6 水平地震作用下框架的内力分析
第三节 水平地震作用下横向框架内力分析、竖向荷载作用下横向框架内力分析
走道板传给横梁的自重
1、楼（屋）盖荷载传递形式
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析
中纵梁自重
边纵梁自重
中纵梁上墙、门窗自重（顶层无）
P2
边纵梁上墙、窗自重（顶层无）
P1
板传给中纵梁自重
次梁自重
板传给边纵梁自重
次梁自重
次梁传来的荷载
次梁上墙重
（顶层无）
次梁传来的荷载
次梁上墙重
（顶层无）
板传给次梁自重
板传给次梁自重
边柱集中力矩
C
D
q
' 2
走道板传给横梁的活载
板传给中纵梁活载
P2 板传给次梁活载
M 2 P2e2
中柱集中力矩
1、楼（屋）盖荷载传递形式
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析
竖向荷载计算
恒载
楼面活荷载 （屋面取活荷载）
楼面活荷载 （屋面取雪荷载）
2、竖向荷载计算
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析 举例说明：
恒荷载作用下弯矩二次分配
3、竖向荷载作用下的内力计算
八、竖向荷载作用下横向框架内力分析
上柱
0.340
3.80 2.87 -1.27 5.41 0.340
3.80 1.90 -0.94 4.76 0.340
3.80 1.90 -0.79 4.91 0.299
2.94 1.90 -0.37 4.47
下柱 0.514 3.41 5.75 1.90 -0.24 7.41 0.340 3.41 3.80 1.90 -1.27 4.43 0.340 3.41 3.80 1.90 -0.94 4.76 0.340 3.41 3.80 1.47 -0.79 4.48 0.419 4.77 4.11 0.00 -0.51 3.60
水平地震作用下的内力和位移计算
第8章 水平地震作用下的内力和位移计算重力荷载代表值计算顶层重力荷载代表值包括：屋面恒载：纵、横梁自重，半层柱自重，女儿墙自 重，半层墙体自重。
其他层重力荷载代表值包括：楼面恒载， 50滋面活荷载，纵、横梁自重，楼面上、下各半层柱及纵、横墙体自重。
第五层重力荷载代表值计算层高H=，屋面板厚h=120mm 半层柱自重（b x h=500mr K 500mm :4 x 25XXX 2= 柱自重：屋面梁自重3.16kN/m 7.6m 0.3m 2 1.495kN/m (3m 0.3m) 3.16 6.6 0.5 4 1.495kN/m (6.6m 0.25m) 2 147.16kN屋面梁自重： 半层墙自重带窗墙（190厚）:3 82.98 KN屋面板自重26.5kN/m6.6m (7.6m 2 3m) 780.78kN顶层无窗墙（190厚）：14.25 0.1920 0.02 23.90.6 6.6 31.25KN14.25 0.19 20 0.02 23.9 0.6 6.61 5 1 8 14.25 0.19200.020.45墙自重: KN女儿墙:14.25 0.19 20 0.02 21.6 6.6 37.04KN第五层重量++++= KN顶层重力荷载代表值G 5 = KN第二至四层重力荷载代表值计算层高H=，楼面板厚h=100mm半层柱自重：同第五层，为 KN则整层为X 2= KN 楼面梁自重：3.3kN/m 7.6m 0.3m 2 1.6kN/m (3m 0.3m)3.3 6.6 0.5 4 1.6kN / m (6.6m 0.25m) 2 154.3kN半墙自重：同第五层，为则整层为 2XX 4= KN楼面板自重：4XX( +3+) = KN第二至四层各层重量=+++= KN第二至四层各层重力荷载代表值为：G2-4953.56 50% 2.5 6.6 7.6 2 3.5 6.6 3 1113.61KN活载:Q2-4=(2.5 6.6 7.6 2 3.5 6.6 3) 50% 160.05KN第一层重力荷载代表值计算层高H=，柱高H J=++=,楼面板厚h=100mm半层柱自重：(b X h=500m X 500mm :4 X 25XXX 2=65 KN则柱自重：65+= KN楼面梁自重：同第2层，为KN半层墙自重(190mm：4 214.25 0.19 20 0.02 2 0.6 6.6215 1 814.25 0.19 20 0.02 0.45 31.14KN2二层半墙自重(190mr)： KN则墙自重为：(+)X 4= KN楼面板自重：同第2层，为第1层重量=+++=第1层重力荷载代表值为：G i=+50%<(XXX 2+XX 3)= KN活载：Q=50X(XXX 2+XX 3) = KN综上所述，结构等效总重力荷载代表值为：G e q 0.85G E 0.85 G i G? G3 G4 G50.85 1013.46 917.37 3 1106.65 4141.39 KNG eq== X (G计G+G+G+G)= X + X 3+水平地震作用计算和位移计算结构基本自振周期的计算框架梁柱的抗侧刚度计算见表6-1、表6-2、表6-3.表6-1横梁、框架柱线刚度计算考虑梁柱线刚度比，用D值法计算各楼层框架柱的侧向刚度。
