题目一：底部剪力法

大连理工大学《工程抗震》大作业

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题目一：底部剪力法。

钢筋混凝土5层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为3m ，

集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：

1500kN G =，2550kN G =，3580kN G =，4600kN G =，5450kN G =。结构阻尼比0.05ξ=，自振周期为10.55s T =，Ⅰ1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。 3580kN

G =2550kN G =1500kN

G =（a ）计算简图

4600kN

G =5450kN

G =

解：由题目可知，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g ），且为多遇地震，

查表可得：αmax =0.24

由题目可知，设计地震分组为第一组，Ⅰ

1

类场地类别，

查表可得：Tg=0.25s

钢筋混凝土结构取阻尼比为ξ=0.05

水平地震影响系数曲线衰减系数：γ=0.9+（0.05-ξ）/(0.3+6ξ)=0.9 阻尼比调整系数：η2=1+(0.05-ξ)/(0.08+1.6ξ)=1

α

1=（Tg/T1）rη2α

max

=（0.25/0.55）0.9×1.0×0.24=0.118≈0.12

查上表可知，T1=0.55s＞1.4Tg=1.4×0.25=0.35s，Tg=0.25s<0.35。

取δn=0.08T1+0.07=0.08×0.55+0.07=0.114≈0.11

总水平地震作用标准值：

FEk=α

1

Geq=0.12×（500+550+580+600+450）×85%=273.36KN

各楼层水平地震作用标准值：

Fi=GiHiFEk(1-δn)/∑GjHj (i=1,2,3，n)

∑GjHj=500×3+550×6+580×9+600×12+450×15=23970KN·m

F1k=[500×3×273.36×(1-0.11)]/23970=15.22KN

F2k=[550×6×273.36×(1-0.11)]/23970=33.49KN

F3k=[580×9×273.36×(1-0.11)]/23970=52.98KN

F4k=[600×12×273.36×(1-0.11)]/23970=73.08KN

F5k=[450×15×273.36×(1-0.11)]/23970=68.51KN

各楼层的地震剪力：

V1= F1k+ F2k+ F3k+ F4k+ F5k=243.28

V2= F2k+ F3k+ F4k+ F5k=228.06

V3= F3k+ F4k+ F5k=194.57

V4= F4k+ F5k=141.59

题目三：怎样判断土的液化？如何确定土的液化严重程度，并简述抗液化措施。

答：1、土的液化判别分为两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别，凡经初步判别定为不液化或不考虑液化影响。则可不再进行标准贯入试验的判别。

①初步判别：根据对地震液化现场资料的研究成果，饱和的砂土或粉土当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响。1地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7、8度时可判为不液化。2粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。3采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合条件时，可不考虑液化影响。

②当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法。

2、在计算出液化指数ILE后，便可确定液化等级。当液化指数较小，即O ＜ILE≤5时，为轻微液化，当液化指数增大到5＜ILE≤15时，为中等液化，当液化指数ILE＞15时，为严重液化。

3、全部消除地基液化沉陷措施，应符合下列要求：1采用桩基时，桩端伸入液化深度以下稳定土，应按计算确定，且对碎石土、砾、粗、中砂，坚硬粘性土和密实粉土尚不中的长度（不包括桩尖部分）应小于0.5m，对其他非岩石尚不宜小于1.5m。2采用深基础时，基础底面应埋入液化深度以下稳定土层中，其深度不应小于0.5m。3采用加密法（如振冲、振动加密、挤密碎石桩、强夯等）加固时，应处理至液化深度下界，振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于液化判别标准贯入锤击数临界值。4用非液化土替换全部液化土。5采用加密法或换土法处理时，在基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且不小于基础宽度的1/5。

部分消除地基液化沉陷措施，应符合下列要求：1处理深度应使处理后的地基液化指数减少，当判别深度为15m时，其值不宜大于4，当判别深度为20m时；其值不宜大于5；对独立基础和条形基础，尚不应小于基础底面下液化土特征深度和基础宽度的较大值。2采用振冲或挤密碎石桩加固后，桩间土的标准贯入锤击数不宜小于液化判别标准贯入锤击数临界值。3基础边缘以外的处理宽度，应超过基础底面下处理深度的1/2且小于基础宽度的1/5。

减轻液化影响的措施，应按下列各项综合考虑：1选择合适的基础埋置深度。2调整基础底面积，减少基础偏心。3加强基础的整体性刚度，如采用箱基，筏基或钢筋混凝土交叉条形基础，加设基础圈梁等。4减轻荷载，增强上部结构的整体刚度和均匀对称性，合理设置沉降缝，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。5管道穿过建筑处应预留足够尺寸或采用柔性接头等。