(整理)大工16春高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目一：底部剪力法计算题、题目三：.docx

大工16春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0.1Og,设计地震分组为第一组，IV类场地。已知该楼的基本自振周期T=LOs,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准1值为1200OkN,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN。要求：确定该楼各层的水平地震作用值FoEK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V=5000kN,求考虑扭转后，各片结构的剪力。y题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置？题目四：为什么框架一剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中？框架一剪力墙结构中剪力墙的布置要求是什么？题目五：承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态？这两种验算在荷载效应组合时有什么不同？作业具体要求：1 .封面格式（见文件最后部分）封面名称：大连理工大学高层建筑结构大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。2 .文件名大作业上交时文件名写法为：姓名奥鹏卡号（或者学号）学习中心（如：戴卫东101410013979浙江台州奥鹏学习中心）；离线作业需用Rord文档片作,不要提交除WOrcl文档以外的文件，Word文档无需压缩。以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在IOM以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。序兮作亚名备止日期下日。分作I翱黏群加防叱用"一0Sl'M*83l”如1©截止时间：2016年3月10日前。3 .正文格式作业正文内容统一采用宋体，字号为小四。注意：作业应该独立完成，不准抄袭其他网站或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计。上交往年作业题目或者其他科目作业的，成绩以零分计。引用他人文章的内容，需在文中标注编号，文章最后写出相应的参考文献。引用内容不得超过全文的20%o鼓励大家对本地区的相关政策制定及实施情况进行调查了解，给出相关数据，进而有针对性的提出自己的看法。连理工大学高层建筑结构大作业学习中心:*奥鹏中心*名:号:题目一：底部剪力法计算题题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置?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0.1Og,设计地震分组为第一组，IV类场地。已知该楼的基本自振周期T=1.0s,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准1值为1200OkN,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kNC要求：确定该楼各层的水平地震作用值FOEK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.IOgo设计地震分组为第一组。3、查表水平地震影响系数最大值a=0.08特征周期T=0.65smaxg阻尼比=0.05衰减指数=0.94、各楼层的重力荷载代表值g=12000×1.0+2000x0.5=13000kNG=12000kN=0.923G10i结构的总重力荷载代表值G=0.85G=0.85(9×13000+12000+0.5×2000)=109650KNeqE5、T=1s>T=0.65s9T0.65地震影响系数=(4*0=()09x1.0×0.08=0.05431 T2max1.06、 T=1s>1.4T=1.4×0.65=0.91S1 9顶部附加地震作用系数=0.08T-0.02=0.08×1-0.02=0.06n17、结构总水平地震作用标准值F=G=0.0543×109650=5954kNEK1eq8、主体结构水平地震作用标准值F=F=0.06×5954=357kNnnEKGH.iFjGPL%(WF(1-)=5954-357=5597kNGH=(1÷2+3+4÷5+6+7+8+9+10×0.923)×4×G=216.92Gi.iF=Gz365597=25.8x36=928.89216.92GF=25.8×32=825.6kN8F=25.8×28=722.4kN7F=25.8×24=619.2kN6F=25.8×20=516.0kN5F=25.8×16=412.8kN4F=25.8×12=309.6kN3F=25.8×8=206.4kN2F=25.8×4=103.2kN1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/BG.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/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5-8且墙厚不小于200m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，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：D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：底部剪力法。钢筋混凝土8层框架结构各层高均为3m,经质量集中后，各楼层的重力荷载代表值分别为：G=WOOkN,G=G=G=G=G=G=800kN,1234567G=700kNo结构阻尼比t=0.05,自振周期为T=0.80s,II类场地类别，设计81地震分组为第二组，抗震设防烈度为7度。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：设防烈度对应的多遇地震和罕遇地震的QnlaX值设防烈度8场地特征周期Tg(三)设计地震分组场地类别IIlIIIIV第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.550.75(1)抗震设防烈度为7度，多遇地震下，查表得max=O.12,H类场地类别,设计地震分组为第二组，查表得Tg=O.40s,所以Tg=O.40<Tl=0.80<5Tg=2.00(2)计算地震影响系数i=(X)a=()o.9×1×O.120.064T2max0.801计算结构等效总重力GG=0.85G=0.85×(10004800×6+700)=5525KNeqE(3)计算结构底部剪力FEKF=aG=0.064X5525=353.6KNEK1eq(4)计算各质点的水平地震作用Fi已知Tg=O.40s,Tl=0.80s>1.4Tg=0.56s0该结构为钢筋混凝土房屋结构，需要考虑结构顶部附加集中作用。=0.08T÷0.01=0.08X0.80+0.01=0.074向AF=F=0.074×353.6=26.166KN(1-')F"=327.4336KNnEKGH=1000×3+800x(6+9+12+15+18+21)+70024=84600KN*mi-1-)FF=FEKF=GH77(1-8)7nGH700×24X327.4336=65.022KN84600800x21X327.4336=65.022KN84600i=1r-GH,5xF=6(1-)6nGHnFEK800x18×327.4336=55.733KN84600i.1匚GRh八F=55(1-0)5nGHnFEK800x15×327.4336=46.444KN84600i.1cGHF=44(1-0)4nGHnFEK800"2X327.4336=37.156KN84600i.1GHnGHFEK800x9×327.4336=27.867KN84600i-1F=GH22(1-8)2nGHnFEK800X6X327.4336=18.578KN84600i.1f=ghii(1)1nGHnFEK1000×3327.4336=11.611KN84600(5)计算各楼层地震剪力V=F÷F=65.022+26.166=91.188KN88nV=F+V=65.022+91.188=156.21KN778V=F+V=55.733+156.21=211.943KN667V=F+V=46.444+211.943=258.387KN556V=F+V=37.156+258.387=295.543KN445V=F+V=27.867+295.543=323.41KN334V=F+V=18.578+323.41=341.988KN223V=F+V=11.611+341.988=353.599KN112