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1、
大工 19 秋《高層建筑學》大作業(yè)及要求答案
注意:從以下五個題目中任選兩個進行解答(注意:從題目一、二中
選擇一道計算題,并從題目三、四、五中選擇一道問答題,
分別進行解答,不可同時選擇兩道計算題或者問答題) ;解
答前,需將所選題目復(fù)制(使老師明確你所選的題目) 。
題目一:結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計算題
某一結(jié)構(gòu)的第 j 層平面圖,如下圖所示。圖中除標明各軸線間距離外,還給
出了各片結(jié)構(gòu)沿 x 方向和 y 方向的抗側(cè)移剛度 D 值,已知沿 y 向作用總剪力
Vy 5000kN ,求考慮扭轉(zhuǎn)后,各片結(jié)
2、構(gòu)的剪力。
y
D y 18 8 16 8 15
Dx 25
8
15
8
25
8
O
30
8
8
8
8
x
1
2
3
4
5
Vy
解:
基本數(shù)據(jù)表
序號
Dyi
x’
Dyi
x’
x’2
Dxk
y’
Dxky
y’2
Dxky’
x’
’
2
1
18
0
0
3、0
0
25
0
0
0
0
2
8
8
64
64
512
15
8
120
64
960
3
16
16
256
256
4096
25
16
400
256
6400
4
8
24
192
576
4608
30
24
720
576
17280
5
15
32
480
1024
15360
-
-
-
-
-
∑
65
992
24576
95
1240
24640
剛度中心
Xo=∑Dyi x ’/ ∑ Dyi=99
4、2/65=15.26m
Yo=∑ Dxky’ / ∑Dxk=1240/95=13.05m
以剛度中心為原點,建立坐標系統(tǒng) XoDy.
因為 Y= y ’-Yo, ∑ Dxky’ =Yo∑Dxk
∑ Dxky’ 2=24640-13.05*13.05*95=8461
∑ DyiX2=24576-15.26*15.26*65=9440 ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xi x1=-15.26 ay1=1-0.002687*15.26=0.959 x2=-7.26 ay2=1-0.002687*7.26=0.981 x3=-0
5、.74 ay3=1+0.002687*0.74=1.002 x4=-8.74 ay4=1+0.002687*8.74=1.023 x5=-16.74 ay5=1+0.002687*16.74=1.044 vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KN vy2=0.981*8/65*5000=603.78KN vy3=1.002*16/65*5000=1233.2 KN vy4=1.023*8/65*5000=629.5 KN vy5=1.044*15/65*5000=1204.6 KN
題目二:底部剪力法計算題
鋼筋混凝土 4 層框架經(jīng)質(zhì)量集中后計算簡
6、圖如下圖所示,各層高均為
4m,
集中于各樓層的重力荷載代表值分別為: G1 435kN ,G2 440kN ,G3
430kN ,
G4 380kN 。結(jié)構(gòu)阻尼比 0.05 ,自振周期為 T1 0.383s ,Ⅰ 1 類場地類別,設(shè)
計地震分組為第一組, 抗震設(shè)防烈度為 8 度(設(shè)計基本地震加速度為 0.30g)。按
底部剪力法計算結(jié)構(gòu)在多遇地震時的水平地震作用及地震剪力。
G4 380kN
G3 430kN
G2 440kN
G1 435kN
7、
(a)計算簡圖
解:
(1)計算結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值
Geq 0.85 G 0.85 G1 G2 G3 G4
0.85 380 430 440 435
1432.25kN
(2)計算結(jié)構(gòu)總水平地震作用
FEK 1Geq 0.139 5997.6 833.7kN
(3)計算頂部附加水平地震作用
1.4Tg 1.4 0.40 5.6s T1 0.467s 故,不需考慮頂部附加水平地震作
用,即 n 0 。
(4)計算各樓層水平地震作用(如下圖所示)
Gi
H i
1n FEK
分別計算各樓層
8、水平地震作用,如
根據(jù)公式 Fin
G j H j
j 1
下:
F1
270
9.8
3.5
833.7
166.7kN
270
9.8
3.5
270
9.8
7
180
9.8
10.5
F2
270
9.8
7.0
833.7
333.5kN
270
9.8
3.5
270
9.8
7
180
9.8
10.5
F3
270
9.8
10.5
833.7
333.5kN
270
9
9、.8
3.5
270
9.8
7
180
9.8
10.5
(5)計算各樓層的層間地震剪力(如下圖所示)
V1 F1 F2 F3 833.7kN
V2 F2 F3 667.0kN
V3 F3 333.5kN
題目三: 計算水平地震作用有哪些方法?適用于什么樣的建筑物?
