荷载与结构设计方法第3次作业(2014春季学期)

《荷载与结构设计方法》第三次作业

【作业3.1】

单层钢筋混凝土框架计算简图如图1所。集中于屋盖处的重力荷载代表值是G=1200kN。梁的抗弯刚度EI=∞，柱的截面寸b×h=350mm×350mm，采用C20混凝土，结构的阻尼比是ζ=0.05。Ⅱ类场地，设烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g。建筑所在地区的设计地震分组为第二组，结自振期为T=0.88s。求：在多遇地震作用下框架的水平地震作用标准值。

图1 单层钢筋混凝土框架计算简图

【作业3.2】

某三层框架，如图2所示为钢筋混凝土结构，处于8度区（设计基本地震加速度为为0.3g），I1类场地，设计地震分组为第一组，结构阻尼比为ζ=0.05，基本自振周期为T1=0.433s。

第一层的总侧移刚度为D1=1800kN/mm；

第二层的总侧移刚度为D2=1200kN/mm；

第一层的总侧移刚度为D3=600kN/mm。

求：在罕遇地震作用下结构顶点的位移。

图2 三层钢筋混凝土框架结构

【作业3.3】

某三层现浇钢筋混凝土框架房屋，修建于II类场地土上。其抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度为0.2g，设计地震分组为第一组。结构的基本自振周期T1=0.327s，取全部永久荷载与可变荷载的50%作为结构的重力荷载代表值。由于该房屋各榀横向框架的侧向刚度相同，竖向变化基本均匀(图3)，且承受的荷载也基本相同(图4及图5)，因而确定该房屋横向框架在多遇地震情况下的水平地震力时可按平面横向框架计算。

永久荷载：一、二层左右两跨框架梁集中荷载分别为100kN、80kN，框架梁均布荷载均为10kN/m；三层左右两跨框架梁集中荷载分别为80kN、65kN，框架梁均布荷载均为8kN/m。一、二、三层左中右框架柱上的集中荷载分别为50kN、100kN、50kN。

可变荷载：一、二层左右两跨框架梁集中荷载分别为100kN、60kN，框架梁均布荷载均为5kN/m；三层左右两跨框架梁集中荷载分别为90kN、50kN，框架梁均布荷载均为4kN/m。一、二、三层左中右框架柱上的集中荷载均为60kN。

求：采用底部剪力法计算各层的水平地震力。

图3 横向框架梁柱尺寸图4 横向框架的永久荷载

图5 横向框架的可变荷载