高层建筑结构抗震与设计计算题
高层建筑结构设计例题
风荷载计算例题
【例1】已知一矩形平面钢筋混凝土高层建筑,平面沿高度保持不变,质量和刚
度沿竖向均匀分布。100H m =,33B m =,地面粗糙度指数s α=0.22,基本风
压按粗糙度指数为0.16s α=的地貌上离地面高度s z =10m 处的风速确定,基本风
压值为200.44/w kN m =。结构的基本自振周期1 2.5T s =。求风产生的建筑底部弯
矩。
解:
(1) 为简化计算,将建筑沿高度划分为5个计算区段,每个区段20m 高,取其中
点位置的风载值作为该区段的平均风载值,。
(2) 体型系数 1.3s μ=。
(3) 本例风压高度变化系数
在各区段中点高度处的风压高度变化系数值分别为
10.62z μ= 21z μ= 3 1.25z μ=
4 1.45z μ=
5 1.62z μ=
(4) 风振系数的确定,由
201a w T =0.62×0.44×2.52=221.71/kN s m ⋅
查表得脉动增大系数 1.51ξ=
计算各区段中点高度处的第1振型相对位移
11ϕ=0.10 12ϕ=0.30 13ϕ=0.50 14ϕ=0.70 15ϕ=0.90
因建筑的高度比/3H B =,查表得脉动影响系数0.49ν=。
将上式数据代入风振系数的计算公式,得到各区段中点高度处的风振系数:
1β=1.12 2β=1.22 3β=1.30 4β=1.36 5β=1.41
(5) 计算各区段中点高度处的风压值
21 1.12 1.30.620.440.40/w kN m =⨯⨯⨯=
22 1.22 1.3 1.000.440.70/w kN m =⨯⨯⨯=
建筑抗震设计
一、计算( 每题参考分值5分)
1、四层钢筋混凝土框架结构,建造于基本烈度为8度区,场地为Ⅰ类,设计地震分组为第二组,层高和层重力代表值如下图所示。结构的基本周期为0.55 s,试用底部剪力法计算各层地震剪力标准值。(水平地震影响系数最大值见附表1,特征周期值见附表2,地震影响系数曲线见附图1,顶部附加地震作用系数见附表3)
2、如下图所示单层单跨框架,屋盖刚度为无穷大,质量集中于屋盖处。已知设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,场地为Ⅰ类;屋盖处的重力荷载代表值G = 700 kN,框架柱线刚度i c=EI c/h = 2.4×104 kN·m,阻尼比为0.05。试求该结构多遇地震时的水平地震作用。(所需数据见试卷末的附表附图)
3、六层砖混住宅楼,建造于基本烈度为8度区,场地为Ⅱ类,设计地震分组为第一组,根据各层楼板、墙的尺寸等得到恒荷载和各楼面变荷载乘以组合值系数,得到的各层的重力荷载代表值分别为G1=5 399.7 kN, G2=G3=G4=G5=5 085 kN, G6=3 856.9 kN,如下图所示。试用底部剪力法计算各层地震剪力标准值(水平地震影响系数最大值见附表1,特征周期值见附表2,地震影响系数曲线见附图1,顶部附加地震作用系数见附表3)
4、如下图所示,已知G1=410 kN, G2=310 kN, K1=14 280 kN/m, K2=10 720 kN/m,用能量法求结构的基本周期。(所需数据见试卷末的附表附图)
18. 72 kN·m2,柱高h = 8 m。按8度、第一组、Ⅲ类场地,求厂房强度验算时所受的地震作用力。(水平地震影响系数最大值见附表1,特征周期值见附表2,地震影响系数曲线见附图1,顶部附加地震作用系数见附表3)
高层建筑抗震设计题库
高层建筑抗震设计题库(100 道题)
一单选题(15 )
1 89 年颁布的建筑抗震规范(GBH11-89)提出的抗震设防目标为:
A 三水准两阶段
B 三水准三阶段
C 两水准三阶段
D 单水准单阶段
2 在抗震设防中,小震对应的是:
A 小型地震
B 多遇地震
C 偶遇地震
D 罕遇地震
3 在高层建筑中,哪种结构形式对抗震是最有利的:
A 框架结构
B 框架-剪力墙结构
C 剪力墙结构
D 框托墙结构
4 下列结构类型中,耐震性能最佳的是:
A 钢结构
B 现浇钢筋混凝土结构
C 预应力混凝土结构
D 装配式钢筋混凝土结构
5 下列哪些措施不能改善结构的延性:
A 减小杆件轴压比
