建筑抗震设计-练习题-计算题专题共24页
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h
3 地震作用与结构抗震验算 振型分解反应谱法
2.试按振型分解反应谱法确定图示钢筋混凝土框架（梁的
刚度EI=∞）的多遇水平地震作用Fij ，并绘出地震剪力图和 弯矩图。建筑场地为Ⅱ类，抗震设防烈度7度，设计地震
建 筑
分组为第二组，设计基本地震加速度为0.10g，结构的阻尼 比ζ=0.05。
抗
h=4m
场地类别的判别
2. 试按下表计算场地的等效剪切波速，并判断场地类别。
建
筑
土层的剪切波速
抗
震
设 计
土层厚 度(m)
2.2
5.8
8.2
4.5
4.3
Vs(m/s) 180
200
260
420
530
2 场地、地基与基础
地基液化的判别
3.某场地地基，上覆非液化土层厚度du=5.5m。其下为
砂土，地下水位深度为dw=6m。基础埋深db=2m，该场地
天津城建大学
TIANJIN CHENGJIAN UNIVERSITY
建
筑 抗
建筑抗震设计
震
设
计
主讲人：王庆鹏
•计算题专题
1 抗震设计原则
2 场地、地基与基础
建
筑
3 地震作用与结构抗震验算
抗
震 设
4 框架、抗震墙与框架-抗震墙
计 5 多层砌体房屋
6 底部框架-抗震墙、多层内框架砖砌房屋 7 单层钢筋混凝土柱厂房
震
液化分析表
设
计
测点
测源深度 dsi(m)
标贯值Ni
1
1.4
5
2
5.0
7
3
6.0
11
4
7.0
16
2 场地、地基与基础
地基液化的判别
5.某工程按7度设防。某工程地质年代属Q4，钻孔地质资料自
上向下为：杂填土层1.0m，砂土层至4.0m，砂砾石层至6m
，粉土层至9.4m，粉质黏土层至16m；其他实验结果如下表
建
为8度区。确定是否考虑液化影响。
筑
抗
震
设
计
2 场地、地基与基础
地基液化的判别
4.某工程按8度设防，其工程地质年代属Q4，钻探资料自 上向下为：砂土层至2.1m，砂砾层至4.4m，细砂层至 8.0m，粉质黏土层至15m；砂土层及细砂层黏粒含量均低 建 于8%；地下水位深度1.0m；基础埋深1.5m；设计地震场 筑 地分组属于第一组，试验结果如下表所示。试对该工程场 抗 地液化可能作出评价。
建 所示。该工程场地地下水位深1.5m，结构基础埋深2m，设计
筑
地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。
抗
工程场地标贯实验表
震
设
测值
测点深度（m）
标贯值Ni
粘粒含量百分率
计
1
2.0
5
4
2
3.0
7
5
3
7.0
11
8
4
8.0
14
9
3 地震作用与结构抗震验算
用反应谱法计算单质点体系水平地震作用
1.已知一水塔结构，可简化为单自由度体系，m=10000kg ，K=1kN/cm。自振周期T=1.99s，位于Ⅱ类场地第二组， 建 基本烈度为7度（地震加速度为0.1g），ζ=0.03，求该结 筑 构多遇地震下的水平地震作用。 抗 震 设 计
2 场地、地基与基础
场地类别的判别
1. 下表为某工程场地地质钻孔地质资料，试确定 该场地类别。
建
筑
土层底部深 土层厚度di 岩土名称 剪切波速
抗
度（m）
（m）
vs(m/s)
震
2.50
2.50
杂填土
200
设
4.00
1.50
粉土
280
计
4.90
0.90
中砂
310
6.10
1.20
砾砂
500
2 场地、地基与基础
筑 x1 0.66 7 x2 -0.66 6 x3 -3.0 35
抗
1.00 0 1.00 0
1.000
震
m3=180t
设
试用振型分解反应谱，求多
计
m2=270t
k3=9800kN/m 遇地震下框架底层地震剪力
和框架顶点位移。
m1=270t
k2=195000kN/m
k1=245000kN/m
3 地震作用与结构抗震验算
底部剪力法
5.结构处于8度区（地震加速度为0.20g），T1=0.433s, Ⅰ类场地第一组，结构阻尼比为0.05。试采用底部剪力法， 求结构在多遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。 建
筑
抗
m3=1000kg
5m
k1=1800kN/m
3 地震作用与结构抗震验算 振型分解反应谱法
