大工16春高層建筑結(jié)構(gòu)大作業(yè)題目及參考答案題目二：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計(jì)算題題目五

1、大工16春高層建筑結(jié)構(gòu)大作業(yè)及要求注意：從以下五個(gè)題目中任選兩個(gè)進(jìn)行解答（注意：從題目一、二中選擇一道計(jì)算題，并從題目三、四、五中選擇一道問答題，分別進(jìn)行解答，不可同時(shí)選擇兩道計(jì)算題或者問答題）；解答前，需將所選題目復(fù)制（使老師明確你所選的題目）。題目一：底部剪力法計(jì)算題某鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，地上十層，高度為 40m。房屋所在地區(qū)的抗震設(shè)防 烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，W類場 地。已知該樓的基本自振周期Ti =1.0s，經(jīng)計(jì)算已知每層樓屋面的永久荷載標(biāo)準(zhǔn) 值為12000kN，每層樓面和屋面的活荷載標(biāo)準(zhǔn)值均為 2000kN。要求：確定該樓 各層的水平地震作

2、用值Fek。題目二：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計(jì)算題某一結(jié)構(gòu)的第j層平面圖，如下圖所示。圖中除標(biāo)明各軸線間距離外，還給 出了各片結(jié)構(gòu)沿x方向和y方向的抗側(cè)移剛度 D值，已知沿y向作用總剪力 Vy =5000kN，求考慮扭轉(zhuǎn)后，各片結(jié)構(gòu)的剪力。y'tx題目三：簡述剪力墻在房屋設(shè)計(jì)中應(yīng)如何布置？題目四：為什么框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置不宜過分集中？框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻的布置要求是什么？題目五：承載力驗(yàn)算和水平位移限制為什么是不同的極限狀態(tài)？這兩種驗(yàn)算在荷載效應(yīng)組合時(shí)有什么不同？作業(yè)具體要求：1. 封面格式（見文件最后部分）封面名稱：大連理工大學(xué)高層建筑結(jié)構(gòu)大作業(yè)，字體為宋體加黑，字號 為小一；姓

3、名、學(xué)號、學(xué)習(xí)中心等字體為宋體，字號為小三號。2. 文件名大作業(yè)上交時(shí)文件名寫法為：姓名 奧鵬卡號（或者學(xué)號） 學(xué)習(xí)中心（如: 戴衛(wèi)東101410013979浙江臺州奧鵬學(xué)習(xí)中心）；離線作業(yè)需用word文檔寫作，不要提交除word文檔以外的文件，word文檔 無需壓縮。以附件形式上交離線作業(yè)（附件的大小限制在 10M以內(nèi)），選擇已完成的作業(yè) （注意命名），點(diǎn)提交即可。如下圖所示。課裡公音 澧檔測寬隹些作業(yè) 馬竣柞業(yè)實(shí)時(shí)交淹序號悴業(yè)富那起止日期下日崩 仝日m井 柞1 莊薔瞬KIL簡瑯江合抑畑半習(xí) ogggg咖餌截止時(shí)間：20XX年3月10日前。3. 正文格式作業(yè)正文內(nèi)容統(tǒng)一采用宋體，字號為小四、

4、卜 、八注意:作業(yè)應(yīng)該獨(dú)立完成，不準(zhǔn)抄襲其他網(wǎng)站或者請人代做，如有雷同 作業(yè)，成績以零分計(jì)。上交往年作業(yè)題目或者其他科目作業(yè)的，成績 以零分計(jì)。引用他人文章的內(nèi)容，需在文中標(biāo)注編號，文章最后寫出 相應(yīng)的參考文獻(xiàn)。引用內(nèi)容不得超過全文的 20%。鼓勵(lì)大家對本地區(qū)的相關(guān)政策制定及實(shí)施情況進(jìn)行調(diào)查了解，給 出相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)而有針對性的提出自己的看法。大連理工大學(xué)高層建筑結(jié)構(gòu)大作業(yè)學(xué)習(xí)中心： * 奧鵬中心姓 名:學(xué) 號:*題目二:題目五:結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計(jì)算題承載力驗(yàn)算和水平位移限制為什么是不同的極限狀態(tài)？這兩種驗(yàn)算在荷載效應(yīng)組合時(shí)有什么不同？題目二：結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計(jì)算題某一結(jié)構(gòu)的第j層平面圖，如下圖所示。圖

5、中除標(biāo)明各軸線間距離外，還給 出了各片結(jié)構(gòu)沿x方向和y方向的抗側(cè)移剛度 D值，已知沿y向作用總剪力 Vy =5000kN，求考慮扭轉(zhuǎn)后，各片結(jié)構(gòu)的剪力。y' +解： x0 =E DyiXi/E Dyi選擇x'O'y'為參考坐標(biāo)系，根據(jù)剛心坐標(biāo)公式 0 yi yi ，計(jì)算 I y° = ' Dxkyk,；、 Dxk剛度中心坐標(biāo)為 X)=E Di Xi/刀m=992/65=15.26mY0=E dy刀 Bk=1240/95=13.05m基本數(shù)據(jù)如下表所示：序 號Dyix'DyiX'DyiX'2Dxky'Dxky

