《工程抗震》离线作业题目及答案

大连理工大学《工程抗震》大作业

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题目二：底部剪力法。

题目三：简述罕遇地震作用下结构的弹塑性变形验算的计算范围及计算方法。

题目二：某四层钢筋混凝土框架结构，建造于基本烈度为8度区域，设计基本地震加速度为0.30g ，场地类别为Ⅱ类，设计地震分组为第二组，结构层高和重力代表值见下图。取一榀典型框架进行分析，结构的基本周期为0.5s 。 要求：用底部剪力法计算在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。

5m

4m 4m

4m

4500kN G =3800kN G =2800kN

G =11000kN

G =

题目二图片

解：查《建筑设计抗震规范》表5.1.4-1.2知，8度多遇地震，αmax=0.16 设计地震分组为第三组，

Ι类场地，取Tg=0.35s Tg=0.35＜T 1=0.5s ＜5Tg=1.75s

α1=（Tg/T 1）r η2αmax=（0.35/0.5）0.9×1.0×0.16=0.105≈0.12

查《建筑设计抗震规范》表5.2.1知，T 1=0.5s ＞1.4Tg=1.4×0.35=0.49s 取δn=0.08 T 1+0.07=0.08×0.5+0.07=0.11 总水平地震作用标准值：

F Ek =α1Geq=0.12×（500+800+800+1000）×85%=316.2KN

各楼层水平地震作用标准值：F i =G i H i F Ek (1-δn)/∑G j H j (i=1,2,3…n) ∑G j H j =500×14.44+800×11.08+800×7.72+1000×4.36

=26620KN ·m

F4k=[500×14.44×316.2×(1-0.11)]/26620=76.32KN F3k=[800×11.08×316.2×(1-0.11)]/26620=93.71KN F2k=[800×7.72×316.2×(1-0.11)]/26620=65.29N F1k=[1000×4.36×316.2×(1-0.11)]/26620=46.09KN

题目三：简述抗震设防中“三水准两阶段设计”的内容。

答：我国目前的设计要求实现“三水准两阶段”设计

三水准：

1、当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损失或者不需要修理可继续使用；

2、当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或者不需要修理仍然可以继续使用；

3、当遭受高于本地区抗震设防烈度预计的罕遇地震影响时，不至于倒塌或者发生危危及生命的严重破坏。

两阶段：

第一阶段为结构设计计算阶段：

主要任务是承载能力计算和一系列基本抗震构造措施设计。确定结构方案和结构布置，用小震作用计算结构弹性位移和构件的内力，并用极限状态法设计各构件（譬如确定配筋或者确定型钢类型），同时进行结构的抗震变形验算，按照延性和耗能要求，采用相应的构造措施。这样就基本可以做到保证前面所说的“三水准”中的前两个水准：小震不坏，中震可修。

第二阶段为验算阶段：

主要对抗震有特殊要求或者对地震特别敏感、存在大震作用时容易发生灾害的薄弱部位进行弹塑性变形验算，要求其值在避免结构发生倒塌的范围内。如果层间位移超过允许值，认为结构可能发生严重破坏或者倒塌，则需要对薄弱部位采取必要的措施，直到满足要求为止。

通过计算和构造措施，通过弹性阶段的设计计算和塑性阶段的验算，实现“小震不坏，中震可修、大震不倒”的抗震要求。