結(jié)構(gòu)工程抗震與防災(zāi)作業(yè)和答案

PAGEPAGE4《結(jié)構(gòu)工程抗震與防災(zāi)》第三章作業(yè)1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)單自由度體系，結(jié)構(gòu)自振周期，質(zhì)點(diǎn)重量，位于設(shè)防烈度8度的II類場(chǎng)地上，該地區(qū)的設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.3g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。試計(jì)算該結(jié)構(gòu)在多遇地震時(shí)的水平地震作用。2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)單自由度體系，結(jié)構(gòu)自振周期，質(zhì)點(diǎn)重量，位于設(shè)防烈度8度的IV類場(chǎng)地上，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。試計(jì)算該結(jié)構(gòu)在多遇地震時(shí)的水平地震作用。3.鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)如圖1所示。橫梁剛度假定為無窮大，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25（彈性模量）。一層柱截面尺寸為，二、三層柱截面尺寸為。三個(gè)質(zhì)點(diǎn)的集中質(zhì)量分別為：，。試用能量法計(jì)算結(jié)構(gòu)的自振周期。圖1（第3題圖）圖2（第4題圖）4.三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)如圖2所示。橫梁剛度假定為無窮大，位于設(shè)防烈度8度的II類場(chǎng)地上，該地區(qū)的設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.3g，設(shè)計(jì)地震分組為第一組。結(jié)構(gòu)各層的層間側(cè)移剛度分別為，，。各質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量分別為：，。結(jié)構(gòu)的自振頻率分別為，，。結(jié)構(gòu)的各階振型分別為：，，。試用振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震時(shí)各層的層間地震剪力。試用底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震時(shí)各層的層間地震剪力。5.某鋼筋混凝土高層建筑共10層，層高均為4m，總高40m，質(zhì)量和側(cè)向剛度沿高度分布比較均勻，屬于規(guī)則建筑。建筑位于9度區(qū)，場(chǎng)地類別為II類，設(shè)計(jì)地震分組為第二組。已知屋面、樓面恒載標(biāo)準(zhǔn)值為14850kN，屋面、樓面活載標(biāo)準(zhǔn)值為2430kN，結(jié)構(gòu)的基本自振周期為1.0s。試求該結(jié)構(gòu)總豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值以及每層的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。第三章作業(yè)還包括教材P92~93，計(jì)算題：1，3，4題。第2題是課上的例題不用做了。組合剪力：底部剪力法：，5解：9度區(qū)（0.4g）1～9層，每層重力荷載代表值10層重力荷載代表值一層二層三層四層五層六層七層八層九層十層第二章第五題5、解：（1）確定覆蓋層厚度因?yàn)榈乇硐?0.7m以下的土層的，故。（2）計(jì)算等效剪切波速，查表，位于140～250m/s之間，且50>>3m，故屬于Ⅱ類場(chǎng)地。第三章課后題解：可求各層層間剛度為:得：，相應(yīng)的周期分別為：，第一振型：第二振型：解：由得查表得：，，，由得第一振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為：得第二振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為：得第三振型各質(zhì)點(diǎn)水平地震作用為：則由各振型水平地震作用產(chǎn)生的底部剪力為：通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大底部剪力為：由各振型水平地震作用產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)位移為:通過振型組合求結(jié)構(gòu)的最大頂點(diǎn)位移解：查表得：，則底部剪力為：已知：則：又已知?jiǎng)t作用在結(jié)構(gòu)各層上的水平地震作用為：則各層剪力為解：各樓層的重力荷載為：，，，，，將各樓層的重力荷載當(dāng)作水平力產(chǎn)生的樓層剪力為：水平位移為