B 使剪力墙先出现剪切屈服
C 配置斜向钢筋
D 变单肢墙为双肢墙
6 预制混凝土外墙板与主体结构的连接,是否采用刚性或柔性,与下列那项因素无关:
A 是否要求外墙板参与受力
B 结构抗推刚度的大小
C 抗震设防烈度的高低
D 结构的承载能力
7 就竖向荷载而言,三跨框架的最合理布置为:
A 边跨大,中跨小
B 等跨式
C 边跨小,中跨大
D 圆形柱网
8 框架结构的最大层间侧移发生在:A
A 底层或底部几层
B 最高层
C 最中间
D 不一定
9 某高层建筑要求底部几层为大空间,此时应采用那种结构体系:
A 框架体系
B 板柱体系
C 全墙体系
D 框托墙体系
10 与芯筒-框架体系相比,刚臂-芯筒体系具有:
A 更小的抗推刚度
B 更大的抗推刚度
C 更大的抗压强度
D 更小的抗压强度
11 在芯筒-框架体系中,芯筒与框架的连接采用:
A 铰接
B 刚接
C 芯筒铰接,框架刚接
D 芯筒刚接,框架铰接
12 目前主要国家的抗震规范中,基本的抗震设计方法是:
高层建筑结构设计练习题及答案
高层建筑结构设计习题答案
一、选择题(每题5 分,共15 分)
1. 关于高层建筑考虑风荷载的概念,下列何项正确?
[A] 高层建筑的风荷载是主要荷载,其基本风压值w0 的采用与多层建筑相同,按30
年一遇的最大10 分钟平均风压来确定;
[B] 高层建筑的风振系数,与建筑物的刚度有密切关系,一般来说,刚度越大,建筑
物的风振影响就越大;
[C] 高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时,都要考虑地面粗糙程度的影响;
2. 下列高层建筑中,计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算?
[1] 建筑设防类别为乙类的高层建筑;
[2] 建筑设防类别为甲类的高层建筑;
[3] 高柔的高层建筑;
[4] 刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。
[A] [2] [4];[B] [1] [3];
[C] [1] [2];[D] [3] [4];
3. 抗震设计时,超过多少高度的高层建筑应考虑风荷载效应与水平地震作用效应的组合?
[A] 40m;[B] 60m;
[C] 80m;[D] 100m;
[D] 所有的高层建筑,都要考虑风振系数大于1.0 的风振影响。
4、高层建筑中()在结构分析和设计中起主要作用。
A、水平作用
B、竖向作用
C、风荷载
D、结构自重
5、假设一栋住宅建筑,采用现浇钢筋混凝土结构,结构高度为80米,抗震设防
烈度为7度,采用结构体系最合适。
A、框架结构
B、剪力墙结构
C、筒体结构
D、框筒结构
6、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I=()。
A、2I0
B、1.5I0
C、1.2I0
D、I0
抗震与设计计算题答案
高层建筑结构抗震与设计(练习题1)
1. 某单跨单层厂房如图1所示,集中于屋盖的重力荷载代表值为G =2800kN ,柱抗侧移刚
度系数k1=k2=2.0×104kN/m,结构阻尼比ζ=0.03,Ⅱ类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.15g 。分别求厂房在多遇地震和罕遇地震时水平地震作用。
图1
单层厂房
计算简图
2
k 1k k
G
G
2. 图2为两层房屋计算简图,楼层集中质量分别为m1=120t,m2=80t,楼板刚度无穷大,楼层
剪切刚度系数分别为k1= 5×104kN/m , k2= 3×104kN/m 。求体系自振频率和振型,并验算振型的正交性。
图2 两层房屋计算简图
1
m 2
m 1
k 2
k
3. 钢筋混凝土3层框架计算简图如图3所示。分别按能量法和顶点位移法计算结构的基本自
振周期(取填充墙影响折减系数为0.6)。
图3 3层框架计算简图
kg
m 3310180⨯=kg
m 3
210270⨯=kg
m 3
110270⨯=m
kN k /98003=m
kN k /1950002=m
kN k /2450001=
