大工14春《高层建筑结构》大作业答案.pdf

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1、大工大工 1414 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，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，不可同时选择两道计算题或者问答题）分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。题目一：结构扭转效应计算题题目一：结构扭转效应计算题某一结构的第j层平面图，如下图所示。图中除标明各轴

2、线间距离外，还给出了各片结构沿x方向和 y 方向的抗侧移刚度 D 值，已知沿 y 向作用总剪力Vy 5000kN，求考虑扭转后，各片结构的剪力。yDy188816815Dx 25158258O81230838485xVy题目二：底部剪力法计算题题目二：底部剪力法计算题钢筋混凝土 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，G1 435kN，G2 440kN，G3 430kN，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：G4 380kN。结构阻尼比 0.05，自振周期为T1 0.383s，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

3、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。G4380kNG3 430kNG2 440kNG1 435kN（a）计算简图题目三：题目三：计算水平地震作用有哪些方法？适用于什么样的建筑物？题目四：题目四：为什么抗震设计要区分抗震等级？抗震等级与延性要求是什么关系？抗震等级的影响因素有哪些？题目五：题目五：详细阐述剪力墙的最小截面尺寸要求。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：

4、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。截止时间：2014 年 9 月 3 日前。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，作业，成绩以成绩以零分零分计。计。上交往年作业题目或者其他科目作业的，上交往年作业题目或者其他科目作业的，成绩成绩

5、以以零分零分计。计。引用他人文章的内容，引用他人文章的内容，需在文中标注编号，需在文中标注编号，文章最后写出文章最后写出相应的参考文献。引用内容不得超过全文的相应的参考文献。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，给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，给出相关数据，进而有针对性的提出自己的看法。出相关数据，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：学习中心：姓姓名：名：学学号：号：题目 XX：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：学习中

6、心：姓姓名：名：学学号：号：题目一：结构扭转效应计算题题目一：结构扭转效应计算题某一结构的第j层平面图，如下图所示。图中除标明各轴线间距离外，还给出了各片结构沿x方向和 y 方向的抗侧移刚度 D 值，已知沿 y 向作用总剪力Vy 5000kN，求考虑扭转后，各片结构的剪力。yDy188816815Dx 25158258O81230838485xVy解：序Dyix号11802883161648325156465刚度中心Dyix064256192480992基本数据表xx2DxkyDxkyy2Dxky20642565761024051240964608153602457625152530-9508

7、1624-0120400720-1240064256576-0960640017280-24640Xo=Dyix/Dyi=992/65=15.26mYo=Dxky/Dxk=1240/95=13.05m以刚度中心为原点，建立坐标系统 XoDy.因为 Y=y-Yo,Dxky=YoDxkDxky2=24640-13.05*13.05*95=8461DyiX2=24576-15.26*15.26*65=9440ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xix1=-15.26ay1=1-0.002687*15.26=0.959x2=-7.26 ay2=1-0.00268

8、7*7.26=0.981x3=-0.74ay3=1+0.002687*0.74=1.002x4=-8.74ay4=1+0.002687*8.74=1.023x5=-16.74ay5=1+0.002687*16.74=1.044vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KNvy2=0.981*8/65*5000=603.78KNvy3=1.002*16/65*5000=1233.2KNvy4=1.023*8/65*5000=629.5KNvy5=1.044*15/65*5000=1204.6KN题目二：底部剪力法计算题题目二：底部剪力法计算题钢筋混凝土 4 层框架经质量集中后计算简图

9、如下图所示，各层高均为 4m，G1 435kN，G2 440kN，G3 430kN，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：G4 380kN。结构阻尼比 0.05，自振周期为T1 0.383s，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。G4380kNG3 430kNG2 440kNG1 435kN（a）计算简图解：（1）计算结构等效总重力荷载代表值Geq 0.85G 0.85G1G2G3G40.853804304404351432.25kN（2）计算结构总水平地震作用FEK1Geq 0.

10、1395997.6 833.7kN（3）计算顶部附加水平地震作用1.4Tg1.40.40 5.6s T1 0.467s故，不需考虑顶部附加水平地震作用，即n 0。（4）计算各楼层水平地震作用（如下图所示）根据公式FiGiHiG Hjj1n1nFEK分别计算各楼层水平地震作用，如j下：2709.83.5833.7 166.7kN2709.83.52709.871809.810.52709.87.0F2833.7 333.5kN2709.83.52709.871809.810.52709.810.5F3833.7 333.5kN2709.83.52709.871809.810.5（5）计算各楼层的

11、层间地震剪力（如下图所示）F1V1 F1 F2 F3 833.7kNV2 F2 F3 667.0kNV3 F3 333.5kN题目三：题目三：计算水平地震作用有哪些方法？适用于什么样的建筑物？答：水平地震作用计算方法分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法。反应谱底部剪力法只考虑结构的基本振型，适用于高度不超过 40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。振型分解反应谱法适用于较高的建筑，高振型影响比较大，一般高层建筑都用振型分解反应谱法考虑多个振型的组合；因结构计算模型分为水平结构和空间结构，振型组合主要有平面结构振型分解反应谱法。题目四：题目四：为什么抗震设计要区分抗震等级？

12、抗震等级与延性要求是什么关系？抗震等级的影响因素有哪些？答：(1)因为在不同情况下，构件的延性要求有所不同：地震作用强烈或对地震作用敏感的结构延性要求应该高一些，重要的、震害造成损失较大的结构，延性要求也应该高一些；反之，要求可以降低一些。不过，由于计算结构延性比十分困难，也无法提出确切的延性比要求，因此我国抗震规范对抗震设计采取区分抗震等级的方法，不同抗震等级的构造措施不同，从宏观上区别对结构的不同延性要求。(2)抗震等级与延性要求的关系：特一级抗震等级延性要求最高，然后依次为一、二、三、四级。(3)抗震等级的影响因素有：设防烈度、结构类型、房屋高度、框架跨度、场地及建筑类别。题目五：题目五

13、：详细阐述剪力墙的最小截面尺寸要求。答：剪力墙的截面尺寸按下列要求确定：(1)按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的 1/16，且不应小于 200mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的 1/20，且不应小于 160mm。当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时，其底部加强部位截面厚度不应小于层高的 1/12;其他部位不应小于层高的 1/15，且不应小于 180mm。(2)按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的 1/20，且不应小于 160mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的 1/25，且不应小于 160mm。(3)非抗震设计的剪力墙，其截面厚度不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25，且不应小于 160mm。(4)剪力墙井筒中，分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小，但不宜小于 160mm。(5)墙肢高厚比为 58的短肢剪力墙厚度不应小于 200mm。