大工15春《高层建筑结构》大作业及全部五道题答案.doc

大连理工大学《高层建筑结构》大作业 学习中心： 姓 名： 学 号： 题目一：结构扭转效应计算题 某一结构的第层平面图，如下图所示。图中除标明各轴线间距离外，还给出了各片结构沿方向和方向的抗侧移刚度值，已知沿向作用总剪力，求考虑扭转后，各片结构的剪力。 解： 基本数据表 序号 Dyi x’ Dyi x’ x’ x’2 Dxk y’ Dxky’ y’2 Dxky’2 1 18 0 0 0 0 25 0 0 0 0 2 8 8 64 64 512 15 8 120 64 960 3 16 16 256 256 4096 25 16 400 256 6400 4 8 32 192 576 4608 30 24 720 576 17280 5 15 64 480 102 15360 - - - - - ∑ 65 992 4 24576 95 1240 24640 刚度中心? Xo=∑Dyi?x’/∑Dyi=992/65=15.26m? Yo=∑Dxky’/∑Dxk=1240/95=13.05m? 以刚度中心为原点，建立坐标系统XoDy.? 因为Y=?y’-Yo,?∑Dxky’=Yo∑Dxk? ∑Dxky’2=24640-13.05*13.05*95=8461 ∑DyiX2=24576-15.26*15.26*65=9440 ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xi? x1=-15.26??? ??ay1=1-0.002687*15.26=0.959? x2=-7.26?????? ay2=1-0.002687*7.26=0.981? x3=-0.74????? ?ay3=1+0.002687*0.74=1.002? x4=-8.74????? ?ay4=1+0.002687*8.74=1.023? x5=-16.74??? ??ay5=1+0.002687*16.74=1.044? vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KN? vy2=0.981*8/65*5000=603.78KN? vy3=1.002*16/65*5000=1233.2?KN? vy4=1.023*8/65*5000=629.5?KN? vy5=1.044*15/65*5000=1204.6?KN? 题目二：底部剪力法计算题 钢筋混凝土4层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为4m，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：，，，。结构阻尼比，自振周期为，Ⅰ1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g）。按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。 解： （1）计算结构等效总重力荷载代表值 （2）计算结构总水平地震作用 （3）计算顶部附加水平地震作用 故，不需考虑顶部附加水平地震作用，即。 （4）计算各楼层水平地震作用（如下图所示） 根据公式分别计算各楼层水平地震作用，如下： （5）计算各楼层的层间地震剪力（如下图所示） 题目三：计算水平地震作用有哪些方法？适用于什么样的建筑物？ 答：水平地震作用计算方法分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法。 反应谱底部剪力法只考虑结构的基本振型，适用于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。 振型分解反应谱法适用于较高的建筑，高振型影响比较大，一般高层建筑都用振型分解反应谱法考虑多个振型的组合；因结构计算模型分为水平结构和空间结构，振型组合主要有平面结构振型分解反应谱法。 题目四：为什么抗震设计要区分抗震等级？抗震等级与延性要求是什么关系？抗震等级的影响因素有哪些？ 答：?(1)因为在不同情况下，?构件的延性要求有所不同：地震作用强烈或对地震作用敏感的结构延性要求应该高一些，重要的、震害造成损失较大的结构，延性要求也应该高一些；反之，要求可以降低一些。不过，由于计算结构延性比十分困难，也无法提出确切的延性比要求，因此我国抗震规范对抗震设计采取区分抗震等级的方法，不同抗震等级的构造措施不同，从宏观上区别对结构的不同延性要求。????????? ?(2)抗震等级与延性要求的关系：特一级抗震等级延性要求最高，然后依次为一、二、三、四级。? (3)抗震等级的影响因素有：设防烈度、结构类型、房屋高度、框架跨度、场地及建筑类别。 题目五：详细阐述剪力墙的最小截面尺寸要求。? 答：剪力墙的截面尺寸按下列要求确定：? ? ?(1)?按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16，且不应小于200?mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160?mm。