6、9;Dxky'2118000250002886451215812096031616256409625164006400482419246083024720172805153248015360-刀659922457695124024640以剛度中心為原點(diǎn)，建立坐標(biāo)系統(tǒng)xOd y 。因?yàn)?Dxky'Dxk，所以刀 DXky2=24640-13.05*13.05*95=8461同理可得：刀 mx2=24576-15.26*15.26*65=9440根據(jù)公式可得 ayi=1+65*0.74/(8461+9440)*x i=1+0.00269*x i各片結(jié)構(gòu)的:y值為X1=-15.26a

7、y1=1-0.00269*15.26=0.959X2=-7.26ay2=1-0.00269*7.26=0.980X3=-0.74ay3=1+0.00269*0.74=1.002X4=-8.74ay4=1+0.00269*8.74=1.024X5=-16.74ay5=1+0.00269*16.74=1.045由此可以計(jì)算各片結(jié)構(gòu)承擔(dān)的剪力值Vyi=0.959*18/65*5000=1327.8KNVy2=0.980*8/65*5000=603.1KNVy3=1.002*16/65*5000=1233.2KNVy4=1.024*8/65*5000=630.2KNVy5=1.045*15/65*50

8、00=1205.8KN題目五：承載力驗(yàn)算和水平位移限制為什么是不同的極限狀態(tài)？這兩種驗(yàn)算在荷載效應(yīng)組合時(shí)有什么不同？答：(1) 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)保證結(jié)構(gòu)在可能同時(shí)出現(xiàn)的各種外荷載作用下，各個(gè)構(gòu)件及其連接均有足夠的承載力。我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定構(gòu)件按 極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，承載力極限狀態(tài)要求采用由荷載效應(yīng)組合得到的構(gòu)件最不利內(nèi)力 進(jìn)行構(gòu)件截面承載力驗(yàn)算。水平位移限制是正常使用極限狀態(tài)，主要原因有：要 防止主體結(jié)構(gòu)開裂、損壞；防止填充墻及裝修開裂、損壞；過大的側(cè)向變形會(huì)使人有不舒適感，影響正常使用；過大的側(cè)移會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力 (P- 效應(yīng))。(2) 承載力驗(yàn)算是極限狀態(tài)驗(yàn)算，在內(nèi)力組合時(shí)，根據(jù)

9、荷載性質(zhì)的不同，荷 載效應(yīng)要乘以各自的分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)。 對于水平位移限制驗(yàn)算，要選擇不同 方向的水平荷載(荷載大小也可能不同)分別進(jìn)行內(nèi)力分析，然后按不同工況分 別組合。題目：底部剪力法。鋼筋混凝土 8層框架結(jié)構(gòu)各層高均為3m經(jīng)質(zhì)量集中后，各樓層的重力荷載代表值分別為：Gt = 1000kN ， G2 = G3 = G4 = G5 = = G7 = 800kN ,G8 =700kN。結(jié)構(gòu)阻尼比 =0.05，自振周期為Tt = 0.80s類場地類別，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，抗震設(shè)防烈度為7度。按底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震時(shí) 的水平地震作用及地震剪力。解：設(shè)防烈度對應(yīng)的多遇地震和罕遇地震的 a

10、 max值地震設(shè)防烈度6789多遇地震0.040.08 (0.12 )0.16 (0.24)0.32罕遇地震0.50 (0.72 )0.90 (1.20)1.4場地特征周期Tg (S)設(shè)計(jì)地震分組場地類別InIV第一組0.250.350.450.65第二組0.300.400.550.75第三組0.350.450.650.90(1)抗震設(shè)防烈度為7度，多遇地震下，查表得a max=0.12,H類場地類別,設(shè)計(jì)地震分組為第二組，查表得 Tg=0.40s，所以Tg=0.40<T1=0.80<5Tg=2.00(2)計(jì)算地震影響系數(shù)a i/ Tg Y十0.40 0.93 =()2-'

11、max =()1 0.12 : 0.064Ti0.80計(jì)算結(jié)構(gòu)等效總重力GeqGeq =0.85Ge =0.85 (1000 800 6 700)= 5525KN(3) 計(jì)算結(jié)構(gòu)底部剪力FEKFek = ： iGeq = 0.064 5525 = 353.6KN(4) 計(jì)算各質(zhì)點(diǎn)的水平地震作用 Fi已知Tg=0.40s，T仁0.80s>1.4Tg=0.56s。該結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土房屋結(jié)構(gòu)， 需要考慮結(jié)構(gòu)頂部附加集中作用。、n =0.080.01 =0.08 0.800.01 = 0.074貝U ：Fn nFEK = 0.074 353.6 = 26.166KN(1 -、n)Fek -327

12、.4336KNn' GjHj =1000 3 800 (6 9 12 15 18 21) 700 24 =84600KN*mi生F8G8H8Fek700 24 327.4336F7F6F5F4F3F2Fi' GiHii 484600=65.022 KNG7H7（n）Fek800 21327.4336GiHii 4G6H684600= 65.022 KNFek800 18 327.4336= 55.733 KN、GiHii 484600G5H5（n）Fek800 15 327.4336= 46.444 KN' GiHii 484600G4H4Fek800 12 327.433637.156 KN84600G3H3(-、：n)FekG2H2Fek.1 Gi H ii AG1H1Fek' GiHii A800 9327.4336 二84600800 6 327.4336846001000 3 327.43368460027.867 KN18.578 KN11.611 KN(5) 計(jì)算各樓層地震剪力V8 FFn =65.022 26.166 =91.188KNV7 二 F7 V8 =65.022 91.188 =156.21