2022年抗震结构设计考试计算题及答案三道 .pdf

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1、1、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等kN120021GG，每层层高皆为 4.0m，各层的层间刚度相同m/kN863021DD；类场地，设防烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.10g，设计分组为第二组，结构的阻尼比为05.0。1求结构的自振频率和振型，并验证其主振型的正交性2试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力解 1 ： 1计算刚度矩阵mkNkkk/17260286302111mkNkkk/863022112mkNkk/86302222求自振频率 )(4)()(21211222112121122211122212122, 1kkkkmmkmkmkmkmmm)8

2、630(863017260(1201204)172601208630120()172601208630120(120120212228.188/47.27srad /24.51srad /72.1323求主振型当srad /24.511618.186301726024.5120212112111112kkmXX当srad /72.1321618. 086301726072.13120212112212122kkmXX4验证主振型的正交性质量矩阵的正交性精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页0618.0000.112000

3、120618.1000.121TTXmX刚度矩阵的正交性0618.0000.186308630863017260618.1000.121TTXkX解 2 ：由表 3.2 查得：类场地，第二组，Tg=0.40s 由表 3.3 查得： 7 度多遇地震08. 0max第一自振周期ggTTTT5s,200.12111第二自振周期ggTTTT5s,458. 021221相应于第一振型自振周期1T的地震影响系数：030.008.0200.140.09.0max9. 011TTg第一振型参与系数724.0618.11200000.11200618.11200000.11200222121111iiiniii

4、mm于是：kN06.261200000.1724.0030.01111111GFkN17.421200618.1724.0030.02121112GF第一振型的层间剪力：kN17.421212FVkN23.68121111FFV2相应于第二振型自振周期2T的地震影响系数：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页071.008.0458.040.09. 0max9. 022TTg第二振型参与系数276. 0)618.0(1200000.11200)618.0(1200000. 11200222122122iiiniiimm于

5、是：kN52.231200000.1276. 0071. 01212221GFkN53.141200)618. 0(276.0071.02222222GF第二振型的层间剪力：kN53.142222FVkN99.8222121FFV3由 SRSS 法，计算各楼层地震剪力：kN60.44)53.14(17.422222222jjVVkN821.6899.823.682222211jjVV2、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等kN120021GG，每层层高皆为4.0m，框架的自振周期s028.11T；各层的层间刚度相同m/kN863021DD；类场地， 7 度第二组)08.

6、0s,40.0maxgT，结构的阻尼比为05. 0，试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力，并验算弹性层间位移是否满足要求450/1e 。解： 1求结构总水平地震作用：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页033. 008. 0028.140.09 .0max9.011TTgkN32.67)12001200(85. 0033.0eq1EkGF2求作用在各质点上的水平地震作用sTsTg56.04.04 .14.1028.11092.001.0028.108.001.008.01TnkN2 .632.67092. 0EknnF

7、F)1(nEk1111FHGHGFnjjjkN37.20)092.01(32.67812004120041200nnEk1222)1 (FFHGHGFnjjjkN95.462.6)092.01(32.678120041200812003求层间剪力kN32.6795.4637.20211FFVkN95.4622FV4验算层间弹性位移mm8.7m0078.08630/32.671450/1512/14000/8.71满足mm44.5m00544. 08630/95.461450/1735/14000/44.51满足3、 某 三 层 钢 筋 混 凝 土 框 架 ， 集 中 于 楼 盖 处 的 重 力

8、 荷 载 代 表 值 分 别 为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页kN100021GG，kN6003G，每层层高皆为5.0m，层间侧移刚度均为40MN/m ，框架的基本自振周期s6332.01T； 类场地， 8度第二组，设计基本加速度为 0.30g，结构的阻尼比为05.0，试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力，并验算弹性层间位移是否满足标准要求。1求结构总水平地震作用：122.024.06332.030.09. 0max9. 011TTgkN6 .269)60010001000(85.0122.0eq1EkGF2求作

9、用在各质点上的水平地震作用sTsTg42. 03. 04.14.16332.01121. 007.06332.008. 007.008. 01TnkN62.326 .269121. 0EknnFF)1(nEk1111FHGHGFnjjjkN37.49)121.01(6.269156001010005100051000)1 (nEk1222FHGHGFnjjjkN75.98)121.01(6 .2691560010100051000101000nnEk1333)1(FFHGHGFnjjj精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页kN49.12162.3287.8862.32)121.01(6 .2691560010100051000156003求层间剪力kN6.26949.12175.9837.493211FFFVkN24.22049.12175.98322FFVkN49.12133FV4验算弹性位移0.00955050063.01040106 .26963111HKVe满足标准要求精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页