大工秋《高层建筑结构》大作业参考答案.doc
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1、大工16秋高层建筑结构大作业参考答案 大工16秋高层建筑结构大作业及要求 注意:从以下五个题目中任选两个进行解答(注意:从题目一、二中 选择一道计算题,并从题目三、四、五中选择一道问答题,分别进行解答,不可同时选择两道计算题或者问答题);解答前,需将所选题目复制(使老师明确你所选的题目)。 题目一:底部剪力法计算题 某钢筋混凝土框架结构,地上十层,高度为40m。房屋所在地区的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,设计地震分组为第一组,类场地。已知该楼的基本自振周期T1?1.0s,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN。
2、要求:确定该楼各层的水平地震作用值FEK。 解: 1、该楼高度40米,且各层的质量和刚度沿高度分布较均匀,可采用底部剪力法。 2、根据抗震设计规范,知设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g。设计地震分组为第一组。 3、查表水平地震影响系数最大值 特征周期 Tg?0.65s?max?0.08 阻尼比 衰减指数 ?0.9?0.05 4、各楼层的重力荷载代表值 G?12000?1.0?2000?0.5?13000kNi 结构的总重力荷载代表值 G10?12000kN?0.923Gi )?109650KN Geq?0.85GE?0.85(9?13000?12000?0.5?2000 5、 T1
3、?1s?Tg?0.65s 地震影响系数 ?1?( 6、 TgT0.650.9)?1.0?0.08?0.05431.0)?2?max?(T1?1s?1.4Tg?1.4?0.65?0.91s ?n?0.08T1?0.02?0.08?1?0.02?0.06顶部附加地震作用系数 7、结构总水平地震作用标准值 kN FEK?1Geq?0.0543?109650?5954 8、主体结构水平地震作用标准值 ?Fn?nFEK?0.06?5954?357kNFi?GiHiFEK(1?n)GHiiiiFEK(1?n)?5954?357?5597kN?GHF9?(1?2?3?4?5?6?7?8?9?10?0.923
4、)?4?Gi?216.92GiGi?36?5597?25.8?36?928.8216.92GiF8?25.8?32?825.6kNF7?25.8?28?722.4kNF6?25.8?24?619.2kNF5?25.8?20?516.0kNF4?25.8?16?412.8kNF3?25.8?12?309.6kNF2?25.8?8?206.4kNF1?25.8?4?103.2kN 题目二:结构扭转效应计算题 某一结构的第j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x方向和y方向的抗侧移刚度D值,已知沿y向作用总剪力Vy?5000kN,求考虑扭转后,各片结构的剪力。 yDy1
5、8 88168158 8 Vy 题目三:简述剪力墙在房屋设计中应如何布置? 答:剪力墙的布置应符合以下要求: (1)剪力墙应双向或多向布置,宜拉通对齐,不同方向的剪力墙宜分别联结在一起,避免仅单向有墙的结构布置形式。当剪力墙双向布置且互相联结时,纵墙(横墙)可以作为横墙(纵墙)的翼缘,从而提高其承载力和刚度。 (2)地震区,宣将剪力墙设计成高宽比H/B较大的墙,因为低矮的墙。(H/B<1.5)的破坏属剪切脆性破坏,抗震性能差。因此,当剪力墙较长时,可用楼板(无连梁)或跨高比不小于6的连梁将其分为若干个独立的墙段,每个独立墙段可以是实体墙、整体小开口墙、联肢墙或壁式框架,每个独立的墙段的H
6、B不宜小于2,且墙肢长度不宜大于8m.当房屋高度不是很大,为使整个剪力墙结构的房屋刚度适当,除抗震等级为一级的结构外,也可采用大部分由短肢剪力墙组成的剪力墙结构,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与截面厚度之比为58且墙厚不小于200mm的剪力墙,这种剪力墙因高宽比较大,其延性和耗能能力均比普通墙好,因而近年来得到广泛的应用。 (3)错洞墙及洞口布置不合理的剪力墙,受力和抗震性能较差,因此剪力墙的门窗洞口宜上下对齐,成列布置,形成明确的墙肢和连梁。抗震设计时,一、 二、三级抗震等级的剪力墙不宜采用错洞墙,当必须采用错洞墙时,洞口错开距离沿横向及竖向都不宜小于2m.为避免剪力墙墙肢刚度不均匀及墙肢过弱,
7、要求墙肢截面高度与厚度之比不宜小于4. (4)剪力墙宜自上到下连续布置,不宜突然中断,避免刚度突变。 (5)控制剪力墙平面外的弯矩,当剪力墙与墙平面外方向的楼面梁相连接,且梁高大于墙厚时,可至少采取下列的一个措施: 1)沿梁方向设置与粱相连的剪力墙,以抵抗平面外弯矩。 2)宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。扶壁柱宜按计算确定截面及配筋。 3)应在墙与粱相交处设置暗柱,并宜按计算确定配筋。 4)当与剪力墙相连的楼面梁为钢梁时,剪力墙内宜设置型钢。 题目四:为什么框架剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中?框架剪力 墙结构中剪力墙的布置要求是什么? 1、剪力墙结构的定义 由墙体承受全部水平作用和竖向荷载的
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