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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120kN F =，225kN F =，338kN F =，446kN F =，552kN F =。
4F 3F 2F 1F DABC6000mm5000m m 6000mm6000mm3000m m 3000m m3000m m 5F 3000m m解：顶层柱剪力计算：kN16.50.23110.073335230.660.380.380.6630.6652QA 22=⨯=+++⨯= kN 9.50.23110.042225230.660.380.380.6630.3852QB 22=⨯=+++⨯=kN 9.50.23110.0422252330.3852QC 22=⨯=⨯=kN16.50.23110.073335230.660.380.380.6630.6652QD 22=⨯=+++⨯=四层柱剪力计算：()kN31.0960.23110.073339830.660.380.380.6630.664652QA 22=⨯=+++⨯+= ()kN 17.9040.23110.042229830.660.380.380.6630.384652QB 22=⨯=+++⨯+=()kN 17.9040.23110.042229830.660.380.380.6630.384652QC 22=⨯=+++⨯+=()kN31.0960.23110.073339830.660.380.380.6630.664652QD 22=⨯=+++⨯+= 三层柱剪力计算：()kN43.1540.23110.0733313630.660.380.380.6630.66384652QA 22=⨯=+++⨯++= ()kN846.240.23110.0422213630.660.380.380.6630.38384652QB 22=⨯=+++⨯++= ()kN 846.240.23110.0422213630.660.380.380.6630.38384652QC 2=⨯=+++⨯++=()kN43.1540.23110.0733313630.660.380.380.6630.66384652QD 22=⨯=+++⨯++=二层柱剪力计算：()kN087.512311.007333.016130.660.380.380.6630.6625384652QA 22=⨯=+++⨯+++= ()kN413.292311.004222.016130.660.380.380.6630.3825384652QB 22=⨯=+++⨯+++= ()kN 413.292311.004222.016130.660.380.380.6630.3825384652QC 2=⨯=+++⨯+++=()kN087.512311.007333.016130.660.380.380.6630.6625384652QD 22=⨯=+++⨯+++=底层柱剪力计算：()kN731.480832.00224.018150.560.480.480.5650.562025384652QA 22=⨯=+++⨯++++= ()kN769.410832.00192.018150.560.480.480.5650.482025384652QB 22=⨯=+++⨯++++= ()kN769.410832.00192.018150.560.480.480.5650.482025384652QC 22=⨯=+++⨯++++= ()kN731.480832.00224.018150.560.480.480.5650.562025384652QD 22=⨯=+++⨯++++=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。
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》大作业学习中心： 姓 名： 学 号：题目二：底部剪力法。
钢筋混凝土8层框架结构各层高均为3m ，经质量集中后，各楼层的重力荷载代表值分别为：11000kN G =，234567800kN G G G G G G ======，8700kN G =。
结构阻尼比0.05ξ=，自振周期为10.80s T =，Ⅱ类场地类别，设计地震分组为第二组，抗震设防烈度为7度。
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。
解：设防烈度对应的多遇地震和罕遇地震的αmax 值场地特征周期Tg （S ）（1）抗震设防烈度为7度，多遇地震下，查表得αmax=0.12，Ⅱ类场地类别，设计地震分组为第二组，查表得Tg=0.40s ，所以Tg=0.40<T 1=0.80<5Tg=2.00 （2）计算地震影响系数αiKNG G G T T E g i 55257006800100085.085.0064.012.0180.040.0)eq eq9.0max 21=+⨯+⨯==≈⨯⨯==）（计算结构等效总重力）（（αηαγ（3）计算结构底部剪力F EKKN G 6.3535525064.0F eq 1EK =⨯==α （4）计算各质点的水平地震作用F i已知Tg=0.40s ，T 1=0.80s >1.4Tg=0.56s 。
