大连理工大学高层建筑结构大作业
大连理工大学《高层建筑结构》大作业
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题目二：底部剪力法计算题
钢筋混凝土4层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为4m ，
集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：
1435kN G =，2440kN G =，3430kN G =，4380kN G =。结构阻尼比0.05ξ=，自振周期为10.383s T =，Ⅰ1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g ）。按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
3430kN
=2440kN
=1435kN
=（a ）计算简图4380kN
=
解：
（1）计算结构等效总重力荷载代表值
()12340.850.85eq G G G G G G ==?+++∑
()0.85380430440435=?+++
1432.25kN =
（2）计算结构总水平地震作用
10.1395997.6833.7kN EK eq F G α==?=
（3）计算顶部附加水平地震作用
11.4 1.40.40 5.6s 0.467s g T T =?=>=故，不需考虑顶部附加水平地震作用，即0n δ=。
（4）计算各楼层水平地震作用（如下图所示） 根据公式()11
i i
i n EK n j
j
j G H F F G H δ==-∑分别计算各楼层水平地震作用，如下：
12709.8 3.5833.7166.7kN 2709.8 3.52709.871809.810.5
F ??=
?=??+??+?? 22709.87.0833.7333.5kN 2709.8 3.52709.871809.810.5
F ??=?=??+??+?? 32709.810.5833.7333.5kN 2709.8 3.52709.871809.810.5
F ??=?=??+??+?? （5）计算各楼层的层间地震剪力（如下图所示） 1123833.7kN V F F F =++=
223667.0kN V F F =+=
33333.5kN V F ==
题目三：计算水平地震作用有哪些方法？适用于什么样的建筑物？
答：水平地震作用计算方法分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法。
反应谱底部剪力法只考虑结构的基本振型，适用于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。
振型分解反应谱法适用于较高的建筑，高振型影响比较大，一般高层建筑都用振型分解反应谱法考虑多个振型的组合；因结构计算模型分为水平结构和空间结构，振型组合主要有平面结构振型分解反应谱法。
大连理工大学优化方法上机大作业程序
函数定义： % 目标函数 function f = fun(x) fm=0; for i=1:499 fmi = (1-x(i))^2 + 100*(x(i+1)-x(i)^2)^2; fm=fm+fmi; end f =fm; end % 梯度 function g = grad(x) g = zeros(500,1); g(1)=2*(x(1)-1)+400*x(1)*(x(1)^2-x(2)); for i=2:499 g(i)=2*(x(i)-1)+400*x(i)*(x(i)^2-x(i+1))+200*(x(i)-x(i-1)^2); end g(500) = 200*(x(500)-x(499)^2); end % 二阶梯度
function g = grad2(x) g = zeros(500,500); g(1,1)=2+400*(3*x(1)^2-x(2)); g(1,2)=-400*x(1); for i=3:500 g(1,i)=0; end for i=1:498 g(500,i)=0; end g(500,499)=-400*x(499); g(500,500)=200; for i=2:499 for j=1:500 if j==i-1 g(i,j)= -400*x(i-1); elseif j==i g(i,j)= 2+400*(3*x(i)^2-x(i+1))+200; elseif j==i+1 g(i,j)= -400*x(i); else g(i,j)=0; end end end end 1.最速下降法 function x_star = steepest(x0,eps) gk = grad(x0); res = norm(gk); k = 0; while res > eps && k<=50000 dk = -gk;
大工《高层建筑结构》大作业题目及参考答案
大工《高层建筑结构》大作业及要求 题目一：底部剪力法计算题 某钢筋混凝土框架结构，地上十层，高度为40m 。房屋所在地区的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g ，设计地震分组为第一组，Ⅳ类场地。已知该楼的基本自振周期1 1.0s T =，经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN ，每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN 。要求：确定该楼各层的水平地震作用值EK F 。 解： 1、该楼高度40米，且各层的质量和刚度沿高度分布较均匀，可采用底部剪力法。 2、根据抗震设计规范，知设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g 。设计地震分组为第一组。 3、查表水平地震影响系数最大值 特征周期 阻尼比 衰减指数 4、各楼层的重力荷载代表值 结构的总重力荷载代表值 5、 地震影响系数 6、 顶部附加地震作用系数 7、结构总水平地震作用标准值 8、主体结构水平地震作用标准值 08.0max =αs T g 65.0=05 .0=ξ9.0=γi i G kN G kN G 923.012000130005.020000.11200010===?