建筑抗震設(shè)計(jì)練習(xí)題計(jì)算題專(zhuān)題

天津城建大學(xué)TIANJINCHENGJIANUNIVERSITY建筑抗震設(shè)計(jì)主講人：王慶鵬計(jì)算題專(zhuān)題多層砌體房屋5場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)2地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算3框架、抗震墻與框架-抗震墻4底部框架-抗震墻、多層內(nèi)框架磚砌房屋6抗震設(shè)計(jì)原則17單層鋼筋混凝土柱廠(chǎng)房土層底部深度（m）土層厚度di（m）巖土名稱(chēng)剪切波速vs(m/s)2.504.002.501.50雜填土粉土2002804.906.100.901.20中砂礫砂3105001.下表為某工程場(chǎng)地地質(zhì)鉆孔地質(zhì)資料，試確定該場(chǎng)地類(lèi)別。場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)2場(chǎng)地類(lèi)別的判別場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)2土層厚度(m)2.25.88.24.54.3Vs(m/s)1802002604205302.試按下表計(jì)算場(chǎng)地的等效剪切波速，并判斷場(chǎng)地類(lèi)別。土層的剪切波速場(chǎng)地類(lèi)別的判別場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)23.某場(chǎng)地地基，上覆非液化土層厚度du=5.5m。其下為砂土，地下水位深度為dw=6m。基礎(chǔ)埋深db=2m，該場(chǎng)地為8度區(qū)。確定是否考慮液化影響。地基液化的判別場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)2

測(cè)點(diǎn)

測(cè)源深度dsi(m)

標(biāo)貫值Ni11.4525.0736.01147.0164.某工程按8度設(shè)防，其工程地質(zhì)年代屬Q(mào)4，鉆探資料自上向下為：砂土層至2.1m，砂礫層至4.4m，細(xì)砂層至8.0m，粉質(zhì)黏土層至15m；砂土層及細(xì)砂層黏粒含量均低于8%；地下水位深度1.0m；基礎(chǔ)埋深1.5m；設(shè)計(jì)地震場(chǎng)地分組屬于第一組，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。試對(duì)該工程場(chǎng)地液化可能作出評(píng)價(jià)。液化分析表地基液化的判別場(chǎng)地、地基與基礎(chǔ)2測(cè)值測(cè)點(diǎn)深度（m）標(biāo)貫值Ni粘粒含量百分率12.05423.07537.011848.01495.某工程按7度設(shè)防。某工程地質(zhì)年代屬Q(mào)4，鉆孔地質(zhì)資料自上向下為：雜填土層1.0m，砂土層至4.0m，砂礫石層至6m，粉土層至9.4m，粉質(zhì)黏土層至16m；其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。該工程場(chǎng)地地下水位深1.5m，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)埋深2m，設(shè)計(jì)地震分組屬于第二組。試對(duì)該工程場(chǎng)地進(jìn)行液化評(píng)價(jià)。工程場(chǎng)地標(biāo)貫實(shí)驗(yàn)表地基液化的判別地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算31.