大连理工大学(工程抗震)大作业.docx

大连理工大学《工程抗震》大作业 题目 1：底部剪力法。 钢筋混凝土 5 层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为 3m， 集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：G 1 ? 500kN ，G 2 ? 550kN ，G 3 ? 580kN ， G ? 600kN ， G 4 5 ? 450kN 。结构阻尼比? ? 0.05 ，自振周期为T 1 ? 0.55s ，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。 G ? 450kN 5 G ? 600kN 4 G ? 580kN 3 G ? 550kN 2 G ? 500kN 1 （a）计算简图 解：查《建筑设计抗震规范》表 解：查《建筑设计抗震规范》表 5.1.4-1.2 知，8 度多遇地震，αmax=0.16 设计地 震分组为第一组， 震分组为第一组， Ι 类 场 地 ， 取 Tg=0.25s Tg=0.25＜T1=0.55s＜5Tg=1.25s α 1 =（Tg/T1 ） r η αmax 2 =（ 0.25/0.55） 0.9 × 1.0×0.16=0.079≈0.08 查《建筑设计抗震规范》表 5.2.1 知，T1=0.55s＞1.4Tg=1.4×0.25=0.35s 取 δn=0.08 T1+0.07=0.08×0.55+0.07=0.11 总水平地震作用标准值： F = Geq=0.08 EK α 1 ×（500+550+580+600+450）×85%=182.2KN 各楼层水平地震作用标准值： Fi=GiHiFEK(1-δn)/∑GjHj (i=1,2,3?n) ∑GjHj=500×3 +550×6+580×9+600×12+450 ×15=23970KN·m F1=[500×3×182.2×(1-0.11)]/23970=10.15KN F2=[550×6×182.2×(1-0.11)]/23970=22.32KN F3=[580×9×182.2×(1-0.11)]/23970=35.31KN F4=[600×12×182.2×(1-0.11)]/23970=48.71KN F5=[450×15×182.2×(1-0.11)]/23970=45.66KN 计算各楼层的层间地震剪力 V1= F1+ F2+ F3+ F4+ F5=10.15+22.32+35.31+48.71+45.66=162.15KN V2= F2+ F3+ F4+ F5=22.32+35.31+48.71+45.66=152KN V3= F3+ F4+ F5=35.31+48.71+45.66=129.68KN V4= F4+ F5=48.71+45.66=94.37KN V5=F5=45.66KN 答：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。其产生的机理为：地下水位以下的饱和砂土和粉土颗粒在地震作用下，土颗粒之间有 答：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，使地基承载 力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。其产生的机理为：地下水位以下的饱和砂土和粉土颗粒在地震作用下，土颗粒之间有变密的趋势。因空隙水不能及时排出，土颗粒就处于悬浮状态，形成如同液体一样的现象，即所谓的土的液化现象。地基土液化判别过程可以分为初步判断和标准贯入试验判别两大步骤。下面分别予以介绍。 1、初步判断 饱和的砂土或粉土（不含黄土）当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响： 地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时且处于烈度 7 度或者 8 度地区时可判为不液化土。 粉土的粘粒（粒径0.005mm）含量百分率当烈度为 7 度时大于 10％、当烈度为 8 度时大于 13％、当烈度为 9 度时大于 16％，可判为不液化土。 浅埋天然地基，当地下水位深度和覆盖非液化土层厚度满足下式之一时，可不考虑液化影响。 d ? d ? d ? 3 w 0 b d u ? d ? d ? 2 0 b d ? d ? 1.5d ? 2d ? 4.5 u w 0 b w式中： d ——地下水位深度（m），按建筑设计基准期内年平均最高水位采用，也 w 可以按照近期内年最高水位采用 bd ——基础埋置深度（m），小于 2m 时应采用 2m； b 0d ——液化土特征深度，按规定采用； 0 ud ——上覆非液化土层厚度（m），计算时应注意将淤泥和淤泥质土层扣除。2、标准贯入试验 u 当上述所有的条件均不能满足时，地基土存在液化可能。此时，应采用标准贯入实验进一步判别其是否