4. 钢筋混凝土3层框架经质量集中后计算简图如图4所示。各层高均为5米,各楼层集中
质量代表值分别为:G1=G2=750kN ,G3=500kN ;经分析得结构振动频率和振型如图4所示。结构阻尼比ζ=0.05,Ⅰ类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.10g 。试按振型分解反应谱法确定结构在多遇地震时的地震作用效应,绘出层间地震剪力图。
s rad /22.101=ωs
高层建筑结构第二次作业(计算题带答案)
计算题
1、某剪力墙结构18层,除底层外各层层高3m ,结构总高56m ,平面尺寸为30m ×20m ,基
本风压0.45KN/m 2
,地面粗糙度类别为B 类,试计算28m 高度处的总风荷载标准值。(15分) 注:1.在地面粗糙度类别为B 类时,地面粗糙程度修正系数Kw=1.0; 2. 对钢筋混凝土房屋,结构阻尼比05.01=ζ;
3. 对于高度28m 处时,结构的振型系数)(1z φ等于0.38;当z=28m 时,结构的风压高度变化系数39.1=z μ;
4. 由荷载规范查表得计算风振系数所需相关参数:k=0.67;187.01=α;14.010=I ;
5.2=g 。
解:(1)基本自振周期:根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式,
可得结构的基本周期为:T1=0.05n=0.05*18=0.9 (1分)
(2)风荷载体型系数:对于矩形平面,由高规附录B (1分) 8.01=s μ 536
.0)30/5603.048.0(2-=⨯+-=s μ 336.121=-=s s s μμμ
(3) 风振系数计算:
①结构第1阶自振频率:111.19
.01
1
1
1===T f (1分)
②根据题目已知地面粗糙程度B 级时,地面粗糙程度修正系数Kw=1.0(1分) ③69.4945
.01111.130300
11=⨯⨯=
=
w k f x w 对钢筋混凝土房屋05.01=ζ(1分)
风荷载的共振分量因子0.87998)
1(63
/421211=+=x x R ςπ
(1分) ④H=56,B=30
脉动风荷载的竖向相关系数:79.060
1.高层建筑结构抗震与设计练习题(含答案)
1.从结构的体系上来分,常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有:_框架结构,剪力墙结构,_框架-剪力墙_结构,_筒体_结构,悬挂结构和巨型框架结构。
2.一般高层建筑的基本风压取_50_年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑,采用_100_年一遇的风压值;在没有_100_年一遇的风压资料时,可近视用取_50_年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。
3.震级――地震的级别,说明某次地震本身产生的能量大小
地震烈度――指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度
基本烈度――指某一地区今后一定时期内,在一般场地条件下可能遭受的最大烈度
设防烈度――一般按基本烈度采用,对重要建筑物,报批后,提高一度采用4.《建筑抗震设计规范》中规定,设防烈度为_6_度及_6_度以上的地区,建筑物必须进行抗震设计。
5.详细说明三水准抗震设计目标。
小震不坏:小震作用下应维持在弹性状态,一般不损坏或不需修理仍可继续使用
中震可修:中震作用下,局部进入塑性状态,可能有一定损坏,修复后可继续使用
大震不倒:强震作用下,不应倒塌或发生危及生命的严重破坏
6.设防烈度相当于_B_
A、小震 B 、中震 C、中震
7.用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的内力和位移的近似计算方法,一般计算的是这些结构在__下的内力和位移。
A 小震
B 中震 C大震
8.在建筑结构抗震设计过程中,根据建筑物使用功能的重要性不同,采取不同
的抗震设防标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别?