已知一水塔結(jié)構(gòu)，可簡(jiǎn)化為單自由度體系，m=10000kg，K=1kN/cm。自振周期T=1.99s，位于Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地第二組，基本烈度為7度（地震加速度為0.1g），ζ=0.03，求該結(jié)構(gòu)多遇地震下的水平地震作用。用反應(yīng)譜法計(jì)算單質(zhì)點(diǎn)體系水平地震作用地震作用與結(jié)構(gòu)抗震驗(yàn)算3振型分解反應(yīng)譜法2.試按振型分解反應(yīng)譜法確定圖示鋼筋混凝土框架（梁的剛度EI=∞）的多遇水平地震作用Fij，并繪出地震剪力圖和彎矩圖。建筑場(chǎng)地為Ⅱ類(lèi)，抗震設(shè)防烈度7度，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g，結(jié)構(gòu)的阻尼比ζ=0.05。地震將作用欲與結(jié)蜂構(gòu)抗壩震驗(yàn)伐算3振型勇分解悶反應(yīng)狐譜法3.已知T1=0賣(mài).4雁33渣s,T2=0偏.2讓02江s,T3=0倘.1捏36顛s；結(jié)構(gòu)領(lǐng)處于8度區(qū)江（地穿震加匯速度染為0.陪20鐮g），Ⅰ類(lèi)場(chǎng)研地第挨一組辦，結(jié)獻(xiàn)構(gòu)阻跡尼比歲為0.蟻05。試哲采用靈振型福分解爛反應(yīng)榮譜法洋，求錯(cuò)結(jié)構(gòu)庫(kù)在多農(nóng)遇地鉛震下押的最歷大底筆部剪厭力和旺最大蔬頂點(diǎn)貍位移誘。地震潤(rùn)作用行與結(jié)評(píng)構(gòu)抗共震驗(yàn)邊算3振型乎分解仙反應(yīng)援譜法4.有一惜鋼筋為混凝著土三斥層框喝架，位膜于Ⅱ類(lèi)場(chǎng)屑地，觸設(shè)計(jì)堤基本文加速典度0.使2g物,設(shè)計(jì)談地震粥組別避為第盡一組泉，已革知結(jié)片構(gòu)各綠階周貴期和蝦振型牧為T(mén)1=0舌.4董67夏s,T2=0浙.2徒08拒s,T3=0銀.1辭34肚s試用徑振型嫌分解摩反應(yīng)稈譜，各求多娘遇地椒震下梨框架蕉底層阻地震奏剪力掛和框誕架頂漫點(diǎn)位姓移。地震輪作用貌與結(jié)肌構(gòu)抗拐震驗(yàn)搖算3底部敏剪力宵法5.結(jié)構(gòu)洗處于8度區(qū)權(quán)（地閃震加板速度敲為0.篩20產(chǎn)g），T1=0恩.4河33忽s,Ⅰ類(lèi)場(chǎng)利地第誓一組肝，結(jié)銳構(gòu)阻尺尼比莊為0.壞05。試賞采用六底部屈剪力希法，棚求結(jié)謊構(gòu)在痕多遇出地震金下的柄最大諷底部著剪力夾和最?lèi)捍箜敽茳c(diǎn)位蝦移。地震都作用演與結(jié)昏構(gòu)抗凈震驗(yàn)?zāi)盟?底部俘剪力斜法6.已知疊各質(zhì)尤點(diǎn)的舞重力逝荷載濫代表睛值分合別為m1=6詠0t，m2=5準(zhǔn)0t，層爬高如志圖所隆示。伏該結(jié)冬構(gòu)建椅造在導(dǎo)設(shè)防炒烈度敢為8度、不場(chǎng)地樓土特舒征周須期Tg=0察.2駝5s的場(chǎng)眉地上遠(yuǎn)，其的水平騰地震拉影響劉系數(shù)詳最大再值為αma師x=0幼.1某6（多疊遇地錘震）償，自振禮周期T1=0族.3晨58庫(kù)s求：箏用底揉部剪切力法奧計(jì)算丈結(jié)構(gòu)鳥(niǎo)在多曠遇地嗽震作醒用下蝴各層漢的層蘭間地事震剪玩力k2k1m2m14m4m地震峽作用恢與結(jié)刮構(gòu)抗復(fù)震驗(yàn)辜算3底部季剪力咱法7.試用情底部扮剪力聞法計(jì)何算三質(zhì)罷點(diǎn)體郊系在螞多遇碧地震黃下的招各層擔(dān)地震刷剪力亦。已尼知設(shè)非計(jì)基刪本加撥速度樓為0.庸2g，Ⅲ類(lèi)場(chǎng)眉地一淋區(qū)，m1=1全16枯.6直2t葵,m2=1廊10費(fèi).8博5t尖,m3=5五9.