横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
结构等效总重力荷载
F
G
G
G
G3
质点i的水平地震作用Fi 若： 不考虑顶部附加地震作用 若： 考虑顶部附加地震作用 查表1.19
（3）判别
楼层位移
01
弹性角位移
02
层间位移 查表1.21 钢筋混凝土框架1/550
节点平衡
左地震M图
方向：
01
剪力：使物体顺时针转为正 轴力：压力为正
02
左地震剪力、轴力图
03
梁端剪力、柱轴力
(二）横向风荷载作用下框架结构内力和侧移计算 1、风荷载标准值 ：风振系数 ：体型系数 ：高度变化系数，表1.11 ：基本风压 0.65 压 吸 ……
03
3、水平地震作用下的位移验算
4、水平地震作用下框架内力计算
D值法（改进反弯点法）
柱端弯矩：
--标准反弯点高度比（表2.4） --上、下层梁线刚度比修正系数（表2.6） --上层层高变化的修正值（表2.7）底层 --下层层高变化的修正值（表2.7）二层 --本层层高
梁端弯矩：
柱左侧受拉为正
以梁线刚度分配
六、横向水平荷载作用下框架结构的内力和侧移计算
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（一）横向水平地震作用下框架结构的内力和侧移计算 1、横向自震周期（基本自震周期）T1 Gi 为计算单元范围内各层楼面上的重力荷载代表值及上下各半层的墙柱等重量 注：突出屋面部分面<30%屋面面积，则按附属结构计算；＞30%按一层计算 计算时，先将突出屋面部分重力荷载折算到顶层： Ge=Gn×（1+3h／2H)
自振周期计算公式：
考虑非承重墙影响的折减系数，框架0.6~0.7； 计算结构基本自振周期用的结构顶点假想位移 对于带屋面局部突出间的房屋，应取主体结构顶点的位移。
抗震习题
抗震习题一,选择题1.建筑高度,设防烈度,建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的 ( )A 必定相等B 后者的抗震等级高C 前者的抗震等级高,也可能相等D 不能确定2.高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确 ( )A 应沿房屋全高设置,包括基础也应断开B 应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接C 应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置D 沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝3."小震不坏,中震可修,大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求.所谓小震,下列何种叙述为正确 ( )A 6度或7度的地震B 50年设计基准期内,超越概率大于10%的地震C 50年设计基准期内,超越概率约为63%的地震D 6度以下的地震4.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种 ( )A 防止结构倒塌B 防止结构发生破坏C 防止非结构部分发生过重的破坏D 防止使人们惊慌5.建筑根据其抗震重要性分为四类.当为乙类建筑II类场地时,下列何种叙述是正确的 ( )A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用B 可按本地区的设防烈度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用和采取抗震措施D 不必采取提高设防烈度的抗震措施6年颁布的建筑抗震规范(GBH11-89)提出的抗震设防目标为:( )A 三水准两阶段B 三水准三阶段C 两水准三阶段D 单水准单阶段7.在抗震设防中,小震对应的是:( )A 小型地震B 多遇地震C 偶遇地震D 罕遇地震8.在设防烈度为6度至9度地区内的乙类,丙类高层建筑,应进行抗震设计,其地震作用计算按下列哪种做法才符合《高规》JGJ3-2002的规定 ( )A 各抗震设防的高层建筑均应计算地震作用B 6度设防时,I~III类场地上的建筑不必计算,IV类场地上的较高建筑及7度至9度设防的建筑按本地区设防烈度计算C 6度不必计算,7度至0度设防的建筑应按本地区设防烈度计算D 6度设防时I,II类场地上的建筑不必计算,III类和IV类场地上建筑及7度至9度设防的建筑应按本地区设防虺度计算9.