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1、
大連理工大學(xué)《工程抗震》大作業(yè)
學(xué)習(xí)中心: 奧鵬福州直屬學(xué)習(xí)中心
姓 名:
學(xué) 號:
題目一:底部剪力法。
鋼筋混凝土5層框架經(jīng)質(zhì)量集中后計(jì)算簡圖如下圖所示,各層高均為3m,集中于各樓層的重力荷載代表值分別為:,,,,。結(jié)構(gòu)阻尼比,自振周期為,Ⅰ1類場地類別,設(shè)計(jì)地震分組為第一組,抗震設(shè)防烈度為8度(設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.30g)。按底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)在多遇地震時的水平地震作用及地震剪力。
解:
地震影響系數(shù)最大值(阻尼比為0
2、.05)
地震影響
烈度
6
7
8
9
多遇地震
0.04
0.08(0.12)
0.16(0.24)
0.32
罕遇地震
——
0.50(0.72)
0.90(1.20)
1.40
地震特征周期分期的特征周期值(s)
場地類別
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
第一組
0.25
0.35
0.45
0.65
第二組
0.30
0.40
0.55
0.75
第三組
0.35
0.45
0.65
0.90
抗震設(shè)防烈度8度,多遇地震下,查表得:αmax=0.16
Ⅰ類場地,地震分組第一組,查表得Tg<T1<5Tg
α1=(T
3、gT)rξαmax=(TgT1)0.90.16=(0.250.55)0.90.16=0.078
Fβk=α1Geq=0.0780.85∑Gi=0.0780.85(G1+G2+G3+G4+G5)
=0.06632680
=177.68KN
頂部附加水平地震作用
T1>1.40.25=0.35s
δn=0.08T1+0.01=0.080.55+0.01=0.054
?Fn=δnFEK=0.054177.68=9.59KN
層高均為3m,
∑HkGk=3500+6550+95
4、80+12600+15450=23970
各層水平地震作用Fi=HiGik=inNkGkFEK(1-n)
F1=350023970177.68(1-0.054)=10.52
F2=655023970177.68(1-0.054)=23.14
F3=958023970177.68(1-0.054)=36.61
F4=1260023970177.68(1-0.054)=50.49
F5=1545023970177.68(1-0.054)=47.33
各層水平地震剪力Vi=k=inFk+DFn
Vi=F1+9.59=10.52+9.59=20.11
V2=F1+F2+9.59=
5、10.52+23.14+9.59=43.25
V3=F1+F2+F3+9.59=10.52+23.14+36.61+9.59=79.86
V4=F1+F2+F3+F4+9.59=10.52+23.14+36.61+50.49+9.59=130.35
V5=F1+F2+F3+F4+F5+9.59=10.52+23.14+36.61+50.49+47.33+9.59=177.68
題目四:什么叫鞭端效應(yīng)?設(shè)計(jì)時如何考慮這種效應(yīng)?
答:1、鞭端效應(yīng)又叫鞭梢效應(yīng),是指高層建筑物末端形狀和剛度發(fā)生變化時,端部產(chǎn)生的力和變形突然增大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其按重力分配到得地震荷載,是高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)
6、計(jì)考慮的重要方面。地震作用下突出建筑物屋面的附屬小建筑物,如電梯間、女兒墻、附墻煙囪等由于重量和剛度突然變小,高振型影響較大,震害較為嚴(yán)重,即稱為鞭端效應(yīng)。只有在靠近頂端處建筑物體形發(fā)生很大變化(一般是收縮),才會像鞭子那樣形成一個鞭梢,進(jìn)而產(chǎn)生鞭梢效應(yīng)
2、高層在設(shè)計(jì)立面是要求上下一致,變化不要太大。
1)、在高層框架結(jié)構(gòu)中,突出物頂點(diǎn)位移和主體頂部位移的比值隨著突出物質(zhì)量的增大而減小,即鞭梢效應(yīng)會隨著突出物質(zhì)最的增大而減弱。因此,在一定范圍內(nèi),可以通過增大突出物的質(zhì)量來減小鞭梢效應(yīng)的影響。
2)、在高層框架結(jié)構(gòu)中,突出物的k/m(突出物剛度突出物/質(zhì)量)值影響著突出物鞭梢效應(yīng)的強(qiáng)弱。當(dāng)突出物的自振頻率和主體頻率相等增或接近時,突出物的鞭梢效應(yīng)最為明顯。由此,通過適當(dāng)調(diào)整結(jié)構(gòu)的剛度或質(zhì)量分布可使突出物的頻率與整體結(jié)構(gòu)的頻率差值增大,可減少鞭梢效應(yīng)的影響。
3)、在高層框剪結(jié)構(gòu)中,λ(框剪結(jié)構(gòu)的剛度特征值)小于某一值時,位移比值隨著λ的增大而大幅度減小,且鞭梢效應(yīng)較明顯;λ大于某一值時,位移比值也會隨著λ的增大而減小,但趨勢較為平緩,鞭梢效應(yīng)的強(qiáng)度有所減弱;在一定范圍內(nèi),可以通過調(diào)節(jié)框架和剪力墻的剛度比值來減小鞭梢效應(yīng)的影響,建議將λ控制在1~4內(nèi)。