攏45列t,T1=0辭.7踩16體s,δn=0貓.0貓67歐3.地震貌作用派與結(jié)鄉(xiāng)豐構(gòu)抗苦震驗(yàn)捐算3能量峰法8.用能叨量法輪求結(jié)內(nèi)構(gòu)的莖基本縣周期地震蹈作用騾與結(jié)配構(gòu)抗妻震驗(yàn)?zāi)杆?折算餃質(zhì)量廊法9.用折健算質(zhì)銹量法投求結(jié)撐構(gòu)的有基本勿周期地震圾作用擾與結(jié)皆構(gòu)抗修震驗(yàn)刷算3頂點(diǎn)發(fā)位移直法10禍.用頂岡點(diǎn)位取移法照求結(jié)累構(gòu)的蹄基本覺(jué)周期框架設(shè)、抗茅震墻矛與框解架-抗震克墻4反彎歡點(diǎn)法反彎責(zé)點(diǎn)法適用爆條件值：當(dāng)梁雁的線(xiàn)梢剛度達(dá)和柱侄的線(xiàn)辯剛度答之比讀大于3時(shí)，桿節(jié)點(diǎn)針轉(zhuǎn)角臂將很汁小，獄對(duì)框關(guān)架的配內(nèi)力質(zhì)影響杜不大盡。基本幣假定：梁脾的線(xiàn)統(tǒng)剛度據(jù)為無(wú)窩窮大抄；同下一層親柱兩救端的扮相對(duì)欣水平諒位移債均相交同，序底層傘柱的伐反彎果點(diǎn)在理距離侮基礎(chǔ)2/扔3柱高摟處，階其余諒層柱奪的反蓮彎點(diǎn)遍均位譽(yù)于柱艇高的港中點(diǎn)男?？蚣懿?、抗美震墻私與框拔架-抗震愉墻4D值法D值法（改別進(jìn)抗側(cè)踢剛度古和反國(guó)彎點(diǎn)蝕高度的反物彎點(diǎn)曠法）適用穗條件醒：梁的拌線(xiàn)剛框度和奪柱的顛線(xiàn)剛堡度之肢比大腿于3時(shí)?；韭?tīng)假定：柱渡以及鞠與其斯相鄰兼的各股桿的舅桿端針轉(zhuǎn)角熟相同劃；柱繩及其鉤相鄰咽上下次柱的咳線(xiàn)剛蜂度相陣同，陪且它亭們的柄弦轉(zhuǎn)耍角相袋同。在計(jì)惱算梁跨的線(xiàn)齡剛度喉時(shí)，給可以邊考慮泥樓板歪對(duì)梁避的剛穿度的款有利蜂影響趙，即創(chuàng)板作病為梁光的翼鎖緣參喇加工艙作。計(jì)算鼻步驟：（1）計(jì)賣(mài)算各煩層柱哀的側(cè)征移剛矛度；（2）計(jì)剪算各混柱所接分配努的剪寬力；（3）計(jì)扭算柱初的反攀彎點(diǎn)賣(mài)高度遙；（4）確劇定柱乳端彎裳矩；（5）按議節(jié)點(diǎn)帆彎矩方平衡焦條件濟(jì)和梁痛的轉(zhuǎn)動(dòng)防剛度辯確定戒梁端塊彎矩獲?？蚣芮?、抗彎震墻憲與框誼架-抗震持墻4分層咽法分層究法適用牽范圍垃：框架澆的結(jié)描構(gòu)與恰荷載傘沿高贏度比弊較均鐵勻；折節(jié)點(diǎn)銅的梁斷柱線(xiàn)亡剛度松比≥3。計(jì)算醬步驟：將師框架也的各皆層梁臟及其春上下遞柱所家組成制的框詢(xún)架作上為一繭個(gè)獨(dú)因立的攤計(jì)算賓單元海分層朱用力虧矩分述配法肆進(jìn)行做計(jì)算禁，分鞠層計(jì)學(xué)算所露得的恰梁彎酸矩即逗為梁芝的最勿后彎昂矩；務(wù)因?yàn)楹廾恳挥刀纪o時(shí)屬右于上享下兩眼層，鋤所以像每一鞋個(gè)柱槽的柱戲端彎疲矩需清由上夕下兩飲層計(jì)腦算所呈得的顛彎矩變值相誦加得申到?？蚣苎ā⒖购嬲饓r(shí)與框處架-抗震降墻4彎矩欣二次金分配跳法彎矩拿二次杯分配太法適用怕范圍桃：無(wú)側(cè)描移、雖規(guī)則繭的框慣架。計(jì)算角步驟：先糊根據(jù)匪梁、環(huán)柱的獵線(xiàn)剛鞏度計(jì)托算各蓋節(jié)點(diǎn)素桿件涼的彎闊矩分蓋配系源數(shù)，蔥然后丙計(jì)算混各跨萍梁的暖固端踢彎矩透及各并節(jié)點(diǎn)壞的不銜平衡笛彎矩殲；將碌各節(jié)紫點(diǎn)的出不平裁衡彎項(xiàng)矩同母時(shí)進(jìn)貌行分賊配，找并向課遠(yuǎn)端椒傳遞暑（傳員遞系家數(shù)均洋為1/脈2）；熊第一負(fù)次分景配彎形矩傳欲遞后芽，再猜進(jìn)行蜻第二