第二阶振型:
因为 0.10s?T2?0.393s?Tg=0.40s 故取?2??max?0.08;
?2?1200?1.0?1200?(-0.618)?0.276
1200?1.02?1200?(-0.618)2F21?0.08?0.276?1.0?1200?25.97kN
F22?0.08?0.276?(?0.618)?1200??16.05kN 层间剪力 V21??16.05?25.97?9.92 kN
V22?-16.05kN
组合:
V1?75.062?9.922?75.71kN V2?46.392?(?16.05)2?49.09 kN
(2)底部剪力法
T1=1.028s,?1?0.033
FEk?0.033?0.85?(1200?1200)=67.32kN 因为 T1?1.028s?1.4?Tg?0.56s
?n?0.08T1?0.01?0.08?1.028?0.01?0.092 ?Fn??nFEk?0.092?67.32?6.193kN
F1?G1H1?GHii?1nFEk(1??n)=i1200?4?67.32?(1?0.092)?20.37kN
1200?4+1200?81200?8?67.32?(1?0.092)?40.75kN
1200?4+1200?8F2?G2H2?GHii?1nFEk(1??n)=i层间剪力:
V2?40.75?6.193?46.94kN
V1?V2?F1?46.94?20.37?67.31kN (3)K1H1?550?75.71?41640.5 kN K2H2?550?49.09?26999.5 kN
第4章 建筑抗震概念设计
一、填空题 1. 不宜 2. 规则
3. 大 严重
4. 均匀 薄弱层 降低
5. 重合 接近
二、简答题
1.答:“概念设计”的涵义:由于地震的随机性,工程抗震不能完全依赖于“计算设计”,而立足于工程抗震基本理论及长期工程经验总结的工程抗震基本概念,这往往是构造良好结构性能的决定性因素,即所谓的“概念设计”。
“概念设计”的意义:概念设计强调在工程设计一开始就应把握好能量输入、房屋体形、结构体系、刚度分布、构件特性等几个方面,从根本上消除建筑薄弱环节,再辅以必要的计算和构造措施,这样就可使设计出的房屋具有良好的抗震性能和足够的抗震可靠度。
2.答:建筑抗震危险地段是指地震时可能发生崩塌、滑坡、地陷、地裂、泥石流等地段,以及震中烈度为8度以上的发震断裂带在地震时可能发生地表错位的地段。主要是指断层、陡峭的山区、存在液化或润滑夹层的陂地、地下煤矿的大面积采空区等地段。
3.答:建筑物的平、立面布置宜规则、对称,质量和刚度变化均匀,避免楼层错层。 我国《高层规程》),对地震区高层建筑的平面形状作了明确的规定,并指出,当平面突出部分的尺寸
,且质量和刚度在平面上的分布基本均匀对称时,可以认
为属于平面比较规则的建筑。
我国《高层规程》规定:对于有抗震设防要求的建筑物,建筑的竖向体形应力求规则、均匀,避免有过大的外挑和内收;当立面收进部分的尺寸比值,符合
要求的建
筑物(图4-2-6),可以认为是竖向较规则的建筑物。
4. 答:(1) 平面形状、局部尺寸或者立面形状不符合规范的有关规定,而又未在计算和构造上采取相应措施时;
(2) 房屋长度超过规范所规定的最大间距,又无条件采取特殊措施而必须设置伸缩缝时;
(3) 地基土质不均匀,房屋各部分的预计沉降量(包括地震时的沉陷)相差过大,必须设置沉降缝时;
(4) 房屋各部分的质量或结构抗侧刚度大小悬殊时。 5.答:结构体系应符合下列各项要求:
(1)应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。
(2)应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载 能力。
(3)应具备必要的抗震载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力。 (4)对能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。 6.答:按抗震性能常见结构类型排序如下: (1)钢结构;