甲:高于本地区设防烈度,属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑
大工《高层建筑结构》大作业题目及参考答案
大工《高层建筑结构》大作业及要求
题目一:底部剪力法计算题
某钢筋混凝土框架结构,地上十层,高度为40m 。房屋所在地区的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g ,设计地震分组为第一组,Ⅳ类场地。已知该楼的基本自振周期1 1.0s T =,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN ,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN 。要求:确定该楼各层的水平地震作用值EK F 。 解:
1、该楼高度40米,且各层的质量和刚度沿高度分布较均匀,可采用底部剪力法。
2、根据抗震设计规范,知设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g 。设计地震分组为第一组。
3、查表水平地震影响系数最大值 特征周期 阻尼比 衰减指数
4、各楼层的重力荷载代表值
结构的总重力荷载代表值
5、 地震影响系数
6、
顶部附加地震作用系数 7、结构总水平地震作用标准值 8、主体结构水平地震作用标准值
08.0max =αs T g 65.0=05
.0=ξ9.0=γi
i G kN G kN
G 923.012000130005.020000.11200010===⨯+⨯=KN G G E eq 109650)20005.012000130009(85.085.0=⨯++⨯==s T s T g 65.011=>=0543.008.00.1)0
.165.0(
)(9
.0max 21=⨯⨯==αηαγT
T g s
T s T g 91.065.04.14.111=⨯=>=06.002.0108.002.008.01=-⨯=-=T n δkN G F eq EK 59541096500543.01=⨯==α90.065954357(1)(1)59543575597(123456789100.923)
高层建筑结构与抗震综合练习题及参考答案(2)
高层建筑结构与抗震综合练习题
一、单项选择题(每小题3分,共计30分,将选择结果填入括弧内)
1.()既具有极大的抗侧移刚度,又能因剪力墙的集中而获得较大的空间,使建筑平面获得良好的灵活性,适用于30层以上的超高层房屋。
A.框架结构
B.剪力墙结构
C.砌体结构
D.筒体结构
2.我国《建筑结构抗震规范》以()作为抗震设计的依据,其数值应依据烈度、场地类别、设计地震分组以及结构自振周期和阻尼比确定。
A.地震系数
B.动力系数
C.地震影响系数
D.冲击影响系数
3.框架结构在节点水平集中力作用下,()。
A.柱的弯矩图呈直线形,梁的弯矩图呈曲线形
B.梁的弯矩图呈直线形,柱的弯矩图呈曲线形
C.梁和柱的弯矩图都呈直线形
D.梁和柱的弯矩图都呈曲线形
4.地震作用或风荷载对框架结构的水平作用,一般都可简化为作用于()上的水平力。A.框架梁
B.框架柱
C.框架板
D.框架节点
5.关于框架-剪力墙结构刚度特征值λ,下列叙述错误的是()。
A.λ是框架抗推刚度与剪力墙抗弯刚度的比值
B.λ值很大,结构的变形特性及受力将以框架为主
C.λ值很小,结构的变形特性及受力将以剪力墙为主
D.λ是剪力墙抗弯刚度与框架抗推刚度的比值
6.所谓框架的抗推刚度,是使框架产生()。
A.单位扭转角所需的剪力值
B.单位扭转角所需的弯矩值
C.单位剪切角所需的剪力值
D.单位位移所需的推力值
7.()在水平荷载作用下,利用材料力学公式计算内力和侧移,再考虑局部弯曲应力的影响,进行修正。
A.整体剪力墙
B.小开口整体剪力墙
C.双肢剪力墙
D.多肢剪力墙
8.下列关于高层建筑结构平面布置的一般规定中,不正确的是()。
高层建筑结构设计考试试题(含答案)
高层建筑结构设计考试试题(含答案)
高层建筑结构设计考试试题一、填空题(2× 15=30)
1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担,竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型,即结构的层间侧移随楼层的
而增大而增大。与框架结构相比,有结构整体性好,刚度大,结构高度可
以更大。等优点。
框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担,而水平作用主要由
剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型,即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大,到中间某一位置,层间位移随
层数的增加而增大。
3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值
4、
法。当结构的质量
中心下会发生扭转。
中心和刚度中心中心不重合时,结构在水平力作用
二、多项选择题(4×5= 20)
1、抗震设防结构布置原则(ABC)
A 、合理设置沉降缝C、
足够的变形能力B
D
、合理选择结构体系
、增大自重
E、增加基础埋深
2、框架梁最不利内力组合有(AC)
A、端区 -M max, +M max,
V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N, V
、跨中 M max及对应 N, V
E、端区N max及对应M, V
3、整体小开口剪力墙计算宜选用( A )分析方法。
A、材料力学分析法
B、连续化方法
C、壁式框架分析法
D、有限元法
4、高层建筑剪力墙可以分为(ABCD )等几类。
A、整体剪力墙
B、壁式框架
C、联肢剪力墙
D、整体小开口墙
5、高层建筑基础埋置深度主要考虑(ACD)。
抗震设计有关计算例题
0.334 {X}1 = 0.667 1.000
− 0.667 4.019 {X}2 = − 0.666 {X}3 = −3.035 1.000 1.000
K 3 = 98MN/m
m2 = 270t
K 2 = 195MN/m
xji --- j振型i质点的水平相对位移; 振型i质点的水平相对位移;
γ j --- j振型的振型参与系数; 振型的振型参与系数;
Gi --- i质点的重力荷载代表值。 质点的重力荷载代表值。
F1n
mi
F2 n F2i F22 F21
F jn
Fnn Fni
Fn 2
F1i
m2 m1
F ji
Fj 2 F j1
设
N
{x(t)} = ∑{X}i Di (t)
i =1
N
代入运动方程,得 代入运动方程,
& & & [m](∑{X}i Di (t)) + [c]∑{X}i Di (t) + [k](∑{X}i Di (t)) = −[m]{I}&&g (t) x
i=1 i=1 i=1 N N
{X}T 方程两端左乘 j
行组合,而不是对地震作用进行组合, 行组合,而不是对地震作用进行组合,因为总的地震作用 与各振型地震作用最大值之间不存在组合关系!)
建筑结构抗震设计复习计算题
★已知某建筑场地的地质钻探资料如下表所示,试确定该建筑场地的类别。
(1)确定土层计算深度
地面下22m 以下土层剪切波速vs=520m/s >500m/s ,故场地覆盖层厚度dov=22.0m >20m ,土层计算深度d0=20m 。
(2)计算等效剪切波速
(3)确定场地类别 场地覆盖层厚度dov=22.0m>5m II 类场地
★
例题:试用振型分解反应谱法计算三层框架多遇地震时的层间地震剪力。已知抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g ,设计地震分组为第二组,II 类场地,阻尼比ζ =0.05。集中于各楼层的重力荷载代表值分别为:G1=2646kN ,G2=2646kN ,G3=1764kN 。结构体系的前3个自振周期为:T1=0.467s ,T2=0.208s ,T3=0.134s 。结构体系的前3阶振型为:
解:(1)计算各振型的地震影响系数α j
水平地震影响系数最大值:多遇地震,设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g , 得到αmax=0.16。
特征周期:II 类场地,设计地震分组为第二组,Tg=0.40s 。
阻尼比ζ =0.05 :η1=0.02, η2=1.0, γ=0.9 。
第一振型:Tg <T1<5Tg
第二振型:0.1s <T2<Tg 第三振型: 0.1s <T2<Tg (2)计算各振型的振型参与系数 1 2.58.09.50.0732********n i i si d t s v ===++=∑0se 20274.70.073
d m s v t ===s
建筑结构抗震设计复习计算题
★已知某建筑场地的地质钻探资料如下表所示,试确定该建筑场地的类别。
(1)确定土层计算深度
地面下22m 以下土层剪切波速vs=520m/s >500m/s ,故场地覆盖层厚度dov=22.0m >20m ,土层计算深度d0=20m 。
