大工20春《高层建筑结构大作业》答案.pdf
大工大工 2020 春高层建筑结构大作业及要求春高层建筑结构大作业及要求注意：从以下五个题目中任选两个进行解答（注意：从题目一、二中注意：从以下五个题目中任选两个进行解答（注意：从题目一、二中选择一道计算题，并从题目三、四、五中选择一道问答题，分选择一道计算题，并从题目三、四、五中选择一道问答题，分别进行解答，别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。题目一：振型分解反应谱法。题目一：振型分解反应谱法。钢筋混凝土 4 层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为 4m，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：G1 435kN，G2 440kN，G3 430kN，G4 380kN。T2 0.154s，T3 0.102s。现算得前 3 个振型的自振周期为T1 0.383s，体系的前三阶振型如下图所示。G4G3G2G11.0001.0001.0000.782-0.349-2.1080.508-0.8950.7560.238-0.6051.542（a）计算简图（b）第一振型（c）第二振型（d）第三振型结构阻尼比 0.05，1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为 8 度（设计基本地震加速度为 0.20g）。试按振型分解反应谱法确定该结构在多遇地震时的地震作用效应，并绘出层间地震剪力图。题目二：底部剪力法。题目二：底部剪力法。钢筋混凝土 5 层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为 3m，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：G1 500kN，G2 550kN，G3 580kN，G4 600kN，G5 450kN。结构阻尼比 0.05，自振周期为T1 0.55s，1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为 8 度（设计基本地震加速度为0.30g）。按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。G5 450kNG4 600kNG3580kNG2550kNG1500kN（a）计算简图题目三：题目三：设计反应谱是通过什么样的结构计算模型得到的？阻尼比对反应谱有什么影响？钢筋混凝土结构及钢结构的阻尼比分别为多少？题目四：题目四：试述振型分解反应谱法计算水平地震作用及效应的步骤。为什么不能直接将各振型的效应相加？题目五：题目五：如何保证框架梁柱节点的抗震性能？如何进行节点设计？作业具体要求：作业具体要求：1.封面格式（见文件最后部分）封面名称：大连理工大学高层建筑结构大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。2.文件名大作业上交时文件名写法为：姓名 奥鹏卡号（或者学号）学习中心（如：戴卫东 101410013979 浙江台州奥鹏学习中心）；离线作业需用 word 文档写作，不要提交除 word 文档以外的文件，word 文档无需压缩。以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在 10M 以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。3.正文格式作业正文内容统一采用宋体，字号为小四。注意：注意：作业应该独立完成，不准抄袭其他网站或者请人代做，如有雷同作作业应该独立完成，不准抄袭其他网站或者请人代做，如有雷同作业，成绩以业，成绩以零分零分计。上交往年作业题目或者其他科目作业的，成绩以计。上交往年作业题目或者其他科目作业的，成绩以零分零分计。计。引用他人文章的内容，需在文中标注编号，文章最后写出相引用他人文章的内容，需在文中标注编号，文章最后写出相应的参考文献。引用内容不得超过全文的应的参考文献。引用内容不得超过全文的 20%20%。鼓励大家对本地区的相关政策制定及实施情况进行调查了解，鼓励大家对本地区的相关政策制定及实施情况进行调查了解，给出给出相关数据，进而有针对性的提出自己的看法。相关数据，进而有针对性的提出自己的看法。大连理工大学高层建筑结构大作业大连理工大学高层建筑结构大作业学习中心：浙江温岭奥鹏学习中心学习中心：浙江温岭奥鹏学习中心姓姓名：名：学学号：号：题目二：底部剪力法。题目二：底部剪力法。钢筋混凝土 5 层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为 3m，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：G1 500kN，G2 550kN，G3 580kN，G4 600kN，G5 450kN。结构阻尼比 0.05，自振周期为T1 0.55s，1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为 8 度（设计基本地震加速度为0.30g）。按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。G5 450kNG4 600kNG3580kNG2550kNG1500kN（a）计算简图答：查建筑设计抗震规范表 5.1.4-1、5.1.4-2，80C 多遇地震，ma=0.24,I1类场地，设计地震分组为第一组，取 Tg=0.25s因为 Tg=0.25sT1=0.55s1.4Tg=1.4 0.25=0.35取n=0.08T1+0.07=0.114总水平地震作用标准值：FE=1Geq=0.114 (450+600+580+550+500)85%=259.69KN各层水平地震作用标准值：Fi=GiHiFE(i=1,2,3,.,n)GiHi=5003+5506+5809+60015=23970KNF1F=5003259.69(1-0.114)/23970=14.40KNF2F=5506259.69(1-0.114)/23970=31.68KNF3F=5809259.69(1-0.114)/23970=50.11KNF4F=60012259.69(1-0.114)/23970=69.11KNF5F=45015259.69(1-0.114)/23970=64.79KN各楼层地震监利：V1=F1F+F2F+F3F+F4F+F5F=230.09KNV2=F2F+F3F+F4F+F5F=215.69KNV3=F3F+F4F+F5F=184.01KNV4=F4F+F5F=133.9KNV5=F5F=64.79KN12+450题目四：题目四：试述振型分解反应谱法计算水平地震作用及效应的步骤。为什么不能直接将各振型的效应相加？答：1、计算步骤：a.将质量集中在楼层位置，n 个楼层为 n 个质点，有n个振型。b.在组合前分别计算每个振型的水平地震作用及其有效(弯矩、轴力、剪力、位移等)。c.进行内力与位移的振型组合。2、因为采用了反应谱，由各振型的地震影响系数 j 得到的等效地震力是震动过程中的最大值，其产生的内力和位移也是最大值，实际上各振型的内力和位移达到最大值的时间一般并不相同。因此，不能简单的将各振型的内力和位移直接相加，而是通过概率统计将各个振型的内力和位移组合起来，就是振型组合。
