结构工程抗震与防灾作业和标准答案

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1、《结构工程抗震与防灾》第三章作业1.钢筋混凝土结构单自由度体系，结构自振周期，质点重量，位于设防烈度8度的II类场地上，该地区的设计基本地震加速度为0.3g，设计地震分组为第一组。试计算该结构在多遇地震时的水平地震作用。2.钢筋混凝土结构单自由度体系，结构自振周期，质点重量，位于设防烈度8度的IV类场地上，设计地震分组为第二组。试计算该结构在多遇地震时的水平地震作用。3.钢筋混凝土框架结构如图1所示。横梁刚度假定为无穷大，混凝土强度等级为C25（弹性模量）。一层柱截面尺寸为，二、三层柱截面尺寸为。三个质点的集中质量分别为：，。试用能量法计算结构的自振周期。图1（第3题图）图2（第4题图

2、）4.三层钢筋混凝土框架结构如图2所示。横梁刚度假定为无穷大，位于设防烈度8度的II类场地上，该地区的设计基本地震加速度为0.3g，设计地震分组为第一组。结构各层的层间侧移刚度分别为，，12。各质点的质量分别为：，。结构的自振频率分别为，，。结构的各阶振型分别为：，，。1）试用振型分解反应谱法计算结构在多遇地震时各层的层间地震剪力。2）试用底部剪力法计算结构在多遇地震时各层的层间地震剪力。5.某钢筋混凝土高层建筑共10层，层高均为4m，总高40m，质量和侧向刚度沿高度分布比较均匀，属于规则建筑。建筑位于9度区，场地类别为II类，设计地震分组为第二组。已知屋面、楼面恒载标准值为14850

3、kN，屋面、楼面活载标准值为2430kN，结构的基本自振周期为1.0s。试求该结构总竖向地震作用标准值以及每层的地震作用标准值。第三章作业还包括教材P92~93，计算题：1，3，4题。第2题是课上的例题不用做了。12第三章习题答案1解：已知8度区（0.3g），Ⅱ类场地，第一组，2解：已知8度区（0.2g）Ⅳ类场地，第二组，3解：C25混凝土弹性模量柱抗侧刚度的计算公式一层单根柱抗侧刚度二、三层单根柱抗侧刚度一层抗侧刚度二、三层抗侧刚度结构在重力荷载水平作用下的层间相对位移为：12各层绝对位移基本自振周期：4解：振型分解反应谱法，，8度区（0.3g）Ⅱ类场地，第一组，12组合剪力：12底

4、部剪力法：，125解：9度区（0.4g）1～9层，每层重力荷载代表值10层重力荷载代表值一层二层三层四层五层六层七层八层九层十层第二章第五题125、解：（1）确定覆盖层厚度因为地表下20.7m以下的土层的，故。（2）计算等效剪切波速，查表，位于140～250m/s之间，且50>>3m，故属于Ⅱ类场地。第三章课后题1解：可求各层层间刚度为:得：，相应的周期分别为：，第一振型：第二振型：121解：由得查表得：，，，由得第一振型各质点水平地震作用为：得第二振型各质点水平地震作用为：得第三振型各质点水平地震作用为：12则由各振型水平地震作用产生的底部剪力为：通过振型组合求结构的最大底部剪力为：

5、由各振型水平地震作用产生的结构顶点位移为:通过振型组合求结构的最大顶点位移1解：查表得：，则底部剪力为：已知：则：12又已知则作用在结构各层上的水平地震作用为：则各层剪力为1解：各楼层的重力荷载为：，，，，，将各楼层的重力荷载当作水平力产生的楼层剪力为：12水平位移为能量法计算结果：基本周期为：顶点位移法计算结果：由上得结构基本周期为：12