+?=KN G G E eq 109650)20005.012000130009(85.085.0=?++?==s T s T g 65.011=>=0543.008.00.1)0 .165.0( )(9 .0max 21=??==αηαγT T g s T s T g 91.065.04.14.111=?=>=06.002.0108.002.008.01=-?=-=T n δkN G F eq EK 59541096500543.01=?==α90.065954357(1)(1)59543575597(123456789100.923) 4216.9236 559725.836928.8 n n EK i i i EK n i i EK n i i i i F F kN G H F F G H F kN G H G G Gi F δδδ?==?== --=-==+++++++++???=?= ?=?=∑∑∑
建筑结构抗震大作业答案
建筑结构抗震大作业答案 一、选择题（题干指明为多选的，有多个选择答案是正确的；未指明的题为单选题。每题2分，共20分） 1. 下列关于地震波的说法错误的是（ D ） A. 地震波包括面波和体波两种； B. 纵波相对于横波来说，周期较短，振幅较小； C. 横波的传播方向和质点振动方向垂直，纵波的传播方向和质点震动方向一致 D. 建筑物和地表的破坏主要以体波为主； 2. 关于地震震级和地震烈度，下列说法正确的是（ B ）。 A. 两者都是表达地震发生时能量的大小； B. 一次地震只有一个震级，但可能有若干个烈度； C. 一次地震有多个震级和多个地震烈度； D. 震级表达地震时建筑物的破坏程度，烈度表达地震释放的能量大小 3 多遇地震指50年内超越概率约为（ C ）的烈度。 A. 2% B. 10% C. 63.2% D. 80% 4. 下列说法错误的是（ B ）。 A．建筑场地选择时，宜避开对建筑抗震不利的地段，如软弱场地土，易液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡等。 B．同一结构单元采用同一基础形式设置在性质截然不同的地基上时，要按地基承载力较弱的地基土类型来进行基础设计； C．从抗震的角度来看，对体型复杂的建筑物可采用防震缝将其分成几个独立的抗震单元。D．结构体系宜有多道抗震设防，避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载力。 5. 下列关于场地土对震害的影响表述正确的是（AB ）。 A．在同一地震和同一震中距离时，软弱地基与坚硬地基相比，软弱地基地面的自振周期长，振幅大，震害较重； B．软弱地基在震动的情况下容易产生不稳定状态和不均匀沉陷，甚至会发生液化、滑动、开裂等严重现象； C．软弱地基对建筑物有增长周期、改变震型和减小阻尼的作用；（增大） D．高柔建筑在坚硬地基上的震害比软弱地基上的严重。 6 质点所受到的水平地震作用力的与下面哪个因素无关（ D ）。 A．结构质量 B. 结构的阻尼 C. 结构的自振周期 D.结构的抗震等级 7. 关于主振型，下列说法中错误的（ C ） A. 结构体系的主振型数量与结构的质量、刚度等相关 B. 主振型反映的是结构在振动过程中两质点的位移比值始终保持不变 C. 主振型是体系的固有特性，是不因外荷载的改变而改变的
建筑结构抗震设计试卷及答案1
1、影响土层液化的主要因素是什么？ 影响土层液化的主要因素有：地质年代，土层中土的粘性颗粒含量，上方覆盖的非液化土层的厚度，地下水位深度，土的密实度，地震震级和烈度。土层液化的三要素是：粉砂土，饱和水，振动强度。因此，土层中粘粒度愈细、愈深，地下水位愈高，地震烈度愈高，土层越容易液化。 2、什么是地震反应谱？什么是设计反应谱？它们有何关系？ 单自由度弹性体系的地震最大加速度反应与其自振周期的关系曲线叫地震（加速度）反应谱，以S a （T ）表示。设计反应谱：考虑了不同结构阻尼、各类场地等因素对地震反应谱的影响，而专门研究可供结构抗震设计的反应谱，常以a （T ），两者的关系为a （T ）= S a （T ）/g 3、什么是时程分析？时程分析怎么选用地震波？ 选用地震加速度记录曲线，直接输入到设计的结构，然后对结构的运动平衡方程进行数值积分，求得结构在整个时程范围内的地震反应。应选择与计算结构场地相一致、地震烈度相一致的地震动记录或人工波，至少2条实际强震记录和一条人工模拟的加速度时程曲线 5、抗震设计为什么要尽量满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点弱构件”的原则？如何满足这些原则？ “强柱弱梁”可有效的防止柱铰破坏机制的出现，保证结构在强震作用下不会整体倒塌；“强剪弱弯”可有效防止脆性破坏的发生，使结构具有良好的耗能能力；“强节点弱构件”，节点是梁与柱构成整体结构的基础，在任何情况下都应使节点的刚度和强度大于构件的刚度和强度。 6、什么是震级？什么是地震烈度？如何评定震级和烈度的大小？ 震级是表示地震本身大小的等级，它以地震释放的能量为尺度，根据地震仪记录到的地震波来确定 地震烈度是指某地区地面和各类建筑物遭受一次地震影响的强弱程度，它是按地震造成的后果分类的。 震级的大小一般用里氏震级表达 地震烈度是根据地震烈度表，即地震时人的感觉、器物的反应、建筑物破坏和地表现象划分的。 7、简述底部剪力法的适用范围，计算中如何鞭稍效应。 适用范围：高度不超过40米，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构，可采用底部剪力法计算。 为考虑鞭稍效应，抗震规范规定：采用底部剪力法计算时，对突出屋面的屋顶间、女儿墙、烟囱等的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递，但与该突出部分相连的构件应予以计入。 9、什么是动力系数、地震系数和水平地震影响系数？三者之间有何关系？ 动力系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与地震地面运动最大加速度的比值 地震系数是地震地面运动最大加速度与重力加速度的比值 水平地震影响系数是单质点弹性体系的最大绝对加速度反应与重力加速度的比值 水平地震影响系数是地震系数与动力系数的乘积 10、多层砌体房屋中，为什么楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处？ 