建筑根据其抗震重要性为四类,当为乙类建筑II类场地时,下列何种叙述是正确的 ( )A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用B 可按本地区的设防虺度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震和采取抗震措施D 不必采取提高设防烈度的抗震措施10.建筑设防烈度为8度时,相应的地震波加速度峰值当时取下列何值 ( )A 0.125gB 0.25gC 0.30gD 0.20g11.抗震设计时,高层框架结构的抗侧力结构布置,应符合下列哪种要求( )A 应设计成双向梁柱抗侧力体系,主体结构不应采用铰接B 应设计成双向梁柱抗侧力体系,主体结构可采用部分铰接C 纵,横向均宜设计成刚接抗侧力体系D 横向应设计成刚接抗侧力体系,纵向可以采用铰接12.进行抗震设防的高层框架角柱,下列哪项要求符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)的规定 ( )A 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算,一,二级框架角柱的弯矩,剪力设计值宜乘以增大系数1.30B 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算,一级框架角柱的弯矩,剪力设计值应乘以增大系数1.30C 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算,一,二,***框架角柱的弯矩,剪力设计值宜乘以增大系数1.30D 应按双向偏心受力构件进行正载面承载力计算,一,二,***框架角柱经调整后的弯矩设计值,剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数.13.抗震设计时,一级框架梁支座的纵向受拉钢筋的最小配筋百分率为( )A 0.25%B 0.3%C 0.35%D 0.4%14.在计算抗震设计的框架节点时,当四边有梁约束,梁宽不小于1/2柱宽,两个方向梁的高度分别为850mm和600mm,其节点约束数的取值为:( )A 1.50B 0.90C 1.0D 1.10二,填空题1.抗震设计的两阶段设计分别为:第一阶段为【结构设计】阶段,第二阶段为【验算】阶段.2.计算地震作用的方法可分为( ),(反应谱法)和(时程分析法)三大类.3.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外,还有【场地特征周期】.4.场地土愈(软),软土覆盖层的厚度愈(大),场地类别就愈( ),特征周期愈(大),对长周期结构愈不利.5. 为了实现抗震设防目标,钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外,还应具有良好的( )和(耗能)能力.6.为了使塑性铰区具有良好的塑性转动能力,同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈,在梁的两端设置(箍筋加密区).7.对于一级框架结构和9度抗震设防的框架梁,除符合简化要求外,还应按实际抗震受弯承载力对应的剪力确定(剪力设计值).8.我国抗震设计规范所采用的设防目标是:( ,中震可修,大震不倒).9.《抗震规范》提出了二阶段设计方法,其中第一阶段采用的方法为:( ),第二阶段采用的方法是(概念设计).10.结构由地震引起的振动称为结构的( ),它包括地震在结构中引起的内力,变形和位移,可以用结构动力学来进行分析.11.多层混合结构房屋的结构布置方案应优先采用( )结构布置方案,其次采用(纵横墙承重)结构布置方案.12.水平地震作用下框架内力分析采用( )方法,竖向荷载作用下的框架内力分析常采用( )或( ).三,简答题1.在什么情况下设置防震缝,伸缩缝和沉降缝【答案】2.防震缝,伸缩缝,沉降缝的特点和要求是什么【案】3.什么是小震,中震和大震.【答案】4.计算水平地震作用有哪些方法【答案】计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的.具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法.5.什么是抗震设计的二阶段设计方法为什么要采用二阶段设计方法【答案】第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段.