2022年高层建筑结构第二次作业 .pdf

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1、1 计算题1、某剪力墙结构18 层，除底层外各层层高3m ，结构总高56m ，平面尺寸为30m 20m ，基本风压 KN/m2，地面粗糙度类别为B类，试计算28m高度处的总风荷载标准值。15 分B类时，地面粗糙程度修正系数Kw=1.0；2. 对钢筋混凝土房屋，结构阻尼比05.01；3. 对于高度28m处时，结构的振型系数)(1z等于 0.38 ；当 z=28m时，结构的风压高度变化系数39.1z；4. 由荷载标准查表得计算风振系数所需相关参数：k=0.67 ；187.01；14.010I；5.2g。解： 1基本自振周期： 根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为：T1=0.05

2、n=0.05*18=0.9 1 分(2)风荷载体型系数：对于矩形平面，由高规附录B1 分8 .01s536.0)30/5603.048.0(2s336.121sss(3) 风振系数计算 : 结构第1 阶自振频率：111.19 .01111Tf1 分 1 分69.4945.01111.13030011wkfxw对钢筋混凝土房屋05.011 分风荷载的共振分量因子0.87998)1 (63/421211xxR1 分 H=56，B=30 脉动风荷载的竖向相关系数：79.060601060/HeHHz1 分脉动风荷载的水平相关系数：91.050501050/BeBBx1 分wz28m 56m 精选学习

3、资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 7 页2 结构第1 阶振型系数)(1z可由荷载标准附录G得到：当 z=28m时，5. 05628/ Hz时，结构的振型系数)(1z1 分当 z=28m时，结构的风压高度变化系数39.1z1 分根据荷载标准表-1 查表： k=0.67 187.0114.010I5 .2g，则：脉动风荷载的背景分量因子：996.0)(11zzxzzkHB1 分可得 28m处高度的风振系数：929. 1121210RBgIzz2 分4风荷载作用下，28m高度处的总风荷载标准值为：mkNBBsszzz/36.483033

4、6.145.039.1929.1)coscos(22211102 分2、某一建于8 度抗震设防区的12 层钢筋混凝土框架结构，刚度较均匀， 底层层高H=5.6m ，其楼层屈服强度系数35.0y，楼层屈服强度系数是相邻上层该系数的0.4 倍，试问：在罕遇地震作用下按弹性分析的层间位移ue的最大值是多少？15 分解： 8 度，5 .035.0y，符合高规条规定，应进行弹塑性变形计算。2 分12 层，且刚度均匀，符合高规条规定，可按5.5.3 条简化计算。根据高规表得：当35.0y时，1 . 2)0.22 .2(3. 04. 03.035.02p 2 分因35.0y是相邻上层该系数的0.4 倍，故取

5、15.31.25.1p2 分查高规表得：50/1p，50/hhupp2 分由标准式 -1 得：eppuueuh15.350/2 分mmhue56.3515. 3505 分3、以下图给出了3 层框架结构的剖面图，图中给出了楼层标高处的水平力及各杆线刚度相对值，请用D值法求各层边柱和中柱的剪力。20 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 7 页3 解：第一层柱的总剪力V=115+80+45=240KN边柱5. 18. 02. 1i5714.025 .0iic 1 分271. 05 .48 . 0125 .125.15. 0122

6、2hiDc1 分中柱38 .02.12. 1i332.05. 48.0123235.01222hiDc 1 分874.0271. 02332. 0D1 分每根边柱剪力 :KNV4 .74240)874.0/271.0(1 1 分每根中柱剪力KNV2.91240)874.0/332.0(11 分第二层柱的总剪力V=80+115=195KN 边柱2 .1122 .12. 1i1 分367.05 .31122. 122. 11222hiDc1 分中柱4. 2122.14i 1 分534. 05. 31124.224.21222hiDc1 分268.1367.02534.0D1 分每根边柱剪力: KN

7、V4.56195)267.1/367.0(21 分每根中柱剪力: KNV1.82195)268.1/534.0(21 分115K80KN 45KN 1.0 8m 8m 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 7 页4 120KN100KN80KN3.6m3.3m3.3m(1)(1)(1)(1)(1)(1)(1.2)(1.2)(1.2)(5)(5)(5)(5)(4)(4)第三层柱的总剪力V=115KN 边柱11. 19.022. 18 .0i1 分315.05.39. 01211.1211.11222hiDc1 分中柱22.29.