该结构为钢筋混凝土房屋结构，需要考虑结构顶部附加集中作用。
m*84600247002118151296800310004336.3271166.266.353074.0074.001.080.008.001.008.0n1i iin n n 1n KN HG KNF KN F F T EK EK =⨯++++++⨯+⨯==-=⨯==∆=+⨯=+=∑=）（）（则δδδKNF HG H G F KNF HG H G F KN F HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F EK EK EK EK EK EK EK EK 611.114336.32784600310001578.184336.3278460068001867.274336.3278460098001156.374336.32784600128001444.464336.32784600158001733.554336.32784600188001022.654336.32784600218001022.654336.32784600247001n n1i ii 111n n1i ii 222n n1i ii 333n n1i ii 444n n1i ii 555n n1i ii 666n n1i ii 777n n1i ii 888=⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-=∑∑∑∑∑∑∑∑========）（）（）（）（）（）（）（）（δδδδδδδδ （5）计算各楼层地震剪力KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN F F V 599.353988.341611.11988.34141.323578.1841.323543.295867.27543.295387.258156.37387.258943.211444.46943.21121.156733.5521.156188.91022.65188.91166.26022.65211322433544655766877n 88=+=+==+=+==+=+==+=+==+=+==+=+==+=+==+=∆+=题目三：什么是特征周期分组？对设计反应谱有什么影响？答：地震影响曲线上由最大值开始下降的周期称为场地特征周期Tg，Tg愈大，曲线平台段愈长，长周期结构的地震作用将加大。
高层建筑结构大作业
高层建筑结构大作业本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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。
大工16春《高层建筑结构》大作业题目及答案
大连理工大学《高层建筑结构》大作业学习中心：姓 名：学 号：题目二：风荷载计算题某市的市区，有较多高层房屋的密集建筑群，欲建一座40层高的钢筋混凝土框架—剪力墙结构房屋，外形和质量沿高度方向基本呈均匀分布。
房屋总高度140m H =，迎风面的房屋长50m L =。
房屋总宽度30m B =，基本风压为200.65kN m ω=。
求楼顶处的风荷载标准值。
（按照教材及课件内容计算） 答：(1)风荷载体型系数H/B=140/30=4.67>4L/B=50/30=1.67>1.5根据《高规》3.2.5 条第4款3的规定，该楼已符合 H/B>4 的条件，但不满足 L/B ≯1.5 的条件。
故采用《高规》附录 A 第 1 条规定的s μ s μ=0.8+(0.48+0.03H/L)=0.8+0.48+0.03× 140/50=1.364(2)该房屋建于市区，因指明是属于房屋较高，建筑群密集的市区，根据《高规》 3.2.3 条的规定，地面粗糙度属于 D 类。
484.1]50.1140/)487.0491.1140[(1)/(1140=⨯⨯⨯+=+==z z z v m Z μξρβ 作用于屋顶处的风荷载标准值题目三：与多层建筑相比，高层建筑结构的设计特点有哪些？至少选择其中的三点进行详细的论述。
1、水平荷载成为设计的决定性因素对一般建筑物，其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制，而在高层建筑结构中，高宽比增大，水平荷载(包括风力和地震力)产生的侧移和内力所占比重增大，成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。
其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。
例如一竖向悬臂杆件在竖向荷载作用下产生的轴力仅与高度成正比，但在水平荷载作用下的弯矩和侧移却分别与高度呈二次方和四次方的曲线关系。
因此，当建筑物达到一定高度或层数之后，内力和位移均急剧增加。
如图所示除了轴向力N 与高度成正比外，弯矩M 与位移Δ 都呈指数曲线上升，因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制结构设计的主要因素，结构侧移成为结构设计的主要控制目标。
大工15秋《高层建筑结构》大作业题目及参考答案
大工15秋《高层建筑结构》大作业题目及参考答案该钢筋混凝土框架结构高达40米，共有十层。
