大工19秋《工程抗震》大作业题目及要求

大工19秋《工程抗震》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。

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
=2550kN
=1500kN
=（a ）计算简图4600kN
=5450kN
=
题目二：振型分解反应谱法。

某3层钢筋混凝土框架结构，阻尼比0.05ξ=，部分尺寸如下图所示。

各楼层重力荷载代表值为11200kN G =，21000kN G =，3650kN G =，场地土Ⅱ类，设
防烈度8度（设计基本地震加速度为0.20g），地震分组在第二组。

现算得前3
个振型的自振周期为
10.68s
T=，
20.24s
T=，
30.16s
T=，振型如下图所示。

试用振型分解反应谱法求该框架结构的层间地震剪力标准值。

3
2
1
2.148
1.735
1.000 1.000 1.000
-1.138 1.467
0.139-1.316
（a）框架（b）计算简图（c）第一振型（d）第二振型（e）第三振型
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。

题目四：什么叫鞭端效应？设计时如何考虑这种效应？
题目五：多高层钢筋混凝土结构抗震设计的防震缝设计有哪些要求？
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《工程抗震》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（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。

以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。

如下图所示。

3. 正文格式
作业正文内容统一采用宋体，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。

大连理工大学《工程抗震》大作业
学习中心： 江苏淮安金湖奥鹏学习中心 姓 名： 柏传玲
学 号： 181644403857
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
=2550kN
=1500kN
=（a ）计算简图
4600kN
=5450kN
=
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：α
max
=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。