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(hào)： 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(shí)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0.05） 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＝（TgT）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＋9580＋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＝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(shí)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(shí)，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)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(huì)像鞭子那樣形成一個(gè)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(huì)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(shí)，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(shí)，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(shí)，位移比值也會(huì)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)。