楼梯间横墙间距较小，水平方向刚度相对较大，承担的地震作用亦较大，而楼梯间墙体的横向支承少，受到地震作用时墙体最易破坏2）房屋端部和转角处，由于刚度较大以及在地震时的扭转作用，地震反应明显增大，受力复杂，应力比较集中；另外房屋端部和转角处所受房屋的整体约束作用相对较弱，楼梯间布置于此，约束更差，抗震能力降低，墙体的破坏更为严重 11、试述纵波和横波的传播特点及对地面运动的影响？ 纵波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向一致，是压缩波，传播速度快，周期较短，振幅较小；将使建筑物产生上下颠簸；（横波在传播过程中，其介质质点的振动方向与波的传播方向垂直，是剪切波，传播速度比纵波要慢一些，周期较长，振幅较大；将使建筑物产生水平摇晃 14为什么要限制多层砌体房屋抗震横墙间距？ （1）横墙间距过大，会使横墙抗震能力减弱，横墙间距应能满足抗震承载力的要求。）2）横墙间距过大，会使纵墙侧向支撑减少，房屋整体性降低（3）横墙间距过大，会使楼盖水平刚度不足而发生过大的平面内变形，从而不能有效地将水平地震作用均匀传递给各抗侧力构件，这将使纵墙先发生出平面的过大弯曲变形而导致破坏，即横墙间距应能保证楼盖传递水平地震作用所需的刚度要求。 16．地震作用和一般静荷载有何不同？计算地震作用的方法可分为哪几类？ 不同：地震作用不确定性，不可预知，短时间的动力作用，具有选择性，累积性，重复性。方法：拟静力法，时程分析法，反应谱法，振型分解法。 17.什么是鞭端效应，设计时如何考虑这种效应？ 答：地震作用下突出建筑物屋面的附属小建筑物，由于质量和刚度的突然变小，受高振型影响较大，震害较为严重，这种现象称为鞭端效应；设计时对突出屋面的小建筑物的地震作用效应乘以放大系数3，但此放大系数不往下传。 18.强柱弱梁、强剪弱弯的实质是什么？如何通过截面抗震验算来实现？ 答：（1）使梁端先于柱端产生塑性铰，控制构件破坏的先后顺序，形成合理的破坏机制 （2）防止梁、柱端先发生脆性的剪切破坏，以保证塑性铰有足够的变形能力 在截面抗震验算中，为保证强柱弱梁，《建筑抗震设计规范》规定： 对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合： ∑∑ =b c c M M η
国家开放大学2016春本科建筑结构抗震设计作业答案4y
建筑结构抗震设计(专升本)阶段性作业 单选题 1. 多遇地震烈度所对应的超越概率为_(D) 63.2%____。(5分) (A) 10%(B) 2%(C) 3%参考答案：D 2. 表征地震动特性的要素有三个，下列___(D) 地震烈度__不属于地震动三要素。(5分) (A) 加速度峰值(B) 频谱特性(C) 地震持时参考答案：D 单选题 1. __(A) 底部剪力法___适用于重量和刚度沿高度分布均匀的结构。(5分) (B) 振型分解反应谱法(C) 时程分析法(D) 顶点位移法 2. 下列__(B) 半挖半填的地基土地段___地段属于对抗震不利的地段。(5分) (A) 稳定岩石地基地段(C) 中密的砾砂地段(D) 平坦开阔的中硬土地基地段 5. 为保证结构在地震作用下的完整性，对于多高层钢结构的所有节点连接，除应按地震组合内力进行弹性设计验算外。还应进行__(A) “强节点弱构件”___原则下的极限承载力验算。 (B) “强构件弱节点”(C) “强梁弱柱”(D) “强柱弱节点” 多选题 3. 地表破坏表现为__ A,B,C,D ___形式 (5分) (A) 地裂缝(B) 地面下沉(C) 喷水冒砂(D) 滑坡 4. 地震的破环作用主要表现为__ A,C,D ___三种形式。(5分) (A) 地表破坏(B) 人员伤亡(C) 次生灾害(D) 建筑物的破坏 5. 影响地震反应谱的两个主要因素是__ A,B ___。(4分) (A) 体系阻尼比(B) 场地条件(C) 地震动(D) 地震波类型 6. 场地类别时根据__ A,B ___两个指标综合确定的。(4分) (A) 土层等效剪切波速(B) 场地覆盖层厚度(C) 岩石阻抗比(D) 场地的固有频率 7. 下面__ A,B,C,D ___是影响土的液化的因素。(4分) (A) 土中黏粒含量(B) 上覆非液化土层厚度和地下水位深度 (C) 土的密实程度(D) 地震烈度和震级 8. 体波的两种形式为__ C,D ___。(4分) (A) 纵波(B) 横波(C) 瑞雷波(D) 乐夫波 多选题 1. 墙体在侧向力作用下一般包括__ A,C ___两部分。(5分) (A) 弯曲变形(B) 轴向变形(C) 剪切变形(D) 扭转变形 2. 通过内力组合得出的设计内力，还需进行调整以保证_ A,B,D ____。(5分) (A) 梁端的破坏先于柱端的破坏(B) 弯曲破坏先于剪切破坏 (C) 剪切破坏先于弯曲破坏(D) 构件的破坏先于节点的破坏 3. 结构抗震构造措施的主要目的在于__ A,B,D ___。(5分) (A) 加强结构的整体性(B) 保证抗震计算目的的实现 (C) 保证结构不被地震破坏(D) 弥补抗震计算的不足 4. 结构布置不合理可能产生下面___ A,B,C,D __震害。(5分) (A) 扭转破坏(B) 薄弱层破坏(C) 应力集中(D) 防震缝处碰撞 多选题 1. 梁柱刚性连接裂缝或断裂破坏的原因有__ A,B,C,D ___(9分) (A) 焊缝缺陷(B) 三轴应力影响(C) 焊缝金属冲击韧性低(D) 构造缺陷 2. 多高层钢结构抗震设计在总体上需把握的主要原则有__ A,B,C,D ___。(9分) (A) 保证结构的稳定性(B) 提高结构延性(C) 保证结构的完整性(D) 设置多道结构防线 判断题
地下建筑结构抗震性能分析 陈荣生
