大工15《高層建筑結構》大作業(yè)及全部五道題答案

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1、 大連理工大學《高層建筑結構》大作業(yè) 學習中心： 姓 名： 學 號： 題目一：結構扭轉效應計算題 某一結構的第層平面圖，如下圖所示。圖中除標明各軸線間距離外，還給出了各片結構沿方向和方向的抗側移剛度值，已知沿向作用總剪力，求考慮扭轉后，各片結構的剪力。 解： 基本數(shù)據(jù)表 序號 Dyi x’ Dyi x’ x’ x’2 Dxk y’ Dxky’ y’2 Dxky’2 1 18 0 0 0

2、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 32 192 576 4608 30 24 720 576 17280 5 15 64 480 102 15360 - - - - - ∑ 65 992 4 24576 95 1240 24640 剛度中心 Xo=∑Dyix’/∑Dyi=992/65=15.26m Yo=∑Dxky’/

3、∑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=-0.74 ay3=1+0.002687*0.74=1.002 x4=-8.74

4、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=1233.2KN vy4=1.023*8/65*5000=629.5KN vy5=1.044*15/65*5000=1204.6KN 題目二：底部剪力法計算題 鋼筋混凝土4層框架經(jīng)質量集中后計算簡圖如下圖所示，各層高均為4m，集中于各樓層的重力荷載代表值分別為：，，，。結構阻尼比，自振

5、周期為，Ⅰ1類場地類別，設計地震分組為第一組，抗震設防烈度為8度（設計基本地震加速度為0.30g）。按底部剪力法計算結構在多遇地震時的水平地震作用及地震剪力。 解： （1）計算結構等效總重力荷載代表值 （2）計算結構總水平地震作用 （3）計算頂部附加水平地震作用 故，不需考慮頂部附加水平地震作用，即。 （4）計算各樓層水平地震作用（如下圖所示） 根據(jù)公式分別計算各樓層水平地震作用，如下： （5）計算各樓層的層間地震剪力（如下圖所示） 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

6、算方法分為反應譜底部剪力法和反應譜振型分解法。 反應譜底部剪力法只考慮結構的基本振型，適用于高度不超過40m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構。 振型分解反應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譜法考慮多個振型的組合；因結構計算模型分為水平結構和空間結構，振型組合主要有平面結構振型分解反應譜法。 題目四：為什么抗震設計要區(qū)分抗震等級？抗震等級與延性要求是什么關系？抗震等級的影響因素有哪些？ 答：(1)因為在不同情況下，構件的延性要求有所不同：地震作用強烈或對地震作用敏感的結構延性要求應該高一些，重要的、震害造成損失較大的結構，延性要

7、求也應該高一些；反之，要求可以降低一些。不過，由于計算結構延性比十分困難，也無法提出確切的延性比要求，因此我國抗震規(guī)范對抗震設計采取區(qū)分抗震等級的方法，不同抗震等級的構造措施不同，從宏觀上區(qū)別對結構的不同延性要求。 (2)抗震等級與延性要求的關系：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：設防烈度、結構類型、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、二級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/16，且不

8、應小于200mm;其他部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/20，且不應小于160mm。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小于層高的1/12;其他部位不應小于層高的1/15，且不應小于180mm。 (2)按三、四級抗震等級設計的剪力墻的截面厚度，底部加強部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/20，且不應小于160mm;其他部位不應小于層高或剪力墻無支長度的1/25，且不應小于160mm。 (3)非抗震設計的剪力墻，其截面厚度不應小于層高或剪力墻無支長度的1/25，且不應小于160mm。 (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160mm。 (5)墻肢高厚比為5～8的短肢剪力墻厚度不應小于200mm。