该结构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。
已知该结构的基本自振周期T1为1.0秒，每层楼屋面的永久荷载标准值为kN，每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN。
现在需要确定该结构各层的水平地震作用值FEK。
解决方法是采用底部剪力法。
首先，根据抗震设计规范，我们可以得知该结构的设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计地震分组为第一组。
接着，我们查表得知水平地震影响系数的最大值特征周期Tg为0.65秒，阻尼比衰减指数为0.9，衰减系数为0.05，最大水平地震影响系数为0.08.接下来，我们需要计算各层的重力荷载代表值。
根据题目所给的数据，每层楼屋面的永久荷载标准值为kN，每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN。
因此，我们可以得到各楼层的重力荷载代表值为kN。
结构的总重力荷载代表值可以通过计算得到，即G_eq=0.85(9*++0.5*2000)=kN。
由于T1=1秒大于Tg=0.65秒，因此我们可以计算出地震影响系数α1为0.0543.此外，顶部附加地震作用系数δn为0.06.接下来，我们可以计算结构总水平地震作用标准值FEK=α1*G_eq=0.0543*=5954kN。
主体结构水平地震作用标准值的计算方法为ΔFn=δn*FEK，然后计算每一层的水平地震作用标准值Fi。
最后，我们可以得到每一层的水平地震作用标准值，即F10=kN=0.923Gi，F9=825.6kN，F8=722.4kN，F7=619.2kN，F6=516kN，F5=412.8kN，F4=309.6kN，F3=206.4kN，F2=103.2kN。
题目二：结构扭转效应计算题某一结构的第j层平面图如下图所示。
已知沿y向作用总剪力Vy=5000kN，考虑扭转后，求各片结构的剪力。
大工15春《高层建筑结构》大作业-试卷-最新
大工15春《高层建筑结构》大作业注意：从以下五个题目中任选两个进行解答（注意：从题目一、二中选择一道计算题，并从题目三、四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。
题目一：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，，，，。
题目二：底部剪力法。
钢筋混凝土8层框架结构各层高均为3m，经质量集中后，各楼层的重力荷载代表值分别为：，，。
结构阻尼比，自振周期为，Ⅱ类场地类别，设计地震分组为第二组，抗震设防烈度为7度。
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。
题目三：什么是特征周期分组？对设计反应谱有什么影响？题目四：多高层建筑结构的基础有哪些形式？如何选择？题目五：竖向荷载作用下，剪力墙结构的内力是如何考虑的？作业具体要求：1. 封面格式（见文件最后部分）封面名称：大连理工大学《高层建筑结构》大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；姓名、学号、学习中心等字体为宋体，字号为小三号。
2. 文件名大作业上交时文件名写法为：[姓名奥鹏卡号（或者学号）学习中心]（如：戴卫东101410013979浙江台州奥鹏学习中心）；离线作业需用word文档写作，不要提交除word文档以外的文件，word文档无需压缩。
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如下图所示。
截止时间：2015年9月2日前。
3. 正文格式作业正文内容统一采用宋体，字号为小四。
注意：作业应该独立完成，不准抄袭其他网站或者请人代做，如有雷同作业，成绩以零分计。
上交往年作业题目或者其他科目作业的，成绩以零分计。
引用他人文章的内容，需在文中标注编号，文章最后写出相应的参考文献。
引用内容不得超过全文的20%。
鼓励大家对本地区的相关政策制定及实施情况进行调查了解，给出相关数据，进而有针对性的提出自己的看法。
大工16春《高层建筑结构》大作业题目及答案详解
大连理工大学《高层建筑结构》大作业学习中心：姓 名：学 号：题目二：风荷载计算题某市的市区，有较多高层房屋的密集建筑群，欲建一座40层高的钢筋混凝土框架—剪力墙结构房屋，外形和质量沿高度方向基本呈均匀分布。
房屋总高度140m H =，迎风面的房屋长50m L =。
房屋总宽度30m B =，基本风压为200.65kN m ω=。
求楼顶处的风荷载标准值。
（按照教材及课件内容计算） 答：(1)风荷载体型系数H/B=140/30=4.67>4L/B=50/30=1.67>1.5根据《高规》3.2.5 条第4款3的规定，该楼已符合 H/B>4 的条件，但不满足 L/B ≯1.5 的条件。
故采用《高规》附录 A 第 1 条规定的s μ s μ=0.8+(0.48+0.03H/L)=0.8+0.48+0.03× 140/50=1.364(2)该房屋建于市区，因指明是属于房屋较高，建筑群密集的市区，根据《高规》 3.2.3 条的规定，地面粗糙度属于 D 类。