地下建筑结构抗震性能分析陈荣生 发表时间：2018-12-19T15:09:16.173Z 来源：《防护工程》2018年第27期作者：陈荣生[导读] 地下建筑抗震性能分析和地震计算方法的讨论起步较晚。在1995年日本神户地震之前，地下结构缺乏抗震设计。林州中天建设有限公司河南安阳 456550 摘要：随着城市化进程的推进，对地下结构的抗震性能提出了更高的要求。特别是与地上建筑结构相比，抗震性能优越，地震破坏较小，但与西方发达国家相比，我国地下建筑结构抗震设计理论仍处于相对落后的阶段。因此，本文将分析地下建筑结构的抗震性能。 关键词：建筑结构；抗震；安全性能引言：地下建筑抗震性能分析和地震计算方法的讨论起步较晚。在1995年日本神户地震之前，地下结构缺乏抗震设计。这是因为地下建筑结构不同于普通地面建筑结构，地下建筑结构受到围岩的约束，地震时没有明显的自震特征。这是因为地下建筑结构的动力响应主要受周围岩石介质相对变形的影响，而地下建筑结构也对周围岩石介质产生相对影响，从而形成土-结构相互作用现象。人们对地下结构的抗震性能缺乏了解和理解，对地下建筑的抗震性能并没有给予足够的重视。直到最近，地下建筑结构的抗震研究逐渐出现并逐步形成。在下面的文章中，我们将简要讨论地下建筑结构的抗震性能分析和地震计算方法。 1地下建筑结构的基本概述 1.1地下建筑结构的类型分析。现阶段，以实用功能为依据对地下建筑结构主要可分为七类，即：公共建筑、交通建筑、居住建筑、地下工业建筑、建筑综合体、防护建筑以及仓储建筑等。若以空间形状为依据，其又包括空间地下建筑与长线性地下建筑。若从地下结构型式分，其又可分为附建式结构、浅埋式结构、沉井法结构、地道式结构、连续墙结构等。 1.2地下建筑结构特点分析。作为地下结构的一部分，地下建筑结构可理解为在岩层或土层间建造的构筑物与建筑物。相比地面结构，地下建筑结构具有自然防护能力强、受外界因素影响小、地质条件影响大、施工条件特殊且需要进行照明、防排水、防潮以及通风等处理。 1.3地下结构震害特性分析。以我国1976年唐山地震所造成的地下人防工程破坏、1999年台湾地震中地下工程的破坏、1995年日本阪神地震地下商场、隧道以及通道等破坏为例，对地下结构震害的特性可总结为：第一，与地上结构相比，其地震破坏程度较低。第二，相比岩石中结构，土中的地下结构容易被破坏。第三，地下结构破坏程度主要受强震持时的影响。第四，受边坡失稳影响，地下隧道的地面处会受到严重破坏。 2地下建筑结构抗震性能分析方法研究 2.1地下建筑结构的结构设计问题分析。地下建筑结构设计过程中首先应考虑一定的问题，具体包括抗震等级、材料等级、活荷载值、地基承载能力、实际施工过程中需注意的事项以及相关信息是否通过施工图表达出来等。而且其作为基本的建筑类型，在结构安全等级与建筑物使用年限方面也应着重考虑，特别在地下建筑结构中所涉及的钢筋混凝土结构抗震等级以及建筑结构的地基基础等级等方面。同时，地下建筑结构设计过程中还需考虑地基土层与持力层的承载能力、地基土冻结深度以及不良地质作用等问题。另外，地下建筑结构设计过程中对结构构件的耐火等级也有具体的要求。实际施工过程中应注意遵循基本的规范要求并做好验收工作，避免因设计或施工存在的问题导致地下建筑结构抗震性能不高的情况发生[2] 2.2框架式地下建筑结构抗震性能分析方法 2.2.1.静力法。静力法的应用主要指对不断发展变化的地震力通过等代的静地震荷载进行代替，然后对地震荷载下结构内力利用静力计算模型综合分析。其中等代的地震荷载可分为结构自身的惯性力、主动侧向土压力的量以及洞顶处土柱的惯性力等。这种方式一般适用于对结构横断面的抗震计算。 2.2.2.地基抗力系数法。在对横断面进行地震反应分析过程中，常利用以互相作用计算模型为基础的地基抗力系数法，尤其对于全埋设或半埋设的地下建筑结构也比较适用。这种方式会将地下建筑结构岩土介质作用以多点压缩弹簧或剪切弹簧代替。具体计算主要分为三个步骤：第一，计算代替岩土介质的弹簧常数。第二，计算岩土地震变位。第三，计算地震结构地震反应。另外，计算岩土抗力弹簧时，所利用的方式主要为静力有限元法取其近似值，而对与应变幅度对应的地基弹性常数需根据地震反应进行分析。为确保孔洞上方承受的荷载保持均匀，需计算地基抗力基数，最后再利用弹簧常数替换地基抗力系数。 2.2. 3.反应变位法。据以往实践表明，地下建筑结构可能发生共振响应的概率很小，在计算过程中可将结构发生振动过程中产生的惯性力进行忽略。因此，对地震反应动力分析过程中可直接利用拟静计算公式，使土壤介质变位对地震效应起决定性作用。但利用反应变位法时，需对抗力系数、地震变位予以明确，这样才可保证计算结果更为合理。 2.2.4.有限元方法。对地下建筑结构进行抗震性能分析时，为使抗震特性、特殊位置抗震的研究更加深入，经常采用有限元方法。例如，对地下室转弯部位或地下室其他分支等都需利用这种方式。另外，模型边界需利用如叠加边界、透射边界以及粘性边界等能量传递边界[3]。 2.3衬砌整体式地下建筑结构抗震性能分析。衬砌整体式的结构抗震性能可从四方面进行概括：第一，在地震作用下，其构件内力与变形程度相比地面结构反应较小。但结构督办或底层梁等结构部位的内力相比地面结构较大。第二，结构自振周期与地震动卓越周期间不同的匹配程度对衬砌整体式地震响应会产生不同的影响。第三，地震响应受围岩性质影响较大，特别在围岩过于软弱的条件下，地震响应将逐渐增大，结构抗震性能也会随之降低。第四，地震响应会随洞室尺寸的增大而逐渐变大。因此，进行抗震设计过程中应从这四方面进行抗震性能的分析。 2.4衬砌分离式地下建筑结构抗震性能分析。衬砌分离式的结构相比同条件地面结构，地震变形及结构内力较小，一般抗震设计过程中只需以地面结构抗震水平便可实现结构的安全性。而在地震响应方面，其主要影响因素为土层的厚度，土层对不同基岩地震动很可能产生放大或衰减作用。同时，围岩性质对地震响应产生一定的影响，在围岩性质较为软弱的情况下，结构地震响应会逐渐增大。另外，区别于衬砌整体式结构，衬砌分离式结构受洞室尺寸影响较小。因此对衬砌分离式地下建筑结构的抗震性能进行分析过程中，也需综合考虑各方面的影响因素。
高层建筑结构大作业
高层建筑结构大作业-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