4.有一钢筋混凝土三层框架，位于 Ⅱ类场地，设计基本加 速度0.2g,设计地震组别为第一组，已知结构各阶周期和振 型为T1=0.467s,T2=0.208s,T3=0.134s
建
0.334 -0.667 4.019
1
1
筑 抗
结构处于8度区（地震加速度为0.20g），Ⅰ类场地第一组， 结构阻尼比为0.05。试采用振型分解反应谱法，求结构在多
震 遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。
设
m3=1000kg
计
4m
m2=1500kg
k3=600kN/m
4m
m1=2000kg
k2=1200kN/m
m1=2000kg
k1=1800kN/m
建
筑
α max =0.16（多遇地震），自振周期T1=0.358s
来自百度文库
抗 求：用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层
震 间地震剪力
m2
设
计
k2
4m
m1
k1
4m
3 地震作用与结构抗震验算
底部剪力法
7.试用底部剪力法计算三质点体系在多遇地震下的各层地
震剪力。已知设计基本加速度为0.2g，Ⅲ类场地一区，
震
设
4m
m2=1500kg
k3=600kN/m
计
4m
m1=2000kg
k2=1200kN/m
5m
k1=1800kN/m
3 地震作用与结构抗震验算
底部剪力法
6.已知各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t， m2=50t， 层高如图所示。该结构建造在设防烈度为8度、场地土特
征周期Tg=0.25s的场地上，其水平地震影响系数最大值为
建 筑
m1=116.62t,m2=110.85t,m3=59.45t,T1=0.716s,
δn=0.0673.
m3
5.0
抗
震
设
m2
计
6.0
m1
6.5
3 地震作用与结构抗震验算
能量法
8.用能量法求结构的基本周期
建
m3=1000kg
筑
抗
k3=600kN/m
4m
震
m2=1500kg
设
4m
计
k2=1200kN/m
震
设
计
h=4m
9.00m
3 地震作用与结构抗震验算 振型分解反应谱法
3. 已知T1=0.433s,T2=0.202s,T3=0.136s；
0.301 -0.676 2.47
x1 0.64 8x2 -0.60 1x3 -2.5 7
建
1
3 地震作用与结构抗震验算 振型分解反应谱法
2.试按振型分解反应谱法确定图示钢筋混凝土框架（梁的
刚度EI=∞）的多遇水平地震作用Fij ，并绘出地震剪力图和 弯矩图。建筑场地为Ⅱ类，抗震设防烈度7度，设计地震
建 筑
分组为第二组，设计基本地震加速度为0.10g，结构的阻尼 比ζ=0.05。
抗
h=4m
场地类别的判别
2. 试按下表计算场地的等效剪切波速，并判断场地类别。
建
筑
土层的剪切波速
抗
震
设 计
土层厚 度(m)
2.2
5.8
8.2
4.5
4.3
Vs(m/s) 180
200
260
420
530
2 场地、地基与基础
地基液化的判别
3.某场地地基，上覆非液化土层厚度du=5.5m。其下为
砂土，地下水位深度为dw=6m。基础埋深db=2m，该场地
天津城建大学
TIANJIN CHENGJIAN UNIVERSITY
建
筑 抗
建筑抗震设计
震
设
计
主讲人：王庆鹏
•计算题专题
1 抗震设计原则
2 场地、地基与基础
建
筑
3 地震作用与结构抗震验算
抗
震 设
4 框架、抗震墙与框架-抗震墙
计 5 多层砌体房屋
6 底部框架-抗震墙、多层内框架砖砌房屋 7 单层钢筋混凝土柱厂房
震
液化分析表
设
计
测点
测源深度 dsi(m)
标贯值Ni
1
1.4
5
2
5.0
7
3
6.0
11
4
7.0
16
2 场地、地基与基础
地基液化的判别
5.某工程按7度设防。某工程地质年代属Q4，钻孔地质资料自
上向下为：杂填土层1.0m，砂土层至4.0m，砂砾石层至6m
，粉土层至9.4m，粉质黏土层至16m；其他实验结果如下表
建
为8度区。确定是否考虑液化影响。
筑
抗
震
设
计
2 场地、地基与基础
地基液化的判别