484.1]50.1140/)487.0491.1140[(1)/(1140=⨯⨯⨯+=+==z z z v m Z μξρβ 作用于屋顶处的风荷载标准值题目三：与多层建筑相比，高层建筑结构的设计特点有哪些？至少选择其中的三点进行详细的论述。
1、水平荷载成为设计的决定性因素对一般建筑物，其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制，而在高层建筑结构中，高宽比增大，水平荷载(包括风力和地震力)产生的侧移和内力所占比重增大，成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。
其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。
例如一竖向悬臂杆件在竖向荷载作用下产生的轴力仅与高度成正比，但在水平荷载作用下的弯矩和侧移却分别与高度呈二次方和四次方的曲线关系。
因此，当建筑物达到一定高度或层数之后，内力和位移均急剧增加。
如图所示除了轴向力N 与高度成正比外，弯矩M 与位移Δ 都呈指数曲线上升，因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制结构设计的主要因素，结构侧移成为结构设计的主要控制目标。
大工19《高层建筑结构》大作业及全部五道题答案
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：结构扭转效应计算题某一结构的第j 层平面图，如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外，还给出了各片结构沿x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值，已知沿y 向作用总剪力5000kN y V =，求考虑扭转后，各片结构的剪力。
'yyV 18y D 816815888解：刚度中心Xo=∑Dyi x ’/∑Dyi=992/65=15.26mYo=∑Dxky ’/∑Dxk=1240/95=13.05m以刚度中心为原点，建立坐标系统XoDy. 因为Y= y ’-Yo, ∑Dxky ’=Yo ∑Dxk ∑Dxky ’2=24640-13.05*13.05*95=8461 ∑DyiX2=24576-15.26*15.26*65=9440ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xi x1=-15.26 ay1=1-0.002687*15.26=0.959 x2=-7.26 ay2=1-0.002687*7.26=0.981 x3=-0.74 ay3=1+0.002687*0.74=1.002 x4=-8.74 ay4=1+0.002687*8.74=1.023 x5=-16.74 ay5=1+0.002687*16.74=1.044 vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KN vy2=0.981*8/65*5000=603.78KN vy3=1.002*16/65*5000=1233.2 KN vy4=1.023*8/65*5000=629.5 KN vy5=1.044*15/65*5000=1204.6 KN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 =。
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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： G1 435kN ，G2 440kN ，G3 430kN ，G4380kN 。
结构阻尼比0.05 ，自振周期为 T10.383s ，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。
G4380kN
G3430kN
G2440kN
G1435kN
（ a）计算简图
解：
（1）计算结构等效总重力荷载代表值
G eq0.85 G 0.85 G1G2G3G4
0.85 380 430 440435
1432.25kN
（2）计算结构总水平地震作用
F EK1
G eq0.139 5997.6833.7kN
（3）计算顶部附加水平地震作用
1.4T g 1.4 0.40 5.6s T10.467s 故，不需考虑顶部附加水平地震作
用，即n0 。
（4）计算各楼层水平地震作用（如下图所示）
G i H i 1
n F
EK 分别计算各楼层水平地震作用，如
根据公式 F in
G j H j
j 1
下：
F1 270 9.8 3.5 833.7 166.7kN 270 9.8 3.5 270 9.8 7 180 9.8 10.5
F2 270 9.8 7.0 833.7 333.5kN 270 9.8 3.5 270 9.8 7 180 9.8 10.5
F3 270 9.8 10.5 833.7 333.5kN 270 9.8 3.5 270 9.8 7 180 9.8 10.5
（5）计算各楼层的层间地震剪力（如下图所示）
V1 F1 F2 F3 833.7kN
V2F2F3667.0kN
V3F3333.5kN
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。