保证小震不坏,中震可修,在震不倒的目标实现.6.什么是地震系数,动力系数和地震影响系数【答案】7.延性和延性比是什么为什么抗震结构要具有延性【答案】延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低,且有足够塑性变形能力的一种性能.构件延性比:对于钢筋混凝土构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构件承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态.延性比是极限变形与屈服变形的比值.结构延性比:对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现"屈服现象"即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是"屈服"后的联塑性阶段.结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值.11.什么是概念设计【答案】结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法.概念设计包含极为广泛的内容,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,采取二道防线措施等等.应该说,从方案,布置,计算到构件设计,构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容.12.什么是内力组合和位移组合【答案】16.剪力墙抗震设计的原则是什么不什么要按照强墙弱梁设计剪力墙什么是强墙弱梁【答案】17.简述建筑场地类别划分依据【答案】18.影响液化的因素主要有哪些【答案】19.简述两阶段设计的基本内容.【答案】第一阶段,按多遇地震的地面运动参数,进行结构弹性阶段的抗震分析,根据分析得出的地震作用,进行两方面的验算:一是结构构件抗震承载力极限状态验算;二是结构层间变形正常使用极限状态验算.第二阶段,按罕遇地震的地面运动参数,进行结构非线性分析,检验结构层间弹塑性变形是否满足规范容许值要求.20.什么是"强柱弱梁"【答案】21.什么是小震,中震和大震【答案】22.为满足抗震设计的基本要求,抗震结构体系应符合那些规定【答案】①确的计算简图和合理的地震作用传播途径;②宜有多道设防;③应具有必要的承载力,良好的变形能力和耗力;④综合考虑结构的实际刚度和强度分布,采取必要结构措施等.23.下列符号的含义是什么kij ;②cij ;③Tg ;④αmax .【答案】四,名词解释1,场地:2,液化:3,时程分析法:是由建筑结构的基本运动方程,输入对应于建筑场地的若干条地震加速度记录或人工加速度波形(时程曲线),通过积分计算求得在地面加速度随时间变化周期内结构内力和变形状态随时间变化的全过程,并以此进行结构构件截面抗震承载力验算和变形验算.4,抗震设防烈度:5,地震影响系数:即设计反应谱,它是地震系数(地面峰值加速度与重力加速度的比值)与地震动力放大系数(或称标准反应谱)的乘积.它与建筑所在地的设防烈度,影响本地区的地震的震级和震中距,以及建筑场地条件有关,是根据现有的实际强地震记录的反应谱统计分析并结合我国的经济条件确定的.6.抗震设防烈度:抗震设防烈度按国家规定权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度.7.地震作用:8.基本烈度:9.底部剪力法:10.楼层屈服强度系数:五,计算题1,场地类别判定某场地的地质剖面构成如下:表土:厚1.5m,波速80m/s;粉质粘土:厚6m,波速210m/s;粉细纱,厚11.5m,波速243m/s;砾石,厚7m,波速350m/s;砾岩,厚26m,波速750m/s;砾岩以下岩层,波速大于500m/s.【解】(1)场地覆盖层厚度规范4.1.4,d=1.5+6+11.5+7=26m.(2)等效剪切波速规范4.41.5计算深度d0=min(d,20)=20m.vse=19/(1.5/80+6/210+7.5/243)=202.1m/s(3)确定土类别250≥vse>140,d=26,查表(规范4.1.6)得Ⅱ类土.规范4.1.4,d=1.5+6+11.5+7=26m.2,计算7度时三层砖房的各楼层地震作用标准值和总水平地震作用标准值.各楼层的重力荷载代表值和层高度见表1表1层GE(KN)h(m)38183213303113504注:完成空位【解】表1层GE(KN)h(m)H(m)GiHiGiHi/∑GjHjFi(KN)38183100.3574213303931096.811350440.2359∑Gi=3498∑GiHi =22890FEK=0.85×0.08×3498=237.90注:7度水平地震影响系数最大值为0.083,四层框架,求出各楼层重力荷载代表值GEi,计算高度Hi和侧移刚度Ki后,试用能量法计算基本周期Ti,并求出7度时,Ⅱ类场地对应于T1的地震影响系数α1.