4.某工程按8度设防，其工程地质年代属Q4，钻探资料自 上向下为：砂土层至2.1m，砂砾层至4.4m，细砂层至 8.0m，粉质黏土层至15m；砂土层及细砂层黏粒含量均低 建 于8%；地下水位深度1.0m；基础埋深1.5m；设计地震场 筑 地分组属于第一组，试验结果如下表所示。试对该工程场 抗 地液化可能作出评价。
建 所示。该工程场地地下水位深1.5m，结构基础埋深2m，设计
筑
地震分组属于第二组。试对该工程场地进行液化评价。
抗
工程场地标贯实验表
震
设
测值
测点深度（m）
标贯值Ni
粘粒含量百分率
计
1
2.0
5
4
2
3.0
7
5
3
7.0
11
8
4
8.0
14
9
3 地震作用与结构抗震验算
用反应谱法计算单质点体系水平地震作用
1.已知一水塔结构，可简化为单自由度体系，m=10000kg ，K=1kN/cm。自振周期T=1.99s，位于Ⅱ类场地第二组， 建 基本烈度为7度（地震加速度为0.1g），ζ=0.03，求该结 筑 构多遇地震下的水平地震作用。 抗 震 设 计
2 场地、地基与基础
场地类别的判别
1. 下表为某工程场地地质钻孔地质资料，试确定 该场地类别。
建
筑
土层底部深 土层厚度di 岩土名称 剪切波速
抗
度（m）
（m）
vs(m/s)
震
2.50
2.50
杂填土
200
设
4.00
1.50
粉土
280
计
4.90
0.90
中砂
310
6.10
1.20
砾砂
500
2 场地、地基与基础
筑 x1 0.66 7 x2 -0.66 6 x3 -3.0 35
抗
1.00 0 1.00 0
1.000
震
m3=180t
设
试用振型分解反应谱，求多
计
m2=270t
k3=9800kN/m 遇地震下框架底层地震剪力
和框架顶点位移。
m1=270t
k2=195000kN/m
k1=245000kN/m
3 地震作用与结构抗震验算
底部剪力法
5.结构处于8度区（地震加速度为0.20g），T1=0.433s, Ⅰ类场地第一组，结构阻尼比为0.05。试采用底部剪力法， 求结构在多遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。 建
筑
抗
m3=1000kg
5m
k1=1800kN/m
3 地震作用与结构抗震验算 振型分解反应谱法
4.有一钢筋混凝土三层框架，位于 Ⅱ类场地，设计基本加 速度0.2g,设计地震组别为第一组，已知结构各阶周期和振 型为T1=0.467s,T2=0.208s,T3=0.134s
建
0.334 -0.667 4.019
1
1
筑 抗
结构处于8度区（地震加速度为0.20g），Ⅰ类场地第一组， 结构阻尼比为0.05。试采用振型分解反应谱法，求结构在多
震 遇地震下的最大底部剪力和最大顶点位移。
设
m3=1000kg
计
4m
m2=1500kg
k3=600kN/m
4m
m1=2000kg
k2=1200kN/m
m1=2000kg
k1=1800kN/m
建
筑
α max =0.16（多遇地震），自振周期T1=0.358s
来自百度文库
抗 求：用底部剪力法计算结构在多遇地震作用下各层的层
震 间地震剪力
m2
设
计
k2
4m
m1
k1
4m
3 地震作用与结构抗震验算
底部剪力法
7.试用底部剪力法计算三质点体系在多遇地震下的各层地
震剪力。已知设计基本加速度为0.2g，Ⅲ类场地一区，
震
设
4m
m2=1500kg
k3=600kN/m
计
4m
m1=2000kg
k2=1200kN/m
5m
k1=1800kN/m
3 地震作用与结构抗震验算
底部剪力法
6.已知各质点的重力荷载代表值分别为m1=60t， m2=50t， 层高如图所示。该结构建造在设防烈度为8度、场地土特
征周期Tg=0.25s的场地上，其水平地震影响系数最大值为
建 筑
m1=116.62t,m2=110.85t,m3=59.45t,T1=0.716s,
δn=0.0673.
m3
5.0
抗
震
设
m2
计
6.0
m1
6.5
3 地震作用与结构抗震验算
能量法
8.用能量法求结构的基本周期
建
m3=1000kg
筑
抗
k3=600kN/m
4m
震
m2=1500kg
设
4m
计
k2=1200kN/m
震
设
计
h=4m
9.00m
3 地震作用与结构抗震验算 振型分解反应谱法
3. 已知T1=0.433s,T2=0.202s,T3=0.136s；
0.301 -0.676 2.47
x1 0.64 8x2 -0.60 1x3 -2.5 7
建
1