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1、7227今有一高40m、地上10层的办公楼,7度抗震设防、设计基本地震加速度值为0.i0g,第一组、IV类建筑场地、钢筋混凝土框架结构,剖面、平面见(图7-2-4)所示。xJOs50mEOPNexEo・p(a)(图7-2-4)办公楼的平面和剖面(a)平面;(b)剖面通过计算,已知每层楼面的永久荷载标准值为12,000KN(包括墙、柱、楼面结构等的自重),每层楼面的活荷载标准值为2,000kN;屋面永久荷载标准值为13,OOOkN,屋面活荷载标准值为2,000kN;又经动力分析知该楼的基本自振周口(将计算值已经折减)为1.0秒。试求该楼的水平地
2、震作用标准值。[解]:(1)确定求该楼水平地震作用标准值的方法由于楼高40m,以剪切变形为主的框架、且各层的质量和刚度沿高度分布又均较均匀,因此采用底部剪力法求水平地震作用标准值。(2)各层的重力荷载代表值Gj及结构的等效总重力荷载代表值GeqG,=12,000x1.00+2,000x0.5=13,000£N(1=1-9)Gl()=13,000X1.00+2,000x0.0=l3,000RN因此10Ge(l=0.85工G,=0.85(13,000x10)=110,500^/V1=1(3)求水平地震影响系数©由于该市属设计地震分组第一组、设防地
3、震烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g,IV类场地,根据这些条件,查(表7-2-1)(高规表3.3.7-2)得特征周期值7;=0.65秒。表7-2・1特征周期值(秒)场地类别设计地陋分殂7匚*In•niIV滾一组0,250.350.450.65第二组0.300・4*0.550.75第三纽•0.450.650.90注:计算8、9度罕遇地震作用时,特征周期值增加0.05秒现该楼的基本自振周期7>1.0秒,大于特征周期T&=0.65秒。因此,水平地震影响系数Qi为这里e——相应于的地震影响系数;6Zmax一一地震彫响系数最大值,由(表722
4、)知,今%和=0.08o表722水平地震影响系数最大值地我妙响6度7度8度9度多遇地處0.040.0«(0.12)0.16(0.24)0.32罕遇地能’—0.50(0.72)0.90(1.20)1.40注:7、8度时,括号内数值分别用于设讣基本地震加速度为()・15g和().3(也的地区。/——衰减指数,"0.9+0・°5_£;当§=0.05时,/=0.9;0.5+5§§——阻尼比,除有专门规定外,钢筋混凝土高层建筑结构的阻尼比应取0.05;0——阻尼调整系数,0=1+03-f;当g二oo5时,7/?=1.0;--0.06+1.7^-这样$=
5、(^)°9x0.0811.0=0.0543(4)顶部附加地震作用系数氏及其顶层附加水平地震作用标准值△代顶部附加作用系数氏,可按(表7-2-3)取用。表7・2・3顶部附加地震作用系数Tt(秒).Tt>1.4rf7^1.47,WO.350.08T,+O.Q7>0.35列w0.550.08T
6、4-0,01不考虑>0.550.08Tj-0.02注:7为场地特征周期;7]为结构基木口振周期。今7]二1.0秒,1.47;=1.4x0.65秒=0.91秒;查(表7・2・3)得:当7>1.47;,且7;=0.65秒时的^=0.087,-0.02=0.06
7、;结构总水平地震作用标准值Fek=OCGeq(7-2-7)FEk=0.0543x110,500RN6,000册结构顶层附加水平地震作用标准值人代0.06x6,000360kN(5)各层的水平地震作用标准值Fi耳=7理」F从(1—戈)7=1由于今Gj=G「因此,F:可简化成R二务耳x(l—氏)工Hjx6,000(1-0.06)/=!(1+2+3+4+5+64-7+8+9+10)x4.055.0x4.0X564°=25.63640今以列表形式表示,见(表7-2-4)及(图7-2-5)0表7-2-4Fi值由以上计算结果可知除顶层附加有一集中力以外
8、,其他各层的水平地震作用沿房屋高度是呈倒三角形分布的。每棉中间框架各承受该层总地震作用的1/10,而每栩边跨框架则各承受该层总水平地震作用的1/20。从计算过程中可看出,底部剪力法是没有考虑扭转对水平地震作用的影响的。因此,有扭转时,应采用考虑扭转影响的振型分解反应谱计算其水平地震作用;若按振型分解反应谱法计算,所得的地震基底剪力和地震基底弯矩值,一般均比由底部剪力法所得之值略小,考虑的振型次数愈多;则两法所得之值也愈接近。这也说明,为什么至今还沿用着底部剪力法,因它是简易又偏于安全的。此外,在进行水平地震作用计算时,还应对由地震作用标准值所
9、得的各楼层剪力f应不小于逹Gj的乘积。这里的2为G,为第j层的重力荷载代表值;n为结构计算总层数。水平地震剪力系数,见表(7-2-7);图7.2-5各层水平地靈作用