2022年抗震结构设计考试计算题及答案三道 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 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G 1 G 2 1200 kN,每层层高皆为 4.0m,各层的层间刚度相同 D 1 D 2 8630 kN / m；类场地,设防烈度为 7 度,设计基本地震加速度为 0.10g,设计分组为其次组,结构的阻尼比为 0 . 05；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运算框架的楼层地震剪力解 1：1运算刚度矩阵k 11k 1k 28630217260 kN/mk 12k21k 28630 kN/mk22k28630 kN/m2求自振频率2211m 1 k

2、22m 2k 112m 1k 22m 2k 1124 m 1m 2k 11k22k 12k21,12 m 1m 221120120863012017260 86308630 21204120120 17260 120863012017260 27.47/188.28213 .72 rad /s5 . 24 rad /s3求主振型X当15 . 24 rad /s5 . 242172601 . 61812m 12k 111201X11k 1212086301当13 . 72 rad /s2213 . 7217260.0618Xm 12k 11222X21k 12863014验证主振型的正交性质量矩

3、阵的正交性名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - XTm X21. 000T12001 .000011. 61801200 .618刚度矩阵的正交性XTkX21 .000T1726086301. 000011 .618863086300. 618解 2：由表 3.2 查得：类场地,其次组,Tg=0.40s 由表 3.3 查得： 7 度多遇地震max.008第一自振周期T 121 . 200 s, T gT 15 Tg1其次自振周期T 22.0458 s, T gT 15 T g21相应于第一振型自振周期T 的地震影响系数：

4、1Tg.09max0 .400.90 .080 .030T 11.200第一振型参加系数n1i i 1m i11 i12001. 00012001 . 6180. 72426 .06 kNm i2212001 .2 00012001 . 61821 i于是：i F 11i 11111G 10 . 0300 . 7241 . 000120010 . 7241 . 618120042 . 17 kNF 1212G20 . 030第一振型的层间剪力：V 12F 1242 .17 kNV 11F 11F 1268 . 23 kN2相应于其次振型自振周期T 的地震影响系数：名师归纳总结 - - - -

5、- - -第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2T g.09max0.40.090.080 .071T20. 458其次振型参加系数n2i 1m i2 i1200.1 00012000. 618 2.02762m i2 2 i12001. 000212000. 618 i 1于是：F 212221G 1.0071.0 2761 . 000120023 . 52 kN220 . 276.0 618 120014 . 53 kNF 2222G 20 . 071其次振型的层间剪力：V 22F 22F14 . 53 kNV 21F21228 . 99 kN3由 SR

6、SS法,运算各楼层地震剪力：V2j2V242.17214 .53 2.44 .60kNj2V 1j268.2328. 99268821 kN2V2j122、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G 1 G 2 1200 kN,每层层高皆为 4.0m,框架的自振周期 T 1 1 . 028 s；各层的层间刚度相同 D 1 D 2 8630 kN / m；类场地, 7 度其次组T g 0 . 40 s, max 0 . 08 ,结构的阻尼比为 .0 05,试按底部剪力法运算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满意要求e 1 / 450；解：1求结构总水平地震作用：名师归

7、纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1Tg0 .9max0 . 400 9.008.0033T 11 . 028FEk1 Geq0.033.085 1200120067. 32kN2求作用在各质点上的水平地震作用T11.028 s1.4 Tg14.0.40. 56s.092n0.08 T 10.010.081.0280. 010F nnFEk.009267.3262.kN20 . 37kNF1G1H1FEk1nnGjHjj1120012004867 . 32 10 .092 41200F2G2H2FEk1nFn6 .246

8、. 95 kNnGjHjj1120012008867 . 32 10. 092 412003求层间剪力V 1F 1F2.20.3746.9567.32kN95kNV2F 2464验算层间弹性位移167.32/8630/0.0078m7.8 mm17.8/400015121/450满意146. 95/86301.000544m5.44mm5. 44/4000/7351/450满意13 、 某 三 层 钢 筋 混 凝 土 框 架 , 集 中 于 楼 盖 处 的 重 力 荷 载 代 表 值 分 别 为名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - -

9、- - - G 1G21000 kN,G3600kN,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1T0. 6332 s；类场地,8 度其次组,设计基本加速度为 0.30g ,结构的阻尼比为0. 05,试按底部剪力法运算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满意标准要求；1求结构总水平地震作用：1Tg.09max0. 30.090. 240. 122269 6.kNT 10 .6332F Ek1 G eq0 . 1220 . 85 10001000600 2求作用在各质点上的水平地震作用名师归纳总结 T 10 . 6332 s1 . 4 T g1 . 4.03.0

10、 42 s.012149.37kN第 5 页,共 6 页n.0 08 1T0 . 07.0080 . 63320 . 07F nnF Ek.0121269 6.32 .62 kN10. 121 F 1nG 1H1FEk 1nGjHjj1100051000560015269.6 100010F 2G 2H2F Ek1n0. 121 98.75kNnGjHjj110005100010600152696. 1100010F 3G3H3F Ek 1nFnnGjHjj1- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1000560015600152696. 10 .121 32. 6288.8732.62121. 49kN1000103求层间剪力V 1F 1F 2F 349 . 3798 . 75121 . 49269 . 6 kNV 2F 2F 398 . 75121 .49220 . 24 kNV 3F 3121 .49 kN4验算弹性位移1V 1269 6.3 100 . 0063eH50.009K1406 10550满意标准要求名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页