层GE(KN)K(KN/m)471052060310405426021040542601110046500注:完成空位【解】层GE(KN)K(KN/m)△uuiGiuiGiui24710520600.0136128.531040542600.164729.121040542600.0514140.511100465000.08377.74.图示单层钢筋砼框架,设梁刚度EI=∞,柱截面bh=350×350mm,采用C20砼(E=25.5kN/mm2),阻尼比=0.05.设防烈度7度,III类场地,该地区地震动参数区划的特征周期分区为一区.试计算该框架在多遇地震下的水平地震作用F.注:完成空位【解】(1)计算简图,如图(画计算简图)(2)计算结构侧向刚度(3)建设结构自振周期(4)确定地震参数(5)建设水平地震作用6.计算图示二层框架结构的自振频率和振型.【解】计算刚度系数由上图可以写出刚度系数:得到刚度矩阵:质量矩阵为将刚度矩阵和质量矩阵代入频率方程得由上式得将数据代入上式得将上式展开得解上式一元二次方程得自振频率由频率直接求得自振周期由振型向量方程求得振型分别代入频率振型图第1振型,第2振型分别如下图示7. 图示框架结构.设防烈度为8度,I类建筑场地,特征周期分区为一区.试用底部剪力法计算该框架的层间地震剪力.(1)计算结构基本周期采用能量法公式计算:修正计算:(2)确定地震参数(3)计算底部剪力(4)是否考虑顶部附加地震作用(5)计算各质点上水平地震作用(6)层间地震剪力1．从结构的体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：＿＿＿＿结构，＿＿＿＿结构，＿＿＿＿结构，＿＿＿＿结构，悬挂结构和巨型框架结构。
水平地震作用下框架结构的内力计算抗震设计
2 抗震设计（水平地震作用下框架结构的内力计算）抗震计算单元及动力计算简图取整个衡宇或抗震缝区段（设防震缝时）为计算单元，动力计算简图为串联多自由度体系。
即将各楼层重力荷载代表值集中于每一层楼盖或屋盖标高处。
多自由度体系的抗震计算可采用振型分解反映谱法和底部剪力法。
本工程总高不超过40m，以剪切变形为主，且质量和刚度沿高度散布比较均匀，近似于单质点体系，故采用底部剪力法。
此法是先计算出作用于结构的总水平地震作用，然后将其按必然规律分派给各质点。
计算简图2—1 如下示：图2—1重力荷载代表值按照抗震规范1.0.2 抗震设防烈度为6度及以上地域的建筑，必须进行抗震设计。
按照抗震规范5.1.3 计算地震作用时，建筑的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。
各可变荷载的组合值系数，应按表2—1采用。
组合值系数重力荷载代表值计算：1）屋面及楼面的永久荷载标准值1．屋面（上人）苏J01—2005：a. 10厚防滑地砖铺面，干水泥擦缝，每3—6m留10宽缝m2b. 20厚1:水泥砂浆加建筑胶结合层找平层20×= kN/m2厚C20细石混凝土，内配Φ4＠150双向钢筋25×= kN/m2d.隔离层/e. 三粘四油沥青油毡防水层m2f. 冷底子油一道/g. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2h.保温层5×= kN/m2厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2j.现浇或预制钢筋混凝土屋面25×= kN/m2 合计kN/m2 2．1~4层楼面苏J01—2005a. 15厚1:2白水泥白石子磨光打蜡kN/m2b.耍素水泥浆结合层一道/c. 20厚1:3水泥砂浆找平层20×= kN/m2d.现浇钢筋混凝土楼面25×= kN/m2合计kN/m2 2）屋面及楼面的可变荷载标准值上人屋面均布荷载标准值kN/m2 楼面活荷载标准值kN/m2 屋面雪荷载标准值S k=μr×S o=×= kN/m2式中：μr为屋面积雪散布系数，取μr=3）梁、柱、墙、窗、门重力荷载计算：a．梁、柱可按照截面尺寸、材料容重及粉刷等计算出的单位长度上的重力荷载;对墙、门、窗等可计算出单位面积上的重力荷载，计算结构如表2—2梁、柱重力荷载标准值表b．