(2)型钢混凝土结构; (3)混凝土—钢混合结构; (4)现浇钢筋混凝土结构; (5)预应力混凝土结构; (6)装配式钢筋混凝土结构; (7)配筋砌体结构; (8)砌体结构等。
第5章 多层钢筋混凝土框架结构房屋抗震设计
一、填空题
1. 概念 计算
2. 建筑场地的地震烈度 结构类型 房屋高度 4 3. 扭转
4. 柱宽的1/4 5. 突变
6. 横 纵横 7. 小 增大系数3 8. D值
9. 分层 弯距二次分配
10. 0.8~0.9 平衡条件 50% 11. 竖 水平
12. 0.5 弹塑性变形 层间弹性侧移 13. 延性
二、解释名词
1. 承载力抗震调整系数通常用?RE表示,它是用来反映不同材料和受力状态的结构构件具有不同的抗震可靠指标。
2. 剪压比是截面上平均剪应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,以 V/fcbh0表示,用以说明截面上承受名义剪应力的大小。
3.轴压比是指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。
4.剪跨比是判断梁、柱、墙肢等抗侧力构件抗震性能的重要指标,反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系,某截面的广义剪跨比为该截面弯矩与剪力和截面有效高度乘积的比值,即λ=M/Vh
5.体积配箍率指箍筋体积(箍筋总长乘单肢面积)与相应的砼体积的比率。复合箍筋应扣除重叠部分的体积。
三、简答题
1.答:地震时,框架结构填充墙的破坏特点: (1)易发生墙面斜裂缝,并沿柱周边开裂。
(2)端墙,窗间墙,门窗洞口边角部位破坏更加严重。 (3)烈度较高时墙体容易倒塌。
(4)由于框架变形属剪切型,上部变形大,则填充墙震害呈现“下重上轻”现象。
原因:墙体受剪承载力低,变形能力小,墙体与框架之间没有拉结筋,缺乏有效拉结,因此 在往复变形时易发生剪切破坏和散落。 2.答:由于角柱地震中双向受弯、受剪,加之所受扭转剪力较大,而受到的梁的约束又较弱,因此震害常比内柱重。
3.答:限值房屋的高宽比是为了避免房屋产生弯曲破坏。
4.答:目前工程计算中,水平地震作用下的框架内力分析,手算时通常采用D值法(改进的反弯点法),计算步骤如下:
(1)计算各层柱的侧移刚度D; (2)计算各柱所分配的地震剪力Vij; (3)框架柱柱端弯矩计算;
(4)梁端弯矩、剪力和柱轴力计算;
5.答:框架结构梁端弯距较大,配筋较多,不便施工。加之考虑到钢筋混凝土框架结构具有塑性内力重分布性质。所以规范规定竖向荷载作用下可以考虑梁端塑性变形内力重分布而对梁端负弯距进行调幅(即乘以小于1的调幅系数β),现浇框架调幅系数β可以取0.8~0.9。装配整体式框架调幅系数β可取0.7~0.8。梁端负弯距减小后,应按平衡条件计算调幅后的跨中弯距。且调幅后的跨中弯距不应小于简支情况跨中弯距的50%。
6.答:根据震害调查及设计经验,《抗震规范》要求,设防烈度在7~9度时,对楼层屈服强度系数?y?0.5的框架结构,应进行罕遇地震作用下的薄弱层(部位)的弹塑性变形验算;一般情况下只需要进行多遇地震作用下层间弹性侧移验算。 (1)多遇地震作用下框架结构水平位移验算
当只考虑梁柱的弯曲变形时,依据D值法可按下式进行计算:
框架结构在多遇水平地震作用下的层间弹性位移应满足下式的要求:
式中h——层高;
?ue——多遇地震作用标准值产生的层间弹性位移;
[?e]——层间弹性位移角限值,取1/450;当考虑砖填充墙抗侧力作用时取1/550。
(2)罕遇地震作用下的弹塑性变形验算
对于不超过12层,且层刚度无突变的框架结构和填充墙框架结构,可采用下述的简化方法进行薄弱层弹塑性变形验算,步骤如下:
(a) 确定薄弱层位置
(b) 按下式计算层间弹塑性位移:
(c) 验算层间弹塑性位移
式中[?p]为层间弹塑性位移角限值。
7.答:框架结构抗震设计时,一般应考虑以下两种基本组合:
(1) 水平地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合
一般可考虑多遇水平地震作用效应与重力荷载代表值效应的组合。内力组合设计值S可写成:

