《工程抗震》大作业题目及答案

大连理工大学《工程抗震》大作业

题目一： 底部剪力法。

钢筋混凝土框架结构共7层，经质量集中后得到集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：1900kN G =，23456700kN G G G G G =====，7600kN G =。该结构每层层高均为3.5米，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。

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 ），且工程有多遇地震的特点，查表可得：αmax=0.24。

由题目可知，设计地震分组为第一组，Ⅰ1类场地类别，查下表可得：Tg=0.25s 。

钢筋混凝土结构阻尼比题目已给出，为ξ=0.05，

则：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

则：α1=（Tg/T1）rη2αmax=（0.25/0.55）0.9×1.0×0.24≈0.12

因为：T1=0.55s＞1.4Tg=1.4×0.25=0.35s，Tg=0.25s≤0.35。查下表可知，δn=0.08T1+0.07=0.08×0.55+0.07≈0.11

总水平地震作用标准值：

FEk=α1Geq=0.12×（900+700+700+700+700+700+600）×85%=510 KN △Fn =δn F EK = 0.11×510=56.1 KN

各楼层水平地震作用标准值：

Fi=GiHiFEk(1-δn)/∑GjHj (i=1,2,3，n)

∑GjHj=900×3.5+700×7+700×10.5+700×14+700×17.5+700×21+600×24.5=66850KN•m

F1k=[900×3.5×510×(1-0.11)]/66850=21.39KN

F2k=[700×7×510×(1-0.11)]/66850=33.27KN

F3k=[700×10.5×510×(1-0.11)]/66850=49.91KN

F4k=[700×14×510×(1-0.11)]/66850=66.54KN

F5k=[700×17.5×510×(1-0.11)]/66850=83.18KN

F6k=[700×21×510×(1-0.11)]/66850=99.81KN

F7k=[600×24.5×510×(1-0.11)]/66850=99.81KN

题目三：简述建筑结构抗震计算应遵循的五个原则。

答：建筑结构抗震计算应遵循的五个原则：

1、一般情况下，可在建筑结构的两个主轴方向分别考虑水平地震作用

并进行抗震验算，各方向的水平地震作用全部由该方向抗侧力构件承担。

2、有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于15时，宜分别考虑各抗侧力构件方向的水平地震作用。

3、质量和刚度明显不均匀、不对称的结构，应考虑水平地震作用的扭转影响，同时应考虑双向水平地震作用的影响。

4、不同方向的抗侧力结构的共同构件（如框架结构角柱），应考虑双向水平地震作用的影响。

5、8度和9度时的大跨度结构、长悬臂结构、烟囱和类似高耸结构及9度时的高层建筑，应考虑竖向地震作用。