1、土木0905 谢聂强 结构动力学课程设计 结构动力学课程设计采用振型叠加法求地震作用下框架结构内力姓 名:学 号:专业班级:指导老师:完成时间: 一 、课程大作业任务某两层钢筋混凝土框架(图1),集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值为(图2),层高柱截面尺寸为,梁刚度,砼强度为,混凝土强度等级,地震设防烈度为7度,地震加速度为,场地类别为,第二组。请采用振型叠加法求解该结构的地震内力,并绘制内力图。二、计算步骤1.计算截面参数柱子截面惯性矩:每层刚架侧移刚度: 二层楼板质量:屋盖质量:其中 ,令。2.求出频率和振型由图3(a)和(b)可求出结构的刚度系数如下:那么则两频率分别为第一主振型:第二主
2、振型:3.求振型参与系数由,得4.求自振周期自振周期为场地类别为第三组,查表得特征周期。5.求水平地震影响系数根据地震烈度为7度,地震加速度为,查表得水平地震影响系数最大值(多遇地震)。由,有由,有6.求地震作用由,得前两阶水平地震作用:如图4所示: 7.画内力图在图4中(a)、(b)两组作用下,分别作出每组地震作用下结构所对应的剪力图和弯矩图。由于跨度对研究问题影响不大,不妨假设跨度为6。那么内力图如下: 其中,图为第一组地震作用下的剪力图,图为第二组地震作用下的剪力图。 其中,图为第一组地震作用下的弯矩图,图为第二组地震作用下的弯矩图。按计算总效应,组合剪力和组合弯矩分别按下式计算:第二层:第一层:则组合内力图如下:5