作业 说明：《高层建筑结构》是应用性较强的课程，为了培养学生的设计能力，掌握核心知识点，同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担，这次作业没有考虑大型设计作业，而是采用了分散的题型，请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1，一幢10层的框架结构，柱网尺寸为8m×8m，混凝土强度等级 C30，试完成下列各题： （1）按高规6.4.2条估算底层中框架柱的截面尺寸。 （2）假设天然地基承载力设计值fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸(独立基础)。 答：（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》P66，6.4.2抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定：对于VI类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小 框架结构三类抗震等级，柱子轴压比限值为0.85.根据《混凝土结构设计规范》可知，当选用HrB400钢筋时，竹子的配筋率最小为0.55%，最大为5%。珠子配筋率选为4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=0.04*360+0.96*30=43.2MPa。 《高层建筑结构设计》P13，楼层竖向荷载值取13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用，则每根珠子承受的竖向荷载值N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积S=8.32/（0.85*43.2）=0.227m2,设柱子截面为方形，边长a=0.48m。 （2）8320./120=69.3m2,设独立基础为方形，边长b=8.3m。 2，确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。答:《高层建筑结构设计》P13提到，地面粗糙度应分为四类：A类指近海海面和海盗、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有墨迹建筑群的城市市区；D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
《建筑结构抗震设计》第二次作业-黄俊龙1126
《建筑结构抗震设计》第二次作业 简答题（每题10分，共100分） 1.震级和烈度有什么区别和联系? 答：震级反映地震本身的大小，只跟地震释放能量的多少有关，而烈度则表示地面受到的影响和破坏的程度。烈度不仅跟震级有关，同时还跟震源深度、距离震中的远近以及地震波通过的介质条件(如岩石的性质、岩层的构造等)等多种因素有关。 2.试讨论结构延性与结构抗震的内在联系。 答：延性设计：通过适当控制结构物的刚度与强度，使结构构件在强烈地震时进入非弹性状态后仍具有较大的延性，从而可以通过塑性变形吸收更多地震输入能量，使结构物至少保证至少“坏而不倒”。延性越好,抗震越好.在设计中，可以通过构造措施和耗能手段来增强结构与构件的延性，提高抗震性能。 结构延性有利于抗震，因为结构的延性变性能吸收地震能量。 3.场地土的固有周期和地震动的卓越周期有何区别与联系? 答： 由于地震动的周期成分很多,而仅与场地固有周期T接近的周期成分被较大的放大，因此场地固有周期T也将是地面运动的主要周期，称之为地震动的卓越周期。
4.怎样判断结构薄弱层和部位? 答： 1)楼层屈服强度系数沿高度分布均匀的结构，可取底层； 2)楼层屈服强度系数沿高度分布不均匀的结构，可取该系数最小的楼层(部位)和相对较小的楼层，一般不超过2～3处； 3)单层厂房，可取上柱。 5.哪些结构需考虑竖向地震作用? 答：应该考虑竖向地震作用的有：（1）高层建筑；（2）平板型网架层叠和跨度大于24层的架；（3）大悬臂和其他大跨度结构。如：烈度为8度和9度的大跨和长悬臂结构，烟囱和类似的高耸结构以及9度时的高层建筑等。 如何计算竖向地震作用：（1）高层建筑的竖向地震作用可按各构件承受重力荷载的比例分配并且乘以增大系数1.5 （2）平板型钢架竖向作用标准宜取重力荷载（3）大悬臂和其它大跨度结构的竖向地震作用标准值；8度和9度可分别取构件，重力荷载代表值的70%和20%。 6.怎样理解多层砖房震害的一般规律? 答：1）. 刚性楼盖房屋，上层破坏轻、下层破坏重；柔性楼盖房屋，上层破坏重、下层破坏轻； 2）. 横墙承重房屋的震害轻于纵墙承重房屋； 3）. 坚实地基上的房屋震害轻于软弱地基和非均匀地基上的震害； 4）. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重； 5）. 外廊式房屋往往地震破坏较重； 6）. 房屋两端、转角、楼梯间、附属结构震害较重。
地下结构抗震技术
地下结构的抗震分析
本报告做出了针对当前地下结构抗震分析的总结，对当前工程师使用的对地下结构进行地震效应的量化分析的方法进行了描述。将确定性及概率性这两种抗震风险分析进行了总结。对恰当的地基运动参数的发展变化进行了简要的叙述，包括峰值速度和加速度，目标反应谱及地基运动时间维度上的过往。一般来说，地下结构的抗震荷载设计是以周围的土地对地下结构产生的形变和拉应力为特点，或者是两者之间的相互作用进行研究的。 在拟静态分析法中，土地的形变是由于静荷载或者土壤和结构之间的相互作用力造成的，并不包含动态荷载或者地震波传播的影响；而在动态分析法中，则是通过数值分析工具，如有限元或者有限差分析法来针对土壤和结构之间的动态作用进行分析。本报告还讨论了一些特殊的设计中的问题，包括隧道的分段隧道的连结设计及隧道进口建筑与隧道的连结设计。 一、地下结构的抗震设计分析方法 1. 确定性抗震风险分析 确定性抗震风险分析包括一个特定的总结现场土地运动的抗震方案。这个方案要求假定一次特定规模的发生在特定地点的地震。Reiter 在1990年将该方法分为四步，如图1所示
图1 确定性抗震风险分析步骤流程 （1）识别并描述所有在该地点能产生显著地基运动的地震来源，包括其各自的几何特点以及地震潜力。最明显的特性描述地震区通常是断层的存在。Reiter 在1990年生成一个详尽的列表功能来表明可能在给定地区的断层。然而，断层的存在并不一定意味着该地区要去积极的应对这一个潜在的地震风险。其中的标准有相当大的分歧，尤其是在论述一个不活动的断层的标准时。基于美国核监管委员会的1978年联邦法规，规定能动断层这个词来表明一个断层在过去的活动35 000-500 000年有过运动。对于非民用基础设施，更短时间尺度将被使用。 （2）选择“源到特定地点”距离参数的每个源，通常是最短的震中震源定位距离，或距离最近的破裂部分的断层的距离。最近的破裂断层距离比震中距更有意义，特别是对大地震的地方，断层破裂扩展的距离超过了50岁公里。
