大工15春《高层建筑结构》大作业及全部五道题答案.doc

大连理工大学高层建筑结构大作业学习中心： 姓 名： 学 号： 题目一：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：基本数据表序号dyixdyixxx2dxkydxkyy2dxky2118000025000028864645121581206496031616256256409625164002566400483219257646083024720576172805156448010215360-6599242457695124024640刚度中心xo=dyix/dyi=992/65=15.26myo=dxky/dxk=1240/95=13.05m以刚度中心为原点，建立坐标系统xody.因为y=y-yo,dxky=yodxkdxky2=24640-13.05*13.05*95=8461dyix2=24576-15.26*15.26*65=9440ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xix1=-15.26 ay1=1-0.002687*15.26=0.959x2=-7.26 ay2=1-0.002687*7.26=0.981x3=-0.74 ay3=1+0.002687*0.74=1.002x4=-8.74 ay4=1+0.002687*8.74=1.023x5=-16.74 ay5=1+0.002687*16.74=1.044vy1=0.959*18/65*5000=1327.8knvy2=0.981*8/65*5000=603.78knvy3=1.002*16/65*5000=1233.2knvy4=1.023*8/65*5000=629.5knvy5=1.044*15/65*5000=1204.6kn题目二：底部剪力法计算题钢筋混凝土4层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为4m，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：，。结构阻尼比，自振周期为，1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g）。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：（1）计算结构等效总重力荷载代表值（2）计算结构总水平地震作用（3）计算顶部附加水平地震作用故，不需考虑顶部附加水平地震作用，即。（4）计算各楼层水平地震作用（如下图所示）根据公式分别计算各楼层水平地震作用，如下：（5）计算各楼层的层间地震剪力（如下图所示）题目三：计算水平地震作用有哪些方法？适用于什么样的建筑物？答：水平地震作用计算方法分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法。反应谱底部剪力法只考虑结构的基本振型，适用于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。振型分解反应谱法适用于较高的建筑，高振型影响比较大，一般高层建筑都用振型分解反应谱法考虑多个振型的组合；因结构计算模型分为水平结构和空间结构，振型组合主要有平面结构振型分解反应谱法。题目四：为什么抗震设计要区分抗震等级？抗震等级与延性要求是什么关系？抗震等级的影响因素有哪些？答：(1)因为在不同情况下，构件的延性要求有所不同：地震作用强烈或对地震作用敏感的结构延性要求应该高一些，重要的、震害造成损失较大的结构，延性要求也应该高一些；反之，要求可以降低一些。不过，由于计算结构延性比十分困难，也无法提出确切的延性比要求，因此我国抗震规范对抗震设计采取区分抗震等级的方法，不同抗震等级的构造措施不同，从宏观上区别对结构的不同延性要求。(2)抗震等级与延性要求的关系：特一级抗震等级延性要求最高，然后依次为一、二、三、四级。 (3)抗震等级的影响因素有：设防烈度、结构类型、房屋高度、框架跨度、场地及建筑类别。题目五：详细阐述剪力墙的最小截面尺寸要求。答：剪力墙的截面尺寸按下列要求确定： (1)按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16，且不应小于200mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160mm。当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时，其底部加强部位截面厚度不应小于层高的1/12;其他部位不应小于层高的1/15，且不应小于180mm。 (2)按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度，底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20，且不应小于160mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25，且不应小于160mm。 (3)非抗震设计的剪力墙，其截面厚度不应小于