抗震与设计计算题答案.docx
- 文档编号:29374495
- 上传时间:2023-07-22
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:135.88KB
抗震与设计计算题答案.docx
《抗震与设计计算题答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《抗震与设计计算题答案.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
抗震与设计计算题答案
高层建筑结构抗震与设计(练习题1)
1.某单跨单层厂房如图1所示,集中于屋盖的重力荷载代表值为G=2800kN,柱抗侧移刚度系数k仁k2=x104kN/m,结构阻尼比Z=,n类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.15g。
分别求厂房在多遇地震和罕遇地震时水平地震作用。
G
k1k2
计算简图
单层厂房
图1
2.图2为两层房屋计算简图,楼层集中质量分别为m仁120t,m2=80t,楼板刚度无穷大,楼层
剪切刚度系数分别为k仁5x104kN/m,k2=3x104kN/m。
求体系自振频率和振型,并验算振型的正交性。
m2
m1
k2
k1
图2两层房屋计算简图
3.钢筋混凝土3层框架计算简图如图3所示。
分别按能量法和顶点位移法计算结构的基本自振周期(取填充墙影响折减系数为)。
m3180103kg
图33层框架计算简图
4.
钢筋混凝土3层框架经质量集中后计算简图如图4所示。
各层高均为5米,各楼层集中质量代表值分别为:
G仁G2=750kNG3=500kN经分析得结构振动频率和振型如图4所示。
结构阻尼比Z=,I类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为。
试按振型分解反应谱法确定结构在多遇地震时的地震作用效应,绘出层间地震剪力图。
图4计算简图
5.已知条件和要求同上题,试按底部剪力法计算
1、表1为某建筑场地的钻孔资料,试确定该场地的类别
表1
层底深度/m
土层厚度/m
岩土名称
土层剪切波速/(m/s)
杂填土
160
粉土
180
黏土
220
中砂
230
卵石
290
__砾岩800
解:
覆盖层厚度达22m故取20m深度计算,共有五个土层:
td1
l1
Vs1
30.01875
160
s
t2
d2
Vs2
3.5
180
0.01944s
d3
5
d4
4.5
t3
0.02273
s
t4
0.01957
s
Vs3
220
Vs4
230
d5
4
V5
0.01379
s
t
ti
0.09428
s
Vs5
290
平均剪切波速:
vse
d0
20
212
m/s
t
0.09428
由于vse在140m/s~250m/s之间,故该场地土为中软场地土。
2、
共有四个土层:
已知某6层、高度为20米的丙类建筑的场地地质钻孔资料如表2所示(无剪切波速数
层底深度/m
土层厚度/m
岩土名称
地基土静承载力特征值/kpa
杂填土
110
黏性土
160
粉土
180
中密的碎石土
——
—
—
基岩
——
解:
覆盖层厚度为15.5m,小于20m故取15.5m深度计算,
据),试确定该场地的类别。
由于vse在140m/s~250m/s之间,故该场地土为中软场地土。
3、
某单跨单层厂房如图1所示,集中于屋盖的重力荷载代表值为G=2800kN,柱抗侧移
设计基本地震加速度为
刚度系数k仁k2=xiO*N/m,结构阻尼比Z=,U类建筑场地,设计地震分组为第一组,
0.15g。
分别求厂房在多遇地震和罕遇地震时水平地震作用。
解:
(1)求周期
查表知设防为七度;查表知,多遇地震:
ama=,罕遇地震:
amaX=;
查表知Tg=
(4)求水平地震作用
多遇地震:
Fek
G
0.096
2800
268.8
kN
罕遇地震:
Fek
G
0.576
2800
1612.8
kN
层剪切刚度系数分别为k1=5x104kN/m,k2=3x104kN/m。
求体系自振频率和振型,
并验算振型的正交性。
解:
(1)刚度矩阵和质量矩阵
k21k22
3
3
⑵
频率方程为:
k11g
k12
8
104
1202
3
104
k21k22
m,2
3
104
3104
802
(8104120
2)(3
104
