层刚度比和层偏心率的计算方法

1、层刚度比和层偏心率的计算方法MIDAS/Gen 依据H木“结构计算指针动态分析”（1988）制定了刚度比及偏心率的计算方法。 层刚度比（处 > 分析结果表格 > 层 > 层刚度曲相对于各计算方向定义层。首先计算层间位移与层髙比的倒数r,而后计算地上所有层的i;的算术平均值Q，每层的刚度比就是T,与Q之比。r =h/6s戏中，h :计算层的层高§：由地箴荷栽引起的汁算层的层间位移n :地上结构层数日本建筑协会的“结构汁算指针动态分析”（1988）要求每层的刚性比R大于0.6。偏心率（缎杲 > 分析结果表格层层偏心莘（1）计算偏心率的原因一般悄况下地底力是作用在结

2、构的重心上。如图1所示，由于结构的重心和结构的刚度中心存 在偏心距，地底力作用时结构将会发生扭转。当偏心距较大时，结构的一些部位造成较大的位 移，从而会降低层的承技力，发生较严重的应力集中现象。层偏心率足指匝心和结构刚度中 心的比，该值越大偏心越大。大位整图1偏心较大的建筑物（2）偏心率的计算方法卜面详细介绍偏心率R的计算方法。建筑物的毎个层上的偏心距可按图2所示进行计算。其中, 朋标系可任意确定.图2偏心距的符号质就中心质杲中心是指该层上地震力作用的层剪切力中心。质就中心坐标gY （如卜式2）可以利 用柱等竖向承雨构件上作用的长期竖向荷载N及该构件的坐标X、Yffi计算。工(NX)WSy =

3、工(NY)wW =N其中.符号E是柱等竖向承雨构件上作用的长期竖向荷载之总和.单层结构上如果恒荷载和活 荷载均匀的分布于结构上，可以视平面的形心与质鼠中心雨合于一点.刚度中心（刚心）柱及剪力墙等抗剪单元的各方向（X向及Y向）的水平刚度为K其坐标系为X、Y,刚度 中心的坐标为Q, J,则各层的刚度中心可以按下式3计算.一工（3X）1£ 工（KxY）体中,符号E是X向及Y向的抗震参数之和.计算过程中,可以使用各单元的中心的坐标X、Y。僞心距（）偏心距可以利用质量中心坐标及刚度中心坐标按F式4进行计算。 ex = |x _Sx | eY=|Y-gY|抗扭刚度可以计算各层的抗扭刚度.计算抗扭

4、刚度时，由于考虑到结构的旋转，以刚度中心为坐标原点 平行移动结构的坐标系，建立新的坐标系丸、Y ,齐抗鳶单元的坐标见式5所示。炭料参弔：FT科网WW.bkl88. cn详细出处龄石：炭料参弔：FT科网WW.bkl88. cn详细出处龄石：Y= Y-fy各抗底单元的刚度不因坐标系的转换而改变。结构的抗扭刚度Kr可按式6计算。Kr = S（Ks-Y2）+S（Ky 其中，E是指X向及丫向的抗震单元之和。I；冋弹丫径L是指备层结构的抗扭刚度与该层各向水平刚度之比的平方根"X、YS向的|叫弹 半径Lxy可按下式7计算.工（鸟疋）+工（陷壬）£（kxy2）+ S（kyx2）计算偏心率R

5、.可以利用冋弹半径按式8计算X . Y备向偏心率心及£厂瓦严丫/%(8)ReY = eX/r.Y计算时应注意偏心距ex , eY和冋弹半径的下脚标符号相反。H本建筑协会的“结构计算指针动态分析”(1988)要求偏心率尺之及尺丫不得超过0.15值。(3) 例题结构的剪切力系数分布如图3所示，计算偏心率图3.有偏心的建筑物炭料参弔：FT科网WW.bkl88. cn详细出处龄石：炭料参弔：FT科网WW.bkl88. cn详细出处龄石：假设建筑物的左下角为结构的处标原点，则刚度中心为Y (Ky X) 1x1,800x3 + 1x1,200x3+(1 + 4)x60012,000=857.1c

6、m1x10 + 4工 1x10 + 414Y (Kx X)1x1,000x2 + 5x1,000 + 1x500x49,000.v = ?62.5cmVKX1x9 + 2 + 516 炭料参弔：FT科网WW.bkl88. cn详细出处龄石：设平面中心为质就中心（实际应该利用垂苴方向的长期荷载进行计算质戢中心人备方向的偏心距 为跟=|857.1-900 = 42.9cm er = |562.5 一 500| = 62.5cm抗扭刚度X方向成分为Ix =(KX Y2) = (1x2 + 5)x437.52+1x4x62.53+(1x3+2)x562.52 = 2.94x106抗扭刚度丫方向成分为IY = (KYX-) = lx3x857.12 + (l + 4)x257.f + lx3x342.92+lx3x942.92= 5.55xl06结构的抗扭刚度为K, = Ix +厶=2.94 xlO6 + 5.55 xlO6 = 8.49 xlO6所以,各向的偏心率为S 62.5R 八= 0.086 心 728