墙、门、窗重力荷载标准值：外墙体为200mm厚的粘土空心砖，外墙面贴马赛克（kN/m2）,内墙面为20mm厚的抹灰，则外墙的单位墙面重力荷载为：＋15×＋17×= kN/m2内墙为200mm厚的粘土空心砖，双侧均为20mm厚抹灰，则内墙单位面积重力荷载为：15×＋17××2= kN/m2电梯井墙为240mm粘土空心砖，双侧均为20mm厚抹灰，则电梯井墙单位面积重力荷载为：15×＋17××2= kN/m2木门单位墙面重力荷载为kN/m2，钢铁门单位墙面重力荷载为kN/m2铝合金单位墙面重力荷载为kN/m2门、窗、雨棚重力荷载代表值：一层门窗：×(2××2＋××2＋××3＋××1＋××2)＋×××13＋××1＋××2＋××2＋××3＋××2) ＋×××2)=二~四层门窗：×××2＋××3)＋×××16＋××2＋××2＋××2＋××3＋××2)= kN五层门窗：×××2＋×＋×××3＋××2)= kNA轴的雨蓬：25×(2××＋×××3＋×××2= kN9轴雨蓬：25×××= kN五层雨蓬：25×××3= kN楼梯重力荷载代表值：一层：25××××2＋25×××＋25××××10＋25×××9×2= kN二~四层：25××××2＋25×××12＋25×××12= kN外墙的重力荷载代表值：一层：×[(59×2－×11×2－×14)×＋－×4)×＋－×4)×－××13－××1－××2－××2－××3－××2－××2－2××2－××1－××2－×]=二~四层：×[(59×2－×11×2－×14)×＋－×4)×＋－×4)×－××16－××2－××2－××2－××3－××2]= kN五层(包括女儿墙)：×[×4＋×2) ×＋4××＋××1－××2－××3－××3]＋25×[＋59＋9＋9+－－×2)×2＋－－×2)×5]××＋25×[4×4＋×4＋9×2]××=内墙的重力荷载代表值：一层：×[(4×2＋×2)×＋+×－×＋＋＋＋×－×－×＋4×3×－××2]= kN二~四层：×[＋＋＋×＋4×3×－××3－×＋×＋×－×]= kN五层：×4×=电梯井墙重力荷载代表值：一层：×[＋－×＋(4＋×]= kN二~四层：×[＋－×＋(4＋×]= kN屋顶装饰架重力荷载代表值：25××5+×2)××= kN总的重力荷载代表值：恒荷载取全数，活荷载取50%（按均布等效荷载计算），则集中于各楼层的标高出的重力荷载代表值为：G i的计算进程：一层：×(59×－×4×2－4×＋＋＋＋＋＋＋＋＋×4×59×= kN二~三层：×(59×－4××2－4×＋＋＋＋＋＋＋×4×59×= kN四层：×9×4＋＋＋＋＋＋＋×(59×－×4×2－9×4)＋×4×(9×4＋×4×2)＋××(59×－×4×2－9×4)= kN五层：××4×2＋9×4)＋＋＋＋＋＋＋××(9×4＋×4×2)= kN 故G1=G2= kNG3= kNG4= kNG5=图2—2如下：G5=3124.87kNG4=18184.16kNG1=17311.22kNG2=17311.22kNG5=18568.35kN图2—2 各质点的重力荷载代表值框架侧移刚度计算梁线刚度：i b=E c I b/l，I b=（中框架梁），I b=（边框架梁）。
建筑结构抗震设计习题集参考答案
《建筑构造抗震设计》习题集一．填空题1．地震按其成因可划分为（）、（）、（）和（）四种类型。
2．地震按地震序列可划分为（）、（）和（）。
3．地震按震源深浅不一样可分为（）、（）、（）。
4．地震波可分为（）和（）。
5．体波包括（）和（）。
6．纵波旳传播速度比横波旳传播速度（）。
7．导致建筑物和地表旳破坏重要以（）为主。
8．地震强度一般用（）和（）等反应。
9．震级相差一级，能量就要相差（）倍之多。
10．一般来说，离震中愈近，地震影响愈（），地震烈度愈（）。
11．建筑旳设计特性周期应根据其所在地旳（）和（）来确定。
12．设计地震分组共分（）组，用以体现（）和（）旳影响。
13．抗震设防旳根据是（）。
14．有关构造地震旳成因重要有（）和（）。
15．地震现象表明，纵波使建筑物产生（），剪切波使建筑物产生（），而面波使建筑物既产生（）又产生（）。
16．面波分为（）和（）。
17．根据建筑使用功能旳重要性，按其受地震破坏时产生旳后果，将建筑分为（）、（）、（）、（）四个抗震设防类别。
18．《规范》按场地上建筑物旳震害轻重程度把建筑场地划分为对建筑抗震（）、（）和（）旳地段。
19．我国《抗震规范》指出建筑场地类别应根据（）和（）划分为四类。
20．饱和砂土液化旳鉴别分分为两步进行，即（）和（）。
21．可液化地基旳抗震措施有（）、（）和（）。
22．场地液化旳危害程度通过（）来反应。
23．场地旳液化等级根据（）来划分。
24．桩基旳抗震验算包括（）和（）两大类。
25．目前，工程中求解构造地震反应旳措施大体可分为两种，即（）和（）。
26．工程中求解自振频率和振型旳近似措施有（）、（）、（）、（）。
27．构造在地震作用下，引起扭转旳原因重要有（）和（）两个。
28．建筑构造抗震验算包括（）和（）。
29．构造旳变形验算包括（）和（）。
30．一幢房屋旳动力性能基本上取决于它旳（）和（）。
