大工20春《高層建筑結(jié)構(gòu)》大作業(yè)及要求
注意:從以下五個題目中任選兩個進行解答(注意:從題目一、二中選擇一道計算題,并從題目三、四、五中選擇一道問答題,分別進行解答,不可同時選擇兩道計算題或者問答題);解答前,需將所選題目復(fù)制(使老師明確你所選的題目)。
題目一:振型分解反應(yīng)譜法。
鋼筋混凝土4層框架經(jīng)質(zhì)量集中后計算簡圖如下圖所示,各層高均為4m,集中于各樓層的重力荷載代表值分別為: , , , 。現(xiàn)算得前3個振型的自振周期為 , , 。體系的前三階振型如下圖所示。
結(jié)構(gòu)阻尼比 ,Ⅰ1類場地類別,設(shè)計地震分組為第一組,抗震設(shè)防烈度為8度(設(shè)計基本地震加速度為0.20g)。試按振型分解反應(yīng)譜法確定該結(jié)構(gòu)在多遇地震時的地震作用效應(yīng),并繪出層間地震剪力圖。
題目二:底部剪力法。
鋼筋混凝土5層框架經(jīng)質(zhì)量集中后計算簡圖如下圖所示,各層高均為3m,集中于各樓層的重力荷載代表值分別為: , , , , 。結(jié)構(gòu)阻尼比 ,自振周期為 ,Ⅰ1類場地類別,設(shè)計地震分組為第一組,抗震設(shè)防烈度為8度(設(shè)計基本地震加速度為0.30g)。按底部剪力法計算結(jié)構(gòu)在多遇地震時的水平地震作用及地震剪力。
題目三:設(shè)計反應(yīng)譜是通過什么樣的結(jié)構(gòu)計算模型得到的?阻尼比對反應(yīng)譜有什么影響?鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)及鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比分別為多少?
題目四:試述振型分解反應(yīng)譜法計算水平地震作用及效應(yīng)的步驟。為什么不能直接將各振型的效應(yīng)相加?
答:
(1)計算步驟:a.將質(zhì)量集中在樓層位置,n個樓層為n個質(zhì)點,有n個振型。b.在組合前分別計算每個振型的水平地震作用及其效應(yīng)(彎矩、軸力、剪力、位移等)。c.進行內(nèi)力與位移的振型組合。
(2)因為采用了反應(yīng)譜,由各振型的地震影響系數(shù) 得到的等效地震力是振動過程中的最大值,其產(chǎn)生的內(nèi)力和位移也是最大值,實際上各振型的內(nèi)力和位移達到最大值的時間一般并不相同,因此,不能簡單的將各振型的內(nèi)力和位移直接相加,而是通過概率統(tǒng)計將各個振型的內(nèi)力和位移組合起來,即振型組合。
題目五:如何保證框架梁柱節(jié)點的抗震性能?如何進行節(jié)點設(shè)計?
答:節(jié)點抗震設(shè)計原則:
(1) 點的承載力不應(yīng)低于其連接件的承載力
(2)多遇地震時,節(jié)點應(yīng)在彈性范圍內(nèi)工作
(3)罕遇地震時,節(jié)點承載力的降低不得危及豎向荷載的傳遞
(4)節(jié)點配筋不應(yīng)使施工過分困難。
框架柱抗震設(shè)計原則:
(1)柱弱梁,使柱盡量不要出現(xiàn)塑性鉸
(2)在彎曲破壞發(fā)生前不發(fā)生剪切破壞,使柱有足夠的抗剪能力
(3)控制柱的軸壓比不要太大
(4) 加強約束,配置必要地約束箍筋。
梁抗震設(shè)計原則:
(1) 形成塑性鉸后仍有抗剪承載力
(2) 梁縱筋去附后,塑性鉸區(qū)段應(yīng)有較好的延性和耗能能力
(3) 妥善解決梁縱筋錨固問題。