大连理工大学大作业
大连理工大学《工程抗震》大作业
题目1：底部剪力法。 钢筋混凝土5层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为3m ， 集中于各楼层的重力荷载代表值分别为： 1500kN G =，2550kN G =，3580kN G =，4600kN G =，5450kN G =。结构阻尼比0.05ξ=，自振周期为10.55s T =，Ⅰ1类 场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g ）。按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。 3580kN =2550kN =1500kN =（a ）计算简图 4600kN =5450kN = 解：查《建筑设计抗震规范》表5.1.4知，8度多遇地震，αmax= 设计地震分组为第一组， Ι类场地，取Tg= Tg=＜T1=＜5Tg= α1=（Tg/T1）r η2αmax =（）××=≈ 查《建筑设计抗震规范》表5.2.1知，T 1=＞=×= 取δn= T1+=×+= 总水平地震作用标准值： F EK =α1Geq=×（500+550+580+600+450）×85%=
各楼层水平地震作用标准值： Fi=G i H i F EK (1-δn)/∑G j H j (i=1,2,3…n) ∑G j H j =500×3 +550×6+580×9+600×12+450 ×15=23970KN ·m F 1=[500×3××]/23970= F 2=[550×6××]/23970= F 3=[580×9××]/23970= F 4=[600×12××]/23970= F 5=[450×15××]/23970= 计算各楼层的层间地震剪力 V 1= F 1+ F 2+ F 3+ F 4+ F 5=++++= V 2= F 2+ F 3+ F 4+ F 5=+++=152KN V 3= F 3+ F 4+ F 5=++= V 4= F 4+ F 5=+= V 5=F 5= 题目3：怎样判断土的液化如何确定土的液化严重程度，并简述抗液化措施。 答：饱和松散的砂土或粉土（不含黄土），地震时易发生液化现象，使地基承载力丧失或减弱，甚至喷水冒砂，这种现象一般称为砂土液化或地基土液化。其产生的机理为：地下水位以下的饱和砂土和粉土颗粒在地震作用下，土颗粒之间有变密的趋势。因空隙水不能及时排出，土颗粒就处于悬浮状态，形成如同液体一样的现象，即所谓的土的液化现象。地基土液化判别过程可以分为初步判断和标准贯入试验判别两大步骤。下面分别予以介绍。 1、初步判断 饱和的砂土或粉土（不含黄土）当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响： （1）地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时且处于烈度7度或者8度地区时可判为不液化土。 （2）粉土的粘粒（粒径<0.005mm ）含量百分率当烈度为7度时大于10％、当烈度为8度时大于13％、当烈度为9度时大于16％，可判为不液化土。 （3）浅埋天然地基，当地下水位深度和覆盖非液化土层厚度满足下式之一时，可不考虑液化影响。 03w b d d d >+- 02 u b d d d >+-
高层建筑结构大作业
作业 说明：《高层建筑结构》是应用性较强的课程，为了培养学生的设计能力，掌握核心知识点，同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担，这次作业没有考虑大型设计作业，而是采用了分散的题型，请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1，一幢10层的框架结构，柱网尺寸为8m×8m，混凝土强度等级C30，试完成下列各题： （1）按高规6.4.2条估算底层中框架柱的截面尺寸。 （2）假设天然地基承载力设计值fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸(独立基础)。 答：（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》P66，6.4.2抗震设计时，钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定：对于VI类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当减小 框架结构三类抗震等级，柱子轴压比限值为0.85.根据《混凝土结构设计规范》可知，当选用HrB400钢筋时，竹子的配筋率最小为0.55%，最大为5%。珠子配筋率选为4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=0.04*360+0.96*30=43.2MPa。 《高层建筑结构设计》P13，楼层竖向荷载值取13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用，则每根珠子承受的竖向荷载值N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积S=8.32/（0.85*43.2）=0.227m2,设柱子截面为方形，边长a=0.48m。 （2）8320./120=69.3m2,设独立基础为方形，边长b=8.3m。 2，确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。答:《高层建筑结构设计》P13提到，地面粗糙度应分为四类：A类指近海海面和海盗、海岸、湖岸及沙漠地区；B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区；C类指有墨迹建筑群的城市市区；D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
