建筑抗震设计-练习题-计算题专题.ppt

,天津城建大学 TIANJIN CHENGJIAN UNIVERSITY,建筑抗震设计,主讲人：王庆鹏,计算题专题,多层砌体房屋,5,地震作用与结构抗震验算,3,框架、抗震墙与框架-抗震墙,4,底部框架-抗震墙、多层内框架砖砌房屋,6,抗震设计原则,1,单层钢筋混凝土柱厂房,1. 下表为某工程场地地质钻孔地质资料，试确定该场地类别。,场地、地基与基础,2,场地类别的判别,场地、地基与基础,2,2. 试按下表计算场地的等效剪切波速，并判断场地类别。,土层的剪切波速,场地类别的判别,场地、地基与基础,2,3.某场地地基，上覆非液化土层厚度du=5.5m。其下为砂土，地下水位深度为dw=6m。基础埋深db=2m，该场地为8度区。确定是否考虑液化影响。,地基液化的判别,场地、地基与基础,2,4.某工程按8度设防，其工程地质年代属Q4，钻探资料自上向下为：砂土层至2.1m，砂砾层至4.4m，细砂层至8.0m，粉质黏土层至15m；砂土层及细砂层黏粒含量均低于8%；地下水位深度1.0m；基础埋深1.5m；设计地震场地分组属于第一组，试验结果如下表所示。试对该工程场地液化可能作出评价。,液化分析表,地基液化的判别,场地、地基与基础,2,5.某工程按7度设防。某工程地质年代属Q4，钻孔地质资料自上向下为：杂填土层1.0m，砂土层至4.0m，砂砾石层至6m，粉土层至9.4m，粉质黏土层至16m；其他实验结果如下表所示。该工程场地地下水位深1.5m，结构基础埋深2m，设计地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。,工程场地标贯实验表,地基液化的判别,地震作用与结构抗震验算,3,1.已知一水塔结构，可简化为单自由度体系，m=10000kg，K=1kN/cm。自振周期T=1.99s，位于类场地第二组，基本烈度为7度（地震加速度为0.1g），=0.03，求该结构多遇地震下的水平地震作用。,用反应谱法计算单质点体系水平地震作用,地震作用与结构抗震验算,3,振型分解反应谱法,2.试按振型分解反应谱法确定图示钢筋混凝土框架（梁的刚度EI=）的多遇水平地震作用Fij ，并绘出地震剪力图和弯矩图。建筑场地为类，抗震设防烈度7度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度为0.10g，结构的阻尼比=0.05。,地震作用与结构抗震验算,3,振型分解反应谱法,3. 已知T1=0.433s,T2=0.202s,T3=0.136s；,结构处于8度区（地震加速度为0.20g），类场地第一组，结构阻尼比为0.05。试采用振型分解反应谱法，求结构在多遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。,地震作用与结构抗震验算,3,振型分解反应谱法,4.有一钢筋混凝土三层框架，位于 类场地，设计基本加速度0.2g,设计地震组别为第一组，已知结构各阶周期和振型为T1=0.467s,T2=0.208s,T3=0.134s,试用振型分解反应谱，求多遇地震下框架底层地震剪力和框架顶点位移。,地震作用与结构抗震验算,3,底部剪力法,5.结构处于8度区（地震加速度为0.20g），T1=0.433s, 类场地第一组，结构阻尼比为0.05。试采用底部剪力法，求结构在多遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。,地震作用与结构抗震验算,3,底部剪力法,6.已知各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t， m2=50t，层高如图所示。该结构建造在设防烈度为8度、场地土特征周期Tg=0.25s的场地上，其水平地震影响系数最大值为, max =0.16（多遇地震），自振周期T1=0.358s,求：用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层间地震剪力,地震作用与结构抗震验算,3,底部剪力法,7.试用底部剪力法计算三质点体系在多遇地震下的各层地震剪力。已知设计基本加速度为0.2g，类场地一区，m1=116.62t,m2=110.85t,m3=59.45t,T1=0.716s, n=0.0673.,地震作用与结构抗震验算,3,能量法,8.用能量法求结构的基本周期,地震作用与结构抗震验算,3,折算质量法,9.用折算质量法求结构的基本周期,地震作用与结构抗震验算,3,顶点位移法,10.用顶点位移法求结构的基本周期,框架、抗震墙与框架-抗震墙,4,反弯点法,反弯点法 适用条件：当梁的线刚度和柱的线刚度之比大于3时，节点转角将很小，对框架的内力影响不大。 基本假定：梁的线刚度为无穷大；同一层柱两端的相对水平位移均相同，底层柱的反弯点在距离基础2/3柱高处，其余层柱的反弯点均位于柱高的中点。,框架、抗震墙与框架-抗震墙,4,D值法,D值法（改进抗侧刚度和反弯点高度的反弯点法） 适用条件：梁的线刚度和柱的线刚度之比大于3时。 基本假定：柱以及与其相邻的各杆的杆端转角相同；柱及其相邻上下柱的线刚度相同，且它们的弦转角相同。 在计算梁的线刚度时，可以考虑楼板对梁的刚度的有利影响，即板作为梁的翼缘参加工作。 计算步骤：（1）计算各层柱的侧移刚度； （2）计算各柱所分配的剪力； （3）计算柱的反弯点高度； （4）确定柱端弯矩； （5）按节点弯矩平衡条件和梁的 转动刚度确定梁端弯矩。,框架、抗震墙与框架-抗震墙,4,分层法,分层法 适用范围：框架的结构与荷载沿高度比较均匀；节点的梁柱线刚度比3。 计算步骤：将框架的各层梁及其上下柱所组成的框架作为一个独立的计算单元分层用力矩分配法进行计算，分层计算所得的梁弯矩即为梁的最后弯矩；因为每一根柱都同时属于上下两层，所以每一个柱的柱端弯矩需由上下两层计算所得的弯矩值相加得到。,框架、抗震墙与框架-抗震墙,4,弯矩二次分配法,弯矩二次分配法 适用范围：无侧移、规则的框架。 计算步骤：先根据梁、柱的线刚度计算各节点杆件的弯矩分配系数，然后计算各跨梁的固端弯矩及各节点的不平衡弯矩；将各节点的不平衡弯矩同时进行分配，并向远端传递（传递系数均为1/2