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0.10g，设计地震分组为第一组，W类场

地。

已知该楼的基本自振周期Ti1.0s，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。

要求：

确定该楼

各层的水平地震作用值Fek。

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

Vy5000kN，求考虑扭转后，各片结构的剪力。

yd

墙结构中剪力墙的布置要求是什么?

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。

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U

截止时间：

2016年3月10日前。

3.正文格式

作业正文内容统一米用宋体，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

名:

O,

号:

********

题目二：

结构扭转效应计算题

题目二：

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

Vy5000kN，求考虑扭转后，各片结构的剪力。

解:

y

刚度中心坐标为X）=EDiXi/刀Cyi=992/65=15.26m

Y0=EDkyk/刀nk=1240/95=13.05m

基本数据如下表所示：

序号

Dyi

X'

DyiX'

DyiX'2

Dxk

y'

DxkV'

2

DxkV'

1

18

0

0

0

25

0

0

0

2

8

8

64

512

15

8

120

960

3

16

16

256

4096

25

16

400

6400

4

8

24

192

4608

30

24

720

17280

5

15

32

480

15360

-

-

-

-

刀

65

992

24576

95

1240

24640

因为yy'yo，

以刚度中心为原点，建立坐标系统xODy。

DxkV'y。

Dxk，所以

刀D

同理可得：

刀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

y值为

xi=-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=1327.8KNvy2=0.980*8/65*5000=603.1KNvy3=1.002*16/65*5000=1233.2KNvy4=1.024*8/65*5000=630.2KNvy5=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/BV1.5）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勺连梁将其分为若干个独立勺墙段，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勺剪力墙，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,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

要求

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,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：

沿梁方向设置与粱相连的剪力墙,以抵抗平面外弯矩。

1）

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。

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：

G11000kN，G2G3G4G5G6G7800kN

G8700kN。

结构阻尼比0.05，自振周期为Ti0.80s，n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

设防烈度对应的多遇地震和罕遇地震的amax值

地震

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

场地类别

分组

I

n

rn

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amax=0.12,n类场地类别,

设计地震分组为第二组，查表得Tg=0.40s，所以Tg=0.40vT1=0.80v5Tg=2.00

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。

0.08Ti0.010.080.80

0.010.074

（1

Fn

n）

nFEK0.074353.6

26.166KN

GiHi

F8

F7

F6

F5

F4

F3

F2

F1

Fek

327.4336KN

1000

G8H8

n

GiHi

i1

（1

严（1

GiHi

i1

G6H6

n

GiHi

i1

G5H5

n

GiHi

i1

（1

（1

G4H4（1

GiHi

i1

G3H3

n

GiHi

i1

G2H2

n

GiHi

i1

G1H1

n

GiHi

i1

（1

（1

（1

3800

（69

12

151821）7002484600KN*m

n）

n）

n）

n）

n）

n）

n）

n）

（5）计算各楼层地震剪力

Fek

Fek

Fek

Fek

Fek

Fek

Fek

Fek

700

24

84600

80021

84600

80018

84600

80015

84600

80012

84600

8009

84600

8006

84600

10003

84600

327.4336

327.4336

327.4336

327.4336

327.4336

327.4336

327.4336

327.4336

65.022KN

65.022KN

55.733KN

46.444KN

37.156KN

27.867KN

18.578KN

11.611KN

V8

F8

Fn

65.02226.166

91.188KN

V7

F7

V8

65.022

91.188

156.21KN

V6

F6

V7

55.733

156.21

211.943KN

V5

F5

V6

46.444

211.943

258.387KN

V4

F4

V5

37.156

258.387

295.543KN

V3

F3

V4

27.867

295.543

323.41KN

V2

F2

V3

18.578

323.41

341.988KN

V1

F1

V2

11.611

341.988

353.599KN