结构抗震及高层建筑作业
结构抗震及高层建筑第1次作业 一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题) 1. 随高度增加，多、高层建筑结构在水平荷载下的侧移增加较内力增加（）。 (A) 一样； (B) 更慢； (C) 更快； (D) 无规律。 正确答案：C 2. 高层建筑结构的受力特点是（）。 (A) 竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载； (B) 水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载； (C) 竖向荷载和水平荷载均为主要荷载； (D) 不一定。 正确答案：C 3. 框架是多、高层建筑中常用的结构体系之一，其主要特点是（）。 (A) 平面布置受限，刚度大侧移小； (B) 平面布置灵活，刚度大侧移小； (C) 平面布置灵活，刚度小侧移大； (D) 平面布置受限，刚度小侧移大。 正确答案：C 4. 框架结构是多高层建筑中常用的结构体系之一，它适用于（）。 (A) 单层建筑； (B) 多层建筑； (C) 高层建筑； (D) 多层及高度不大的高层建筑。 正确答案：D 5. 剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一，其主要特点是（）。 (A) 平面灵活，刚度小侧移大； (B) 平面受限，刚度大侧移小； (C) 平面灵活，刚度大侧移小； (D) 平面受限，刚度小侧移大。
正确答案：B 6. 框架－剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一，其主要特点是（）。 (A) 平面布置灵活，刚度小侧移大 (B) 平面布置受限，刚度大侧移小 (C) 平面布置灵活，刚度大侧移小 (D) 平面布置受限，刚度小侧移大 正确答案：C 7. 下列条件中，满足高层建筑规则结构要求的是（）。 (A) 结构有较多错层 (B) 质量分布不均匀 (C) 抗扭刚度低 (D) 刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 正确答案：D 8. 高层建筑在天然地基上时，其基础埋深不宜小于建筑物高度的（) (A) 1/20 (B) 1/18 (C) 1/15 (D) 1/12 正确答案：D 9. 在框架结构布置中，梁中线与柱中线（）。 (A) 不宜重合 (B) 必须重合 (C) 偏心距不宜过小 (D) 偏心距不宜过大 正确答案：D 10. 在地震区须设伸缩缝、沉降缝、防震缝的房屋，缝宽均按（）考虑。 (A) 伸缩缝缝宽 (B) 沉降缝缝宽 (C) 防震缝缝宽 (D) 三者平均值 正确答案：C 二、不定项选择题(有不定个选项正确，共5道小题) 11. 剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一，其主要缺点是（）。
大工16秋《高层建筑结构》大作业答案(5题均有)
大连理工大学《高层建筑结构》大作业 学习中心： 姓名： 学号：
题目一：反弯点法计算题 已知框架结构如图所示，承受水平风荷载作用，图中数字为框架梁、柱的相对刚度，试用反弯点法求各个框架柱的剪力。其中118kN F =，220kN F =，316kN F =， 422kN F =。 4 F 3F 2F 1 F D A B C 7500mm 6000m m 7500mm 7500mm 4000m m 4000m m 4000m m 解: 一、对题目进行分析可知： （1） 各柱反弯点高度： 1层取底层柱高的2/3，即 : ； 2~4层均在各柱中点处: （2）结构对称，外柱A 、D 有同样侧移刚度，内柱B 、C 也有同样侧移刚度，且2~4层柱刚度一致，故2~4层柱剪力分配系数为：
二、根据公式进行计算： 从底层（F1）开始计算，求各柱剪力 （1）、底层（F1）柱剪力计算： QA=QD=（22+16+20+18）×22666.034.034.066.0666 .0+++=76×05556 .001833.0≈25.073KN QB=QC=（22+16+20+18）×22666.034.034.066.0634.0+++=76×05556 .000944.0≈12.913KN （2）、二层（F2）柱剪力计算： QA=QD=（22+16+20）×22464.042.042.064.0464 .0+++=58×1325 .004.0≈17.509KN QB=QC=（22+16+22）×22464.042.042.064.0442.0+++=58×1325 .002625.0≈11.491KN （3）、三层（F3）柱剪力计算： QA=QD=（22+16）×22464.042.042.064.0464 .0+++=38×1325 .004.0≈11.472KN QB=QC=（22+16）×2 2464.042.042.064.0442.0+++=38×1325 .002625.0≈7.528KN （4）、顶层（F4）柱剪力计算： QA=QD=22×22 464.042.042.064.0464 .0+++=22×1325 .004.0≈6.642KN QB=QC=22×224442.0=22×1325 .002625.0≈4.358KN
(完整版)建筑结构抗震设计整理