(2)计算等效剪切波速
(3)确定场地类别 场地覆盖层厚度dov=22.0m>5m II 类场地
★
例题:试用振型分解反应谱法计算三层框架多遇地震时的层间地震剪力。已知抗震设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g ,设计地震分组为第二组,II 类场地,阻尼比ζ =0.05。集中于各楼层的重力荷载代表值分别为:G1=2646kN ,G2=2646kN ,G3=1764kN 。结构体系的前3个自振周期为:T1=0.467s ,T2=0.208s ,T3=0.134s 。结构体系的前3阶振型为:
解:(1)计算各振型的地震影响系数α j
水平地震影响系数最大值:多遇地震,设防烈度为8度,设计基本地震加速度为0.20g , 得到αmax=0.16。
特征周期:II 类场地,设计地震分组为第二组,Tg=0.40s 。
阻尼比ζ =0.05 :η1=0.02, η2=1.0, γ=0.9 。
第一振型:Tg <T1<5Tg
第二振型:0.1s <T2<Tg 第三振型: 0.1s <T2<Tg (2)计算各振型的振型参与系数 1 2.58.09.50.0732********n i i si d t s v ===++=∑0se 20274.70.073
d m s v t ===s
高层建筑结构与抗震综合练习
《高层建筑结构与抗震》综合练习1
一、选择题
1.下列关于高层建筑结构平面布置的一般规定中,不正确的是( D )。
A.平面宜简单、规则、对称,减少偏心
B.平面长度不宜过长,突出部分长度宜减小
C.宜选用风压较小的形状,并应考虑邻近高层建筑对其风压分布的影响
D.应尽量设置变形缝来划分结构单元
2.一幢五层办公楼,顶层是打开间会议室,层高为m 6.3,应优先选用( B )。
A.砌体结构
B.框架结构
C.钢结构
D.剪力墙结构
3.框架梁端调幅后,在相应荷载作用下的跨中弯矩(A ),这时应校核梁的静力平衡条件。A .增加B .不变C .减小
4.在水平荷载作用下的总侧移,可近似地看作( C )。
A .梁柱弯曲变形
B .柱的轴向变形
C .梁柱弯曲变形和柱的轴向变形的叠加
5.剪力墙设计时应首先判断它属于哪一种类型,当满足( D )时,一般可作为整体剪
力墙考虑。I .10≥αII .ξ≤J J n /III .洞口面积与剪力墙立面总面积之比不大于0.15IV .洞
口净距及孔洞至墙边的净距大于洞口的长边尺寸
A .I+II
B .I
C .II
D .III+IV
6.框架结构,柱子弯矩和轴力组合要考虑下述四种可能情况:(B )。
I .max M 及相应的N II .min M 及相应的N
III .max N 及相应的M IV .min N 及相应的M
V .M 比较大,但N 比较小或比较大
A.I 、II 、III 、IV
B.I 、III 、IV 、V
C.II 、III 、IV 、V
D.I 、II 、III 、V
二、判断题(每小题2分,共20分。正确的画√,错误的画×)
建筑结构抗震设计习题及答案
结构地震反应分析与抗震验算计算题
3.1 单自由度体系,结构自振周期T=0.5S,质点重量G=200kN,位于设防烈度为8 度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.30g,设计地震分组为第一组,试计算结构在多遇地霞作用时的水平地震作用。
3.2 结构同题3.1,位于设防烈度为8度的Ⅳ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.20g,设计地设分组为第二组,试计算结构在多遇地震作用时的水平地震作用。
3.3 钢筋混凝土框架结构如图所示,横梁刚度为无穷大,混凝土强度等级均为C25,一层柱截面450mm×450mm,二、三层柱截面均为400mm×400mm,试用能量法计算结构的自振周期T1。
3.4 题3.2的框架结构位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速度为0.20g,设计地震分组为第二组,试用底部剪力法计算结构在多遇地震作用时的水平地震作用。
3.5 三层框架结构如图所示,横梁刚度为无穷大,位于设防烈度为8度的Ⅱ类场地上,该地区的设计基本地震加速为0.30g, 设计地震分组为第一组。结构各层的层间侧移刚度分别为k1=7.5×105kN/m,k2=9.1×105kN/m,k3=8.5×105 kN/m,各质点的质量分别为m1=2×106kg, m2=2×106kg, m3=1.5×105kg,结构的自震频率分别为ω1=9.62rad/s, ω2=26.88 rad/s, ω3=39.70 rad/s, 各振型分别为:
