大工16春 高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目二：结构扭转效应计算题、题目三：

大工16春《高层建筑结构》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 。

题目二：结构扭转效应计算题

某一结构的第j 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x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值，已知沿y 向作用总剪力

5000kN y V =，求考虑扭转后，各片结构的剪力。

y

y

V 18y D 816815

8

8

8

题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置？

题目四：为什么框架—剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中？框架—剪力墙结构中剪力墙的布置要求是什么？

题目五：承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态？这两种验算在荷载效应组合时有什么不同？

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《高层建筑结构》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（或者学号）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。

截止时间：2016年3月10日前。

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。

连理工大学《高层建筑结构》大作业

学习中心：******奥鹏中心

姓名：****

学号：********

题目二：结构扭转效应计算题

题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置？

题目二：结构扭转效应计算题

某一结构的第j 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x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值，已知沿y 向作用总剪力

5000kN y V =，求考虑扭转后，各片结构的剪力。

y

y

V 18y D 816815

8

8

8

解：

选择'''x O y 为参考坐标系，根据刚心坐标公式00yi i

yi xk k

xk

x D x D

y D y D

⎧=⎪⎨

=⎪⎩∑∑∑∑，计算

刚度中心坐标为X 0=∑D yi x i /∑D yi =992/65=15.26m

Y 0=∑D xk y k /∑D xk =1240/95=13.05m

基本数据如下表所示：

以刚度中心为原点，建立坐标系统D xO y 。因为0'y y y =-，

0'xk

xk D

y y D =∑∑，所以

∑D xk y 2=24640-13.05*13.05*95=8461

同理可得：∑D

yi

x2=24576-15.26*15.26*65=9440

根据公式可得a

yi =1+65*0.74/(8461+9440)*x

i

=1+0.00269*x

i

各片结构的

y

值为

x 1=-15.26 a

y1

=1-0.00269*15.26=0.959

x 2=-7.26 a

y2

=1-0.00269*7.26=0.980

x 3=-0.74 a

y3

=1+0.00269*0.74=1.002

x 4=-8.74 a

y4

=1+0.00269*8.74=1.024

x 5=-16.74 a

y5

=1+0.00269*16.74=1.045 由此可以计算各片结构承担的剪力值

v

y1

=0.959*18/65*5000=1327.8KN

v

y2

=0.980*8/65*5000=603.1KN

v

y3

=1.002*16/65*5000=1233.2KN

v

y4

=1.024*8/65*5000=630.2KN

v

y5

=1.045*15/65*5000=1205.8KN

题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置？

答：剪力墙的布置应符合以下要求：

（1）剪力墙应双向或多向布置，宜拉通对齐，不同方向的剪力墙宜分别联结在一起，避免仅单向有墙的结构布置形式。当剪力墙双向布置且互相联结时，纵墙（横墙）可以作为横墙（纵墙）的翼缘，从而提高其承载力和刚度。

（2）地震区，宣将剪力墙设计成高宽比H/B较大的墙，因为低矮的墙。（H/B<1.5）的破坏属剪切脆性破坏，抗震性能差。因此，当剪力墙较长时，可用楼板（无连梁）或跨高比不小于6的连梁将其分为若干个独立的墙段，每个独立墙段可以是实体墙、整体小开口墙、联肢墙或壁式框架，每个独立的墙段的H ／B不宜小于2，且墙肢长度不宜大于8m.当房屋高度不是很大，为使整个剪力墙结构的房屋刚度适当，除抗震等级为一级的结构外，也可采用大部分由短肢剪力墙组成的剪力墙结构，短肢剪力墙是指墙肢截面高度与截面厚度之比为5—8且墙厚不小于200mm的剪力墙，这种剪力墙因高宽比较大，其延性和耗能能力均比普通墙好，因而近年来得到广泛的应用。