《建筑结构抗震设计》期末考试复习题 一、名词解释 (1)地震波：地震引起的振动以波的形式从震源向各个方向传播并释放能量； (2)地震震级：表示地震本身大小的尺度，是按一次地震本身强弱程度而定的等级； (3)地震烈度：表示地震时一定地点地面振动强弱程度的尺度； (4)震中：震源在地表的投影； (5)震中距：地面某处至震中的水平距离； (6)震源：发生地震的地方； (7)震源深度：震源至地面的垂直距离； (8)极震区：震中附近的地面振动最剧烈，也是破坏最严重的地区； (9)等震线：地面上破坏程度相同或相近的点连成的曲线； (10)建筑场地：建造建筑物的地方，大体相当于一个厂区、居民小区或自然村； (11)沙土液化：处于地下水位以下的饱和砂土和粉土在地震时有变密的趋势，使孔隙水的压 力急剧上升，造成土颗粒局部或全部将处于悬浮状态，形成了犹如“液化”的现象，即称为 场地土达到液化状态； (12)结构的地震反应：地震引起的结构运动； (13)结构的地震作用效应：由地震动引起的结构瞬时内力、应力应变、位移变形及运动加速 度、速度等；(14)地震系数：地面运动最大加速度与重力加速度的比值； (15)动力系数：单质点体系最大绝对加速度与地面运动最大加速度的比值； (16)地震影响系数：地震系数与动力系数的乘积； (17)振型分解法：以结构的各阶振型为广义坐标分别求出对应的结构地震反应，然后将对应 于各阶振型的结构反应相组合，以确定结构地震内力和变形的方法，又称振型叠加法； (18)基本烈度：在设计基准期（我国取50年）内在一般场地条件下，可能遭遇超越概率（10％）的地震烈度。 (19)设防烈度：按国家规定权限批准的作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。 (20)罕遇烈度：50年期限内相应的超越概率2％~3％，即大震烈度的地震。 (21)设防烈度 (22)多道抗震防线：一个抗震结构体系，有若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的 结构构件连接起来协同作用； (24)鞭梢效应； (25)楼层屈服强度系数； (26)重力荷载代表值：建筑抗震设计用的重力性质的荷载，为结构构件的永久荷载（包括自 重）标准值和各种竖向可变荷载组合值之和； (27)等效总重力荷载代表值：单质点时为总重力荷载代表值，多质点时为总重力荷载代表值 的85%； (28)轴压比：名义轴向应力与混凝土抗压强度之比； (29)强柱弱梁：使框架结构塑性铰出现在梁端的设计要求；(30)非结构部件：指在结构分析 中不考虑承受重力荷载以及风、地震等侧向力的部件 二、简答题 1.抗震设防的目标是什么？实现此目标的设计方法是什么？ 答：目标是对建筑结构应具有的抗震安全性能的总要求。我国《抗震规范》提出了三水准的
建筑结构抗震设计(专升本)阶段性作业3
建筑结构抗震设计(专升本)阶段性作业3 总分: 100分考试时间:分钟 多选题 1. 墙体在侧向力作用下一般包括_____两部分。(5分) (A) 弯曲变形 (B) 轴向变形 (C) 剪切变形 (D) 扭转变形 参考答案：A,C 2. 通过内力组合得出的设计内力，还需进行调整以保证_____。(5分) (A) 梁端的破坏先于柱端的破坏 (B) 弯曲破坏先于剪切破坏 (C) 剪切破坏先于弯曲破坏 (D) 构件的破坏先于节点的破坏 参考答案：A,B,D 3. 结构抗震构造措施的主要目的在于_____。(5分) (A) 加强结构的整体性 (B) 保证抗震计算目的的实现 (C) 保证结构不被地震破坏 (D) 弥补抗震计算的不足 参考答案：A,B,D 4. 结构布置不合理可能产生下面_____震害。(5分) (A) 扭转破坏 (B) 薄弱层破坏 (C) 应力集中 (D) 防震缝处碰撞 参考答案：A,B,C,D 5. 为保证结构在地震作用下的完整性，对于多高层钢结构的所有节点连接，除应按地震组合内力进行弹性设计验算外。还应进行_____原则下的极限承载力验算。(5分) (A) 强节点弱构件 (B) 强构件弱节点 (C) 强梁弱柱 (D) 强柱弱节点 参考答案：A
判断题 6. 预制楼板结构比现浇楼板结构破坏重。(5分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 7. 楼盖应优先选用装配式楼盖，其次是装配整体式楼盖，最后才是现浇楼盖。(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 8. 结构沿竖向应尽可能均匀且少变化，使结构的刚度沿竖向均匀。(5分) 正确错误 参考答案：正确 解题思路： 9. 当构件的抗剪强度较低时，会发生延性的剪切破坏。。(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 10. 多层砌体房屋应优先采用纵墙承重体系。(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 11. 钢筋混凝土框架柱的轴压比越大，抗震性能越好。(5分) 正确错误 参考答案：错误 解题思路： 填空题 12. 剪压比用来说明梁截面上承受名义剪应力的大小，其概念为___(1)___ 。(5分) (1). 参考答案: 构件截面上平均剪力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值 13. 在确定结构体系时，需要在结构的___(2)___ 、延性及承载力三者之间寻求一种较好的匹配关系。(5分) (1). 刚度 (1).
建筑结构抗震作业及答案
建筑结构抗震作业及答案
建筑结构抗震 交卷时间：2015-11-21 12:09:11 一、单选题 1. (4分) 下列哪项不属于地震动的三要素（） ? A. 震幅 ? B. 震级 ? C. 频谱 ? D. 持时 得分：4知识点：建筑结构抗震作业题展开解析答案B 解析 2. (4分) 以下属于地基土液化判别步骤的是（） ? A. 肉眼判别 ? B. 经验判别 ? C. 标准贯入试验判别 ? D. 最终判别 得分：4知识点：建筑结构抗震作业题展开解析答案C 解析 3.
(4分) 抗震设计原则不包括:（） ? A. 小震不坏 ? B. 中震可修 ? C. 大震不倒 ? D. 强震不倒 得分：4知识点：建筑结构抗震作业题展开解析答案D 解析 4. (4分) 关于多层砌体房屋设置构造柱的作用，下列哪句话是错误的（） ? A. 可增强房屋整体性，避免开裂墙体倒塌 ? B. 可提高砌体抗变形能力 ? C. 可提高砌体的抗剪强度 ? D. 可抵抗由于地基不均匀沉降造成的破坏 得分：4知识点：建筑结构抗震作业题展开解析答案D 解析 5. (4分) 基本烈度50年的超越概率为（）
? A. 50％ ? B. 20％ ? C. 10％ ? D. 5％ 得分：0知识点：建筑结构抗震作业题收起解析答案C 解析 6. (4分) 受压构件的位移延性将随轴压比的增加而 （） ? A. 增大 ? B. 减小 ? C. 不变 ? D. 说不清 得分：4知识点：建筑结构抗震作业题展开解析答案B 解析 7. (4分) 为保证__________，则需进行结构非弹性地震反应分析。（） ? A. 小震不坏