要求:
①用振型分解反应谱法计算结构在多遇地震作用时各层的层间地震剪力;
高层建筑结构设计试题与答案
高层建筑结构设计
一、单选题(每题一分,共15分)
1.在下列地点建造相同高度的高层建筑,什么地点所受的风力最大?()
A 建在海岸
B 建在大城市郊区
C 建在小城镇
D 建在有密集建筑群的大城市市区
2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时,下列所述哪条是正确的?()
A 无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法
B 不宜采用牛腿托梁的作法
C 可采用牛腿托梁的作法,但连接构造应可靠
D 可采用牛腿托梁的作法,但应按铰接支座构造
3.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?()
A 必定相等
B 后者的抗震等级高
C 前者的抗震等级高、也可能相等
D 不能确定
4.高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确?()
A 应沿房屋全高设置,包括基础也应断开
B 应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接
C 应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置
D 沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝
5."小震不坏,中震可修,大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓中震,下列何种叙述为正确?()
A 6度或7度的地震
B 50年设计基准期内,超越概率为10%的地震
C 50年设计基准期内,超越概率约为63%的地震
6.在抗震设防中,小震对应的是:()
A 小型地震
B 多遇地震
C 偶遇地震
D 罕遇地震
7.在设防烈度为6度至9度地区内的乙类、丙类高层建筑,应进行抗震设计,其地震作用计算按下列哪种做法才符合《高规》JGJ3-2002的规定?()
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高层建筑结构抗震与设计(练习题1)
1.表1为某建筑场地的钻孔资料,试确定该场地的类别。
表1
2.已知某6层、高度为20米的丙类建筑的场地地质钻孔资料如表2所示(无剪
切波速数据),试确定该场地的类别。
3.某单跨单层厂房如图1所示,集中于屋盖的重力荷载代表值为G=2800kN,
柱抗侧移刚度系数k1=k2=2.0×104kN/m,结构阻尼比ζ=0.03,Ⅱ类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.15g。分别求厂房在多遇地震和罕遇地震时水平地震作用。
图1
单层厂房
计算简图
2
k 1k k
G
G
4. 图2为两层房屋计算简图,楼层集中质量分别为m1=120t,m2=80t,楼板刚度无穷大,楼层剪切刚度系数分别为k1= 5×104kN/m , k2= 3×104kN/m 。求体系自振频率和振型,并验算振型的正交性。
图2 两层房屋计算简图
1
m 2
m 1
k 2
k
5. 钢筋混凝土3层框架计算简图如图3所示。分别按能量法和顶点位移法计算结构的基本自振周期(取填充墙影响折减系数为0.6)。
图3 3层框架计算简图
kg
m 3310180⨯=kg
m 3
210270⨯=kg
m 3
110270⨯=m
kN k /98003=m
kN k /1950002=m
kN k /2450001=
6. 钢筋混凝土3层框架经质量集中后计算简图如图4所示。各层高均为5米,各楼层集中质量代表值分别为:G1=G2=750kN ,G3=500kN ;经分析得结构振动频率和振型如图4所示。结构阻尼比ζ=0.05,Ⅰ类建筑场地,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.10g 。试按振型分解反应谱法确定结构在多遇地震时的地震作用效应,绘出层间地震剪力图。
s rad /22.101=ωs
rad /94.272=ωs
rad /37.383=ω1
2
图4 计算简图
7. 已知条件和要求同上题,试按底部剪力法计算。