大工16春 高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目二结构扭转效应计算题题目三.docx
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大工16春高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目二结构扭转效应计算题题目三
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
,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
,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为
,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为
。
要求:
确定该楼各层的水平地震作用值
。
题目二:
结构扭转效应计算题
某一结构的第
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
方向和
方向的抗侧移刚度
值,已知沿
向作用总剪力
,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
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—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?
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************浙江台州奥鹏学习中心);
离线作业需用word文档写作,不要提交除word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10M以内),选择已完成的作业(注意命名),点提交即可。
如下图所示。
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%。
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
姓名:
****
学号:
********
题目二:
结构扭转效应计算题
题目三:
简述剪力墙在房屋设计中应如何布置?
题目二:
结构扭转效应计算题
某一结构的第
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
方向和
方向的抗侧移刚度
值,已知沿
向作用总剪力
,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
解:
选择
为参考坐标系,根据刚心坐标公式
,计算刚度中心坐标为X0=∑Dyixi/∑Dyi=992/65=15.26m
Y0=∑Dxkyk/∑Dxk=1240/95=13.05m
基本数据如下表所示:
序号
1
2
3
4
5
∑
18
8
16
8
15
65
0
8
16
24
32
0
64
256
192
480
992
0
512
4096
4608
15360
24576
25
15
25
30
-
95
0
8
16
24
-
0
120
400
720
-
1240
0
960
6400
17280
-
24640
以刚度中心为原点,建立坐标系统
。
因为
,
,所以
∑Dxky2=24640-13.05*13.05*95=8461
同理可得:
∑Dyix2=24576-15.26*15.26*65=9440
根据公式可得ayi=1+65*0.74/(8461+9440)*xi=1+0.00269*xi
各片结构的
值为
x1=-15.26 ay1=1-0.00269*15.26=0.959
x2=-7.26 ay2=1-0.00269*7.26=0.980
x3=-0.74 ay3=1+0.00269*0.74=1.002
x4=-8.74 ay4=1+0.00269*8.74=1.024
x5=-16.74 ay5=1+0.00269*16.74=1.045
由此可以计算各片结构承担的剪力值
vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KN
vy2=0.980*8/65*5000=603.1KN
vy3=1.002*16/65*5000=1233.2KN
vy4=1.024*8/65*5000=630.2KN
vy5=1.045*15/65*5000=1205.8KN
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/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,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:
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:
,
,
。
结构阻尼比
,自振周期为
,Ⅱ类场地类别,设计地震分组为第二组,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αmax值
地震
设防烈度
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)
1.4
场地特征周期Tg(S)
设计地震
分组
场地类别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
第一组
0.25
0.35
0.45
0.65
第二组
0.30
0.40
0.55
0.75
第三组
0.35
0.45
0.65
0.90
(1)抗震设防烈度为7度,多遇地震下,查表得αmax=0.12,Ⅱ类场地类别,设计地震分组为第二组,查表得Tg=0.40s,所以Tg=0.40(2)计算地震影响系数αi
(3)计算结构底部剪力FEK
(4)计算各质点的水平地震作用Fi
已知Tg=0.40s,T1=0.80s>1.4Tg=0.56s。
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。
(5)计算各楼层地震剪力