高層建筑結(jié)構(gòu)第二次作業(yè)計算題帶答案

高層建筑結(jié)構(gòu)第二次作業(yè)（計算題帶答案）計算題1、某剪力墻結(jié)構(gòu)18層，除基層外各層層高3m結(jié)構(gòu)總咼56m,平面尺寸為30mX20m,基本風壓0.45KN/m2，地面粗糙度種類為B類，試計算28m高度處的總風荷載標準值。（15分）注:1.在地面粗糙度種類為B類時，地面粗糙程度修正系數(shù)Kw=1.匕對鋼筋混凝土房屋，結(jié)構(gòu)阻尼比1對于高度28m處時，結(jié)構(gòu)的振型系數(shù)10.05；0.38當z=28m時，結(jié)構(gòu)的風壓高度變化〔(Z)等于;系數(shù)由荷載規(guī)范查表得計算風振系數(shù)所需相關(guān)參數(shù)：k=0.67；10.187；I100.14；g2.5。解：（1）基本自振周期：依照鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗公式，可得結(jié)構(gòu)的基本周期為：56T仁0.05n=0.05*18=0.9（1分）iti2）風荷載體型系數(shù)：對于矩形平面，由高規(guī)附錄B（1分）s10.8s2(0.480.0356/30)0.5362ss1s21.336風振系數(shù)計算:3①結(jié)構(gòu)第1階自振頻率：f1100.9（1分）1T②依照題目已知地面粗糙程度B級時，地面粗糙程度修正系數(shù)Kw=1.0（1分）30f1對鋼筋混凝土房屋X1301J11③&49.69<10.4520.05（1分）R.61（10.87998（1詁分）風荷載的共振重量因子H=56B=30脈動風荷H/60的豎向相關(guān)系數(shù)：10H60eH/600.79（1分）60z脈動風荷的水平相關(guān)系數(shù)：B/5010.B50eB/50500.91（1分）B⑤結(jié)構(gòu)第1階振型系數(shù)1（z）可由荷載規(guī)范附錄獲?。寒攝=28m時，z/H28560.5時，結(jié)構(gòu)的振型系數(shù)1（z）等于0.38（1分）當z=28m時，結(jié)構(gòu)的風壓高度變化系數(shù)z1.39（1分）依照荷載規(guī)范表8.4.5-1查表：k=0.6740.187Iio0.14g2.5，則：脈動風荷載的背景重量因子：BzkH1x0.996（1分）z可得28m處高度的風振系數(shù)：z12gIioBz1R21.929（2分）s1Bcos1s2Bcos)1.9291.390.451.3363048.36kN/m122（4）風荷載作用下，28m高度處的總風荷載標準值為：0（2分）2、某一建于8度抗震設(shè)防區(qū)的12層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，剛度較均勻，基層層高H=5.6m，其樓層信服強度系數(shù),0.35，樓層信服強度系數(shù)是相鄰上層該系數(shù)的0.4倍，試問：在罕遇地震作用下按彈性分析的層間位移△Ue的最大值是多少？（15分）解：8度，y0.350.5，吻合《高規(guī)》3.7.4條規(guī)定，應進行彈塑性變形計算。（2分）12層，且剛度均勻，吻合《高規(guī)》5.5.2條規(guī)定，可按5.5.3條簡化計算。5依照《高規(guī)》表5.5.3得：6當y0.35時，p20.350.3（2.22.0）2.1（2分）p0.40.3因y0.35是相鄰上層該系數(shù)的0.4倍，故取P1.52.13.15（2分）查《高規(guī)》表3.7.5得:1/50，upphh/50（2分）由規(guī)范式5.5.3-1得：uUeh/503.15Ue（分）Ue50^35.56mm（5分）3、以下圖給出了3層框架結(jié)構(gòu)的剖面圖，圖中給請用D值法求各層邊柱和中柱的剪力。（200.8115KN0.83.5m0.91.280KN1.21.01.03.5m45KN1.20.8出了樓層標高處的水平力及各桿線剛度相對值，78m8m解：第一層柱的總剪力V=115+80+45=240KN8分）上竺上空0.271（h221.54.52中柱i1.21.20.812i04即08332（1°分）0.33220.2710.8741每根邊柱剪力每根中柱剪力