8、022)2 .18 .0(i1 分464.05 .39 .01222.2222.21222hiDc1 分094.1315.02464.0D 1 分每根边柱剪力KNV1.33115)094.1/315.0(31 分每根中柱剪力KNV8.48115)094.1/464.0(31 分4、用反弯点法计算如图框架的剪力和弯矩，并绘出弯矩图，图中括号中的数字为假定弹性模量为单位1 时的梁柱线刚度。 20 分解：先求的各柱的剪力：6 分顶层：KNVF1203KNVViVFKK40120313133133131KNVVV40313332第二层：KNVF2201001202KNVVV3 .73220312322

9、21底层：KNVF300801001201KNVVV10030031131211求柱端部弯矩： 6 分底层柱：KNhVMtc12036 .3100311111M精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 7 页5 KNhVMbc24036.321003211111M同理：KNMMMtctctc120111312MKNMMMbcbcbc240111312M第二层柱：KNhVMMMMMMbcbcbctctctc1212221232221232221M顶层柱：KNhVMMMMMMbcbcbctctctc662331333231333231

10、M梁端弯矩： 6 分中间节点两侧梁端弯矩：KNMMiiiMbctcrblblblb33)660(21)(3MKNMMiiiMbctcrblbrbrb33)660(21)(3M同理可得：KNMMrblb5.93)12166(2122MKNMMrblb5.120)121120(2131M以此类推，可以得到结构的弯矩图如以下图：2402402401201201201211211211211211216666666666666666333393.593.5120.5120.5187187241241单位： KN M2 分5 、 某 高 层 剪 力 墙 结 构 ， 抗 震 等 级 为 二 级 ， 其 一

11、 矩 形 截 面 剪 力 墙 墙 肢 截 面 为mmhbw5700250，采用C30 混凝土，在重力荷载代表值作用下的轴压力标准值KNNK3500，求该墙肢的轴压比与轴压比限值的比值。10 分解：根据高规第条，抗震等级为二级，轴压比限值6.0N2 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 7 页6 206. 057002503 .141035002. 13AfNcN5 分343.06 .0206.0NN3 分6、某 11 层钢筋混凝土框架结构，刚度较均匀，抗震设防烈度为8 度，层高均为4.0m，按弹 性 方 法 计 算 罕 遇

12、地 震 作 用 下 底 层 层 间 位 移mmue5.6， 其 楼 层 屈 服 强 度 系 数4 .0y，楼层屈服强度系数是相邻上层该系数的80%，试问：在罕遇地震作用下按弹性分析的层间弹塑性位移up是多少？ 10 分解： 8 度，5.04.0y，符合高规条规定，应进行弹塑性变形计算。2 分11 层12 层，且刚度均匀，符合高规条规定，可按5.5.3 条简化计算。根据高规表得：0 .2p2 分有标准式 -1 ：mmuuepp135 .622 分查高规表得：50/1p2 分5013081400013pphu2 分7、高层质量和刚度沿高度分布比较均匀的一般剪力墙结构，层数14 层，每层层高3m，总

13、高 42m，其重力荷载代表值作水平荷载作用各楼层处顶点假想位移uT经计算为200mm，还经计算水平多遇地震作用下的剪力墙顶层层间相对位移为，要求：1验算该剪力墙正常使用条件下的侧移刚度是否足够？2按高层建筑砼结构技术规程JGJ3-2010 估算剪力墙结构的基本自振周期。10 分解： 1竖向规则的剪力墙侧移上大下小，顶层相对侧移即为层间最大相对侧移总高 H42m150m，剪力墙的最大层间侧移限值为而1000110007.030001.2maxhu满足要求，该剪力墙侧移刚度足够。5 分2TTuT7. 11，对剪力墙0 .18.0TST760.0608.02.0)0.18 .0(7 .11 5 分1

14、0001hu精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 7 页7 8、某高层钢筋混凝土剪力墙结构，抗震等级为一级，其底部加强部位某一墙肢截面为mmmmhbww3000250， 采 用C35 混 凝 土 ，有 地 震 作 用 组 合 下 的 剪 力 标 准 值KNVK1500，弯矩标准值KNMK8500，取mmhw27500，要求： 1确定该墙肢的剪力设计值； 2验算该墙肢的截面条件是否满足？10 分解： 1确定墙肢的剪力设计值：KNVVkEhw195015003.12 分根据高规第，6.1vwKNVVwvw312019506.12 分2验算墙肢截面条件：根据高规5.206.22750101500108500360wcchVM2 分由高规 -3：KNhbfVwwccRE202685.027502507.16115.0)15.0(1103120033 分故不满足。1 分精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 7 页