80
2)9
108
0
8
3
K
kN/m
0
展开后,
kii
ki2
4
10
得
⑶求振型:
31=rad/s对应的振型:
X12g12心120181.781041.94
Xnk1231041
31=rad/s对应的振型:
X22
2
m12
k11
120
860
8
104
X21
k12
3
104
(4)验算振型的正交性:
T
120
0
1
X1mX2
11.94
0
80
0.77
1
1.94
T
8
3
1
X1KX2
11.94
3
3
0.77
1
1.94
5、钢筋混凝土3层框架计算简图如图3所示
0.77
振周期(取填充墙影响折减系数为)
3
m318010kg
3
m227010kg
m-\270103kg
k3
k2
ki
9800kN/m
195000kN/m
245000kN/m
图33层框架计算简图
解:
(1)将各楼层重力荷载假定为水平荷载作用于结构楼层处时,计算结构侧移
层数
Gi/kN
剪力Vi/kN
楼层侧移刚
度kN/m
i也(1/m)
Di
iVi
3
1800
1800
98000
2
2700
4500
195000
1
2700
7200
245000
(2)按能量法计算
0.278
各楼层集中质
4所示。
结构
0.10g。
试按
•G3
样G2
和Gi
图4计算简图
解:
(1)计算地震影响系数aj结构侧移
I类场地土,设计地震分组为第一组,
Tg=s
ama=
阻尼比E=,n2=,丫=
自振周期:
T1=s,T
2=s
T3=s
■/Tg 1(¥)2 T1 max (^i? 5)091.00.08 0.614 0.0356 VT2 max 0.08 max 0.08 (2)计算振型参数 n Xi1m i1 n Xiim i1 n XiG i1 n Xfe i1 0.49 750 0.857501.0 222^°^1.232 0.4927500.8527501.02500 n Xi2m i1 n Xj;m i1 n Xi2G i1 n Xi22G i1 n Xi3mii1 n XiM i1 n Xi3Gii1 n Xi'Gi i1 (1.02)750(0.12)7501.0500 2220.275 1.02)2750(0.12)27501.02500 0.73750(1.12)7501.0500 2 0.73750 (1.12)27501.025000.113 (3)计算水平地震作用标准值 第一振型: F11=a1丫1XnG=XXX750=kN F21=a1丫1X21G=XXX750=kN F31=a1丫1X31G=XXX500=kN 第二振型: F12=a2丫2X12G=XXX750=kN F22=a2丫2X22G=XXX750=kN F32=a2丫2X32G3=xxx500=kN 第三振型: F13=a3丫3Xi3G=XXX750=kN F23=a3丫3X23G=XXX750=kN F33=a3丫3X33G=XXX500=kN (4)计算结构地震作用效应Sek Seki,21.92—(一11)2—4.52224.92kN Sek249.862—(一9.02)2—「3.07)250.76kN SEK365.9727.8平1.88266.46kN 7、已知条件和要求同上题,试按底部剪力法计算。 解: (1)计算地震影响系数: a1= (2)Geq=XEG=X(750X2+500)=1700kN ⑶Fek=a1XGq=X1700=kN ⑷计算Fi IT1=s>Tg=X=s•••需考虑顶部附加地震作用, 查表,Sn=+=X+= /Fn=SnXFEK=X=kN 20.61800°.。 7。 7227。 。 O.。 52422700O.°2942 \18000.070827000.052427000.0294 (3)按顶点位移计算 T11.7206、0.07080.319s 6、钢筋混凝土3层框架经质量集中后计算简图如图4所示。 各层高均为5米,量代表值分别为: G=G=750kN,G=500kN;经分析得结构振动频率和振型如图阻尼比Z=,I类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为振型分解反应谱法确定结构在多遇地震时的地震作用效应,绘出层间地震剪力图。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 抗震 设计 算题 答案