王社良版《抗震结构设计》要点及重要习题及答案,考试必胜.doc

六、 计算题 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，每层层高皆为4.0m，各层的层间刚度相同；Ⅱ类场地，设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计分组为第二组，结构的阻尼比为。 （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计算框架的楼层地震剪力 解1）：（1）计算刚度矩阵 （2）求自振频率 （3）求主振型 当 当 （4）验证主振型的正交性 质量矩阵的正交性 刚度矩阵的正交性 解2）：由表3.2查得：Ⅱ类场地，第二组，Tg=0.40s 由表3.3查得：7度多遇地震 第一自振周期 第二自振周期 （1）相应于第一振型自振周期的地震影响系数： 第一振型参与系数 于是： 第一振型的层间剪力： （2）相应于第二振型自振周期的地震影响系数： 第二振型参与系数 于是： 第二振型的层间剪力： （3）由SRSS法，计算各楼层地震剪力： 2、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，每层层高皆为4.0m，框架的自振周期；各层的层间刚度相同；Ⅱ类场地，7度第二组（，结构的阻尼比为，试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力，并验算弹性层间位移是否满足要求（）。 解：（1）求结构总水平地震作用： （2）求作用在各质点上的水平地震作用 （3）求层间剪力 （4）验算层间弹性位移 （满足） （满足） 3、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，，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；Ⅰ类场地，8度第二组，设计基本加速度为0.30g，结构的阻尼比为，试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力，并验算弹性层间位移是否满足规范要求。 （1）求结构总水平地震作用： （2）求作用在各质点上的水平地震作用 （3）求层间剪力 （4）验算弹性位移 满足规范要求 /4、二质点体系如图所示，各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t， m2=50t，层高如图所示。该结构建造在设防烈度为8度、场地土特征周期Tg=0.25s的场地上，其水平地震影响系数最大值分别为max =0.16（多遇地震）和max=0.90（罕遇地震）。已知结构的主振型和自振周期分别为 0.358s 0.156s 要求：用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层间地震剪力。提示： 0.1s～时，； ～5时，； 且ｓ时， ; ｓ时, 解：， ， 1、地震烈度： 指某一地区的地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度。 2、抗震设防烈度： 一个地区作为抗震设防依据的地震烈度，应按国家规定权限审批或颁发的文件（图件）执行。 3、场地土的液化： 饱和的粉土或砂土，在地震时由于颗粒之间的孔隙水不可压缩而无法排出，使得孔隙水压力增大，土体颗粒的有效垂直压应力减少，颗粒局部或全部处于悬浮状态，土体的抗剪强度接近于零，呈现出液态化的现象。 ４、等效剪切波速： 若计算深度范围内有多层土层，则根据计算深度范围内各土层剪切波速加权平均得到的土层剪切波速即为等效剪切波速。 5、地基土抗震承载力： 地基土抗震承载力，其中ζa为地基抗震承载力调整系数fa为深宽修正后的地基承载力特征值 7、重力荷载代表值： 结构抗震设计时的基本代表值，是结构自重（永久荷载）和有关可变荷载的组合值之和。 8、强柱弱梁： 结构设计时希望梁先于柱发生破坏，塑性铰先发生在梁端，而不是在柱端。 9、砌体的抗震强度设计值： ，其中fv为非抗震设计的砌体抗剪强度设计值ζN为砌体抗震抗剪强度的正