31．构造延性和耗能旳大小，决定于构件旳（）及其（）。
水平地震下框剪结构内力计算的建议
第３ ３卷 第 ４期 ２００７ 年 ２ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ． １３３Ｎｏ． ４
Ｆｂ ２０ ｅ． ０７
・６ ・ ５
文 章 编 号 ：０ ９６ ２ ［０ ７ ０ ．０ ５０ １０ ．８ ５ ２ ０ ）４０ ６ －２
，一 ，－● ●０Ｉ ，－● ■－‘ ，－ ０ ０ Ｏ ■ － ｌ ｎ ，
层要 比框架大得 多 ， 震剪 力 在底 部绝 大部 分 由抗震 墙承 担 ； 地 而 到上层抗震墙 的层侧移 刚度迅速减 小 ， 架 的侧移 刚度上下 变化 框
基础为两个或多个 子结 构 ， 每个 子结 构可 以分别 独立 分 析 ， 后 可能发生的各种各样 的非线性动力效 应 ， 然 分析 结果可 能导致 在接 再加以综合， 求出地基 的动力刚度， 然后再凝聚到上部结构的子 触面处得到比实际产生的要大的多的拉应力和过剩的剪应力， 使 系统 中 ， 大大减少 了求解 的 自由度 。 最后的结果偏离 实际情 况 。
０ 一 —一
∞
－ ；＝ — 一
一
１楼板 自身平面 内刚度无穷 大 ； ） ２ 结构 的刚度中心与质量 中心重合 ， ） 结构在水 平地震作 用下
不发生扭转 ；
出
Ｅｋ
其中， 为框架一剪力墙计算 截面距底部的距离 ； 为抗震 墙在 ｘ 的转角； 处 ｃ 为某层框架柱的角变侧移刚度之和； ｒ
引言 钢筋混凝土框剪结构在水平地震作用下 的内力计算是个复 杂的空间超静定问题， 要 ：
Ｍ ＝ ：ｉｉ 为质点ｉ ｏ Ｆ （ Ｈ 的计算高度） 据此弯矩等效原则即 。
可建立水平地 震作 用下框剪 结构的转角微 分方程式 ：
水平地震作用下的内力和位移计算
水平地震作用下的内力和位移计算水平地震是指地震震源产生的地震波在地球表面传播时，地面以水平方向发生振动的地震现象。
水平地震作用会导致结构物内部产生内力和发生位移。
计算结构物在水平地震作用下的内力和位移是结构工程中重要的问题，其结果对于结构的设计和地震灾害抗震能力具有重要指导意义。
在计算水平地震作用下的内力和位移时，一般需要进行如下步骤：1.确定地震波参数：首先要确定地震波的参数，如震源距离、峰值加速度、地震波形等。
这些参数将决定地震的强度和特征。
2.建立结构模型：根据建筑物的几何形状和材料特性，建立结构模型。
可以采用有限元法、等效静力法、等效动力法等方法对结构进行建模。
3.地震载荷计算：通过结构的模型，根据地震波参数计算结构物受到的地震载荷。
这个过程需要将地震波转化为等效的静力或动力荷载。
4.结构响应分析：将地震波作用下的地震载荷输入到结构模型中，进行结构响应分析。
可以采用时程分析法、反应谱分析法等方法，计算结构在地震下的响应。
5.内力和位移计算：根据结构的响应分析结果，计算结构内部产生的内力和结构发生的位移。
内力包括弯矩、剪力和轴力等，位移包括水平位移和旋转角度等。
内力和位移计算的具体方法和步骤因结构模型和分析方法的不同而有差异。
对于简单结构，可以采用手算的方法进行近似计算；对于复杂结构，常采用计算机进行数值模拟。
在内力计算中，可以根据结构的受力特点和几何形状，采用力平衡原理、弹性力学理论和应变能原理等方法，计算结构物内部的受力状态，如悬臂梁的弯矩、剪力等。
在位移计算中，需要根据结构的位移边界条件和材料的刚度特性，采用弹性力学理论和动力学理论等方法，计算结构物的位移响应，如整体的水平位移和各个节点的旋转角度。
结构的内力和位移计算结果可以用于结构耐震设计、结构性能评估和地震响应分析等方面。
通过对结构内力和位移的计算，可以评估结构的抗震性能，并采取相应的抗震措施，提高结构的抗震能力，保证结构的安全性。
建筑结构抗震作业一答案2012年12月份
1.建筑抗震设计中所提到的地震主要指（）A. 构造地震B. 火山地震C. 陷落地震D. 诱发地震答题： A. B. C. D.参考答案：A2.关于地震震级和地震烈度，下列说法正确的是（）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一个烈度 C. 一次地震只有一个震级，但不同地区的地震烈度不同 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答题： A. B. C. D.参考答案：C3.地震烈度和下列哪些因素无关（）A. 地震的震级B. 地震的持续时间C. 震中距D. 地震的类型答题： A. B. C. D.参考答案：D4.为保证结构“大震不倒”，要求结构具有A. 较大的初始刚度B. 较高的截面承载能力C. 较好的延性D. 较小的自振周期答题： A. B. C. D.参考答案：C5.多遇地震指50内超越概率约为（）的烈度A. 2%B. 10%C. 63.2%D. 80%答题： A. B. C. D.参考答案：C6.建筑的抗震设防烈度一般采用中国地震动参数区划图确定的地震（）。