:V1（0.271/0.874）24074.4KNV1（0.332/0.874）24091.2KN

（11第二層柱的總剪力V=80+115=195KNc齊0?5714（19邊柱1.221.2中柱

1.21.2i211.2（1分）12i異0?367（1分）41—2.4（112i2.40.534（1*22.40.53420.3671.268（1每根邊柱剪力V2（0.367/1.267）19556.4KN（110分）每根中柱剪力V2(0.534/1.268)19582.1KN(1分）邊柱i罟需1.11(1分)12i1.11120.90.315c7221.113.52第三層柱的總剪力V=115KN中柱i(0.81.2)22.22(1分)20.9(1分)叮0.46412i2.22h222.22D0.46420.3151.094(1分）分）每根邊柱剪力V3(0.315/1.094)11533.1KN(1分）每根中柱剪力V3(0.464/1.094)11548.8KN(1分)114、用反彎點法計算如圖框架的剪力和彎矩，并繪出彎矩圖，圖中括號中的數(shù)字為假定彈性模量為單位1時的梁柱線剛度。（20分）12120KN⑷⑷m(1)(1)(1)100KN⑸3m'(1.23OAIXKI(1.2)1)(1.2)—80KN—(5)m'(1)(1)3(1)—JJJj解：①先求的各柱的剪力：（6分）頂層:VF3120KNV31Ti3^-112040KN3VF3V3KK1V32V33V3140KN第二層:VF2120100220KNV21V22V2322073.3KN基層：VF112010080300KNV11V12V131300100KN3②求柱端部彎矩:(6分)基層柱：MC11V11hi10036120KN3Mcb112h110023.6240KN3同理：M；12M；13MC11120KNM：12M：3M：11240KN13Mc21Mc22Mc23Mc21Mb22Mb23V21」121KN?M2層柱：Mc31Mc32Mc33Mc31Mc32Mc33V3166KN2③梁端彎矩：（6分）M：3^^(M；M：)1(066)33KN?MlblbIr1M33KN：3-J(McM：)-(066)M1同理可得：MM

；2Mbr2—(66121)93.5KN21b1M：3121)120.5KN—(1202

??

MM中間節(jié)點兩側(cè)梁端彎矩：24066121336666______________________666666187121241187120120121121240以此類推，可以獲取結(jié)構(gòu)的彎矩圖以以下圖:單位：KN-M145、某高層剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級為二級，其一矩形截面剪力墻墻肢截面為bhw2505700mm,采用15C30混凝土，在重力荷載代表值作用下的軸壓力標準值NK3500KN，求該墻肢的軸壓比與軸壓比限解：依照《高規(guī)》第7.2.13條，抗震等級為二級，1.23500103N14.325057000.206（5分）fCA0.206（30.60.343軸壓比限值N0.6（2分）6、某11層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，剛度較均勻，抗震設(shè)防烈度為8度，層高均為4.0m，按彈性方法計算罕遇地震作用下基層層間位移ue6.5mm，其樓層信服強度系數(shù)y0.4，樓層信服強度系數(shù)是相鄰上層該系數(shù)的80%，試問：在罕遇地震作用下按彈性解析的層間彈塑性位移△Up是多少？（10分）解：8度，y0.40.5，吻合《高規(guī)》3.7.4條規(guī)定,應進行彈塑性變形計算。（2分）11層＜12層，且剛度均勻，吻合《高規(guī)》5.5.2條16規(guī)定，可按5.5.3條簡化計算。依照《高規(guī)》表5.5.3得：p2.0（2分）17有規(guī)范式553-1:UppUe26.513mm（2分）查《高規(guī)》表3.7.5得：p1/50（2分）Up1311h4000308（2507、高層質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的一般剪力墻結(jié)構(gòu)，層數(shù)14層，每層層高3m，總高42m，其重力荷載代表值作水平荷載作用各樓層處極點假想位移UT經(jīng)計算為200mm，還經(jīng)計算水平多遇地震作用下的剪力墻頂層層間相對位移為2.1mm，要求：1）驗算該剪力墻正常使用條件下的側(cè)移剛度可否足夠？2）按《高層建筑砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ3-2010估計剪力墻結(jié)構(gòu)的基本自振周期。（10分）解：（1）豎向規(guī)則的剪力墻側(cè)移上大下小，頂層相對側(cè)移即為層間最大相對側(cè)移總高H=42m<150m，剪力墻0的最大max

2.10.71300010001000層間側(cè)移限值為滿足要求，該剪力墻側(cè)移剛度足夠。（5分）11.7T」T，對剪力墻T0.8~1.0（2）T18?IT11.7（0.8~1.0）.0.20.608~0.760S（5分）&某高層鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，抗震等級為一級，其底部加強部位某一墻肢截面為bwhw250mm3000mm，米用C35混凝土，有地震作用組合下的剪力標準值VK1500KN,彎矩標準值M8500KN,h2750mm,要求：（1）確定該墻Kw0肢的剪力設(shè)計值；（2）驗算該墻肢的截面條件可否滿足？（10分）解：（1）確定墻肢的剪力設(shè)計值：VV1.3