答:水平地震作用計算方法分為反應(yīng)譜底部剪力法和反應(yīng)譜振型分解法。
反應(yīng)譜底部剪力法只考慮結(jié)構(gòu)的
10、基本振型, 適用于高度不超過 40m,以剪切變形
為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)。
振型分解反應(yīng)譜法適用于較高的建筑, 高振型影響比較大, 一般高層建筑都用振
型分解反應(yīng)譜法考慮多個振型的組合;因結(jié)構(gòu)計算模型分為水平結(jié)構(gòu)和空間結(jié)
構(gòu),振型組合主要有平面結(jié)構(gòu)振型分解反應(yīng)譜法。
題目四:為什么抗震設(shè)計要區(qū)分抗震等級?抗震等級與延性要求是什么關(guān)系?
抗震等級的影響因素有哪些?
答: (1)因為在不同情況下, 構(gòu)件的延性要求有所不同:地震作用強烈或?qū)Φ卣?
作用敏感的結(jié)構(gòu)延性要求應(yīng)該高一些, 重要的、震害造成損失較大的結(jié)
構(gòu),延性要
11、求也應(yīng)該高一些;反之,要求可以降低一些。不過,由于計
算結(jié)構(gòu)延性比十分困難, 也無法提出確切的延性比要求, 因此我國抗震
規(guī)范對抗震設(shè)計采取區(qū)分抗震等級的方法, 不同抗震等級的構(gòu)造措施不
同,從宏觀上區(qū)別對結(jié)構(gòu)的不同延性要求。
(2)抗震等級與延性要求的關(guān)系: 特一級抗震等級延性要求最高, 然后依次為一、
二、三、四級。
(3)抗震等級的影響因素有:設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、房屋高度、框架跨度、場地
及建筑類別。
題目五: 詳細闡述剪力墻的最小截面尺寸要求。
答:剪力墻的截面尺寸按下列要求確定:
(1) 按一、二
12、級抗震等級設(shè)計的剪力墻的截面厚度,底部加強部位不應(yīng)小于層
高或剪力墻無支長度的 1/16,且不應(yīng)小于 200 mm;其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長度的 1/20,且不應(yīng)小于 160 mm。當為無端柱或翼墻
的一字形剪力墻時,其底部加強部位截面厚度不應(yīng)小于層高的 1/12;其他部位不應(yīng)小于層高的 1/15,且不應(yīng)小于 180 mm。
(2) 按三、四級抗震等級設(shè)計的剪力墻的截面厚度,底部加強部位不應(yīng)小于層
高或剪力墻無支長度的 1/20,且不應(yīng)小于 160 mm;其他部位不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長度的 1/25,且不應(yīng)小于 160 mm。
(3) 非抗震設(shè)計的剪
13、力墻, 其截面厚度不應(yīng)小于層高或剪力墻無支長度的1/25,且不應(yīng)小于 160 mm。
(4) 剪力墻井筒中,分隔電梯井或管道井的墻肢截面厚度可適當減小,但不宜
小于 160 mm。
(5) 墻肢高厚比為 5~ 8 的短肢剪力墻厚度不應(yīng)小于 200 mm。
作業(yè)具體要求:
1. 封面格式(見文件最后部分)
封面名稱:大連理工大學《高層建筑學》大作業(yè),字體為宋體加黑,字號為
小一;
姓名、學號、學習中心等字體為宋體,字號為小三號。
2. 文件名
大作業(yè)上交時文件名寫法為: [ 姓名 奧鵬卡號(或者學號) 學習中心
14、 ](如:
戴衛(wèi)東 101410013979浙江臺州奧鵬學習中心) ;
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無需壓縮。
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3. 正文格式
作業(yè)正文內(nèi)容統(tǒng)一采用宋體,字號為小四。
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作業(yè)應(yīng)該獨立完成,不準抄襲其他網(wǎng)站或者請人代做,如有雷同
作業(yè),成績以零分計。上交往年作業(yè)題目或者其他科目作業(yè)的, 成績
以零分計。引用他人文章的內(nèi)容, 需在文中標注編號, 文章最后寫出
相應(yīng)的參考文獻。引用內(nèi)容不得超過全文的 20%。
鼓勵大家對本地區(qū)的相關(guān)政策制定及實施情況進行調(diào)查了解,給
出相關(guān)數(shù)據(jù),進而有針對性的提出自己的看法。
大連理工大學《高層建筑學》大作業(yè)
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