东南大学成人教育学院工程结构抗震习题答案(5)

2019-04-13 16:33

第二自振周期T2?2??2?0.458s,Tg?T1?5Tg

(1)相应于第一振型自振周期T1的地震影响系数:

?Tg ?1???T?1??0.40??????max?1.200???0.90.9?0.08?0.030

第一振型参与系数

?1??m??m?i?1i?12ni1i?2i1i1200?1.000?1200?1.618?0.724

1200?1.0002?1200?1.6182于是:F11??1?1?11G1?0.030?0.724?1.000?1200?26.06kN

F12??1?1?12G2?0.030?0.724?1.618?1200?42.17kN

第一振型的层间剪力:

V12?F12?42.17kN V11?F11?F12?68.23kN (2)相应于第二振型自振周期T2的地震影响系数:

?Tg ?2???T?2??0.40??????max?0.458???0.90.9?0.08?0.071

第二振型参与系数

?2??m??m?i?1i?12ni2i?2i2i1200?1.000?1200?(?0.618)?0.276

1200?1.0002?1200?(?0.618)2于是:F21??2?2?21G1?0.071?0.276?1.000?1200?23.52kN

F22??2?2?22G2?0.071?0.276?(?0.618)?1200??14.53kN

第二振型的层间剪力:

V22?F22??14.53kN

V21?F21?F22?8.99kN (3)由SRSS法,计算各楼层地震剪力: V2??Vj?2222j2?42.172?(?14.53)2?44.60kN

V1??Vj?22j1?68.232?8.992?68.821kN

2、某两层钢筋混凝土框架,集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等

G1?G2?1200kN,每层层高皆为

4.0m,框架的自振周期T1?1.028s;各层的层间刚

度相同?D1??D2?8630kN/m;Ⅱ类场地,7度第二组(Tg?0.40s, ?max?0.08),结构的阻尼比为??0.05,试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满足要求(??e??1/450)。 解:(1)求结构总水平地震作用:

?Tg ?1???T?1?0.40???max?????1.028???0.90.9?0.08?0.033

FEk??1Geq?0.033?0.85(1200?1200)?67.32kN (2)求作用在各质点上的水平地震作用

T1?1.028s?1.4Tg?1.4?0.4?0.56s

?n?0.08T1?0.01?0.08?1.028?0.01?0.092

?Fn??nFEk?0.092?67.32?6.2kN

F1?G1H1?GHjj?1nFEk(1??n)

j ?1200?4?67.32(1?0.092)?20.37kN

1200?4?1200?8F2?G2H2?GHjj?1nFEk(1??n)??Fn

j?1200?8?67.32(1?0.092)?6.2?46.95kN

1200?4?1200?8(3)求层间剪力

V1?F1?F2?20.37?46.95?67.32kN

V2?F2?46.95kN (4)验算层间弹性位移

?1?67.32/8630?0.0078m?7.8mm

?1?7.8/4000?1/512?1/450 (满足)

?1?46.95/8630?0.00544m?5.44mm

?1?5.44/4000?1/735?1/450 (满足)

3、某三层钢筋混凝土框架,集中于楼盖处的重力荷载代表值分别为

G1?G2?1000kN,G3?600kN,每层层高皆为5.0m,层间侧移刚度均为40MN/m,

框架的基本自振周期T1?0.6332s;Ⅰ类场地,8度第二组,设计基本加速度为0.30g,结构的阻尼比为??0.05,试按底部剪力法计算框架的楼层地震剪力,并验算弹性层间位移是否满足规范要求。

(1)求结构总水平地震作用:

?Tg ?1???T?1??0.30?????max?0.6332??0.24?0.122

???0.90.9 FEk??1Geq?0.122?0.85(1000?1000?600)?269.6kN (2)求作用在各质点上的水平地震作用

T1?0.6332s?1.4Tg?1.4?0.3?0.42s

?n?0.08T1?0.07?0.08?0.6332?0.07?0.121

?Fn??nFEk?0.121?269.6?32.62kN

F1?G1H1FEk(1??n)

j?GHjj?1n ?F2?1000?5?269.6(1?0.121)?49.37kN

1000?5?1000?10?600?15G2H2?GHjj?1nFEk(1??n)

j

?1000?10?269.6(1?0.121)?98.75kN

1000?5?1000?10?600?15

F3?G3H3?GHjj?1nFEk(1??n)??Fn

j?600?15?269.6(1?0.121)?32.62?88.87?32.62?121.49kN1000?5?1000?10?600?15

(3)求层间剪力

V1?F1?F2?F3?49.37?98.75?121.49?269.6kN V2?F2?F3?98.75?121.49?220.24kN V3?F3?121.49kN (4)验算弹性位移

V1269.6?1035?1???0.0063?[?]H??0.009 eK140?106550满足规范要求

4、简支梁桥,采用柱式桥墩(柔性墩),辊轴支座,抗震设防烈度为8度,Ⅰ类

场地,墩的水平抗推刚度为29400kN/m,墩顶一孔梁上部结构重力为2254kN,墩身重力为980kN,墩身重力换算系数为0.25,重要性系数Ci=1.0,综合影响系数Cz=0.35,求墩的水平地震作用。

解:桥墩的换算质点重力:Gtp?Gsp??Gp?2254?0.25?980?2499kN 桥墩的基本周期:T1?2?GtpqK?2??2499?0.585s

9.8?29400 动力系数:?1?2.25?0.20.2?2.25??0.769 T10.585桥墩的水平地震力:Ehp?CICZKh?Gtp?1.0?0.35?0.2?0.767?2499?134.6kN


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