A．基本烈度 B. 众值烈度 C. 多遇烈度 D. 罕遇烈度答题： A. B. C. D.参考答案：A7.建筑抗震设计第二阶段是指（）A. 大震作用下弹塑性变形验算B. 小震弹性作用下承载力计算C. 小震弹性作用下变形验算D. 中震弹塑性作用下承载力计算答题： A. B. C. D.参考答案：A8.对于乙类建筑，下列说法正确的是（）A．地震作用和抗震措施均按本地区的设防烈度采用B．地震作用和抗震措施均按本地区的设防烈度提高一度采用C．地震作用应符合本地区的抗震设防烈度要求，抗震措施，当设防烈度为6~8度时，应符合本地区的设防烈度提高一度的要求D．地震作用应高于本地区的抗震设防烈度要求，抗震措施，当设防烈度为6~8度时，应符合本地区的设防烈度提高一度的要求答题： A. B. C. D.参考答案：C9.下列说法错误的是（）。
第八章水平地震作用下的内力和位移计算
楼层
层高
(m)
(ｍ）
屋面层
３.9
1１27.９６
４4180
0.02５５
0.43８1
四层
３.9
２２4１.57
441８0
0.050７
0.４12６
三层
3.9
3355.18
44１8０
0．０７59
0．３61９
二层
3.9
4468.7９
4418０
0.１011
0.2860
首层
５．2
5６12.57
３0３54
0.18４９
8.１.2.１半层柱自重：同第五层，为48.75KＮ则整层为48.75×２=97．5ＫN
8.1.２．2 楼面梁自重：
8.1.2.３半墙自重:同第五层，为27.66ＫN则整层为2×2７.６6×４＝221.２8 KN
8．1．2.4楼面板自重：４×6.6×（7.6+3＋7.６）＝480．48 KN
８.1.2.5第二至四层各层重量=97．5+154.3+2２1.2８+480．４8=９53.５6 KN
C
1.35
0.4０
12６２3
D
０.8７5
0.３０
9467
二
A
0.８75
０.3０
9467
4４180
B
1．35
0.40
12623
Ｃ
1.3５
0.40
12623
D
0.８75
０.３０
94６7
首层
A
1.１7
0.5３
７056
30354
B
1.8０
0．６1
81２1
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6 水平地震作用下横向框架的内力分析（以A4~D4榀框架为例）6.1 楼层剪力
由表4.5.9得水平地震作用下横向框架各楼层剪力如表6.1.1所示。
6.2 各柱抗侧刚度D
由表4.5.7得各柱抗侧刚度如表6.2.1所示。
4
6.3 各层各柱剪力的计算
由D值法，
j
ji
ji
V
D
D
V
∑
=
各层各柱剪力的计算如表6.3.1所示。
表6.3.1 各层各柱剪力的计算单位：kN
6.4 各层各柱反弯点高度的计算
由D 值法，查表得出各层各柱反弯点高度的计算如表6.4.1所示。
表6.4.1 各层各柱反弯点高度的计算
6.5 柱端弯矩的计算
_
ji l
C
V M y
=，
)
(V M _
ji u
C
y h i -= ，
y
h y i =_。
各层各柱柱端弯矩计算如表6.5.1所示。
表6.5.1 水平地震作用下柱端弯矩计算 单位：m 、kN 、m kN .
6.6 梁端弯矩的计算
由节点平衡条件，*()l l u l b b
c c l r b b i M M M i i =++，*()r r
u l b b c c l r b b
i M M M i i =++，式中M 、
M b r 、M b l 为节点处的梁端的弯矩，M c u 、M c l 为节点处柱上下端弯矩，i b r 、i b l 为节点处左右梁的线刚度。
以各个梁为脱离体，将梁的左右端弯矩之和除以该梁的跨长，便得到梁内的剪力，计算过程如表6.6.1所示。
kN.表6.6.1 水平地震作用下梁端弯矩计算单位：m
6.7 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的弯矩图
如图6.7所示。
6.8 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的剪力图
如图6.8所示。
6.9 绘制水平地震作用下A4~D4榀框架的轴力图
如图6.9所示。
图6.7.1 水平地震作用下A4~D4榀框架的柱弯矩图
单位：kN.m
地
图6.7.2 水平地震作用下A4~D4榀框架的梁弯矩图 单位：kN.m
图6.8 水平地震作用下A4~D4榀框架的剪力图 单位：kN
图6.9 水平地震作用下A4~D4榀框架柱轴力图 单位：kN.以受压为正。