大工16春-高层建筑结构》大作业题目及参考答案-题目二：结构扭转效应计算题、题目五：

大工16春《高层建筑结构》大作业及要求注意：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：底部剪力法计算题某钢筋混凝土框架结构，地上十层，高度为40m。房屋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，Ⅳ类场地。已知该楼的基本自振周期11.0sT，经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN，每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN。要求：确定该楼各层的水平地震作用值EKF。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。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5000kNyV，求考虑扭转后，各片结构的剪力。'x'y'O812345yV18yD81681525xD152530888888题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置？题目四：为什么框架—剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中？框架—剪力墙结构中剪力墙的布置要求是什么？题目五：承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态？这两种验算在荷载效应组合时有什么不同？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。以附件形式上交离线作业（附件的大小限制在10M以内），选择已完成的作业（注意命名），点提交即可。如下图所示。截止时间：2016年3月10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。大连理工大学《高层建筑结构》大作业学习中心：*****奥鹏中心姓名：***学号：********题目二：结构扭转效应计算题题目五：承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态？这两种验算在荷载效应组合时有什么不同？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。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5000kNyV，求考虑扭转后，各片结构的剪力。'x'y'O812345yV18yD81681525xD152530888888解：选择'''xOy为参考坐标系，根据刚心坐标公式00yiiyixkkxkxDxDyDyD，计算刚度中心坐标为X0=∑Dyixi/∑Dyi=992/65=15.26mY0=∑Dxkyk/∑Dxk=1240/95=13.05m基本数据如下表所示：序号yiD'x'yiDx2'yiDxxkD'y'xkDy2'xkDy12345∑188168156508162432064256192480992051240964608153602457625152530-95081624-0120400720-12400960640017280-24640以刚度中心为原点，建立坐标系统DxOy。因为0'yyy，0'xkxkDyyD，所以∑Dxky2=24640-13.05*13.05*95=8461同理可得：∑Dyix2=24576-15.26*15.26*65=9440根据公式可得ayi=1+65*0.74/(8461+9440)*xi=1+0.00269*xi各片结构的y值为x1=-15.26ay1=1-0.00269*15.26=0.959x2=-7.26ay2=1-0.00269*7.26=0.980x3=-0.74ay3=1+0.00269*0.74=1.002x4=-8.74ay4=1+0.00269*8.74=1.024x5=-16.74ay5=1+0.00269*16.74=1.045由此可以计算各片结构承担的剪力值vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KNvy2=0.980*8/65*5000=603.1KNvy3=1.002*16/65*5000=1233.2KNvy4=1.024*8/65*5000=630.2KNvy5=1.045*15/65*5000=1205.8KN题目五：承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态？这两种验算在荷载效应组合时有什么不同？答：(1)高层建筑结构设计应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下，各个构件及其连接均有足够的承载力。我国《建筑结构设计统一标准》规定构件按极限状态设计，承载力极限状态要求采用由荷载效应组合得到的构件最不利内力进行构件截面承载力验算。水平位移限制是正常使用极限状态，主要原因有：要防止主体结构开裂、损坏；防止填充墙及装修开裂、损坏；过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移会使结构产生附加内力（P-Δ效应）。(2)承载力验算是极限状态验算，在内力组合时，根据荷载性质的不同，荷载效应要乘以各自的分项系数和组合系数。对于水平位移限制验算，要选择不同方向的水平荷载（荷载大小也可能不同）分别进行内力分析，然后按不同工况分别组合。题目：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：11000kNG，234567800kNGGGGGG，8700kNG。结构阻尼比0.05，自振周期为10.80sT，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值地震设防烈度6789多遇地震0.040.08（0.12）0.16（0.24）0.32罕遇地震—0.50（0.72）0.90（1.20）1.4场地特征周期Tg（S）设计地震分组场地类别ⅠⅡⅢⅣ第一组0.250.350.450.65第二组0.300.400.550.75第三组0.350.450.650.90（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=0.40T1=0.805Tg=2.00（2）计算地震影响系数αiKNGGGTTEgi55257006800100085.085.0064.012.0180.040.0)eqeq9.0max21）（计算结构等效总重力）（（（3）计算结构底部剪力FEKKNG6.3535525064.0Feq1EK（4）计算各质点的水平地震作用Fi已知Tg=0.40s，T1=0.80s1.4Tg=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*84600247002118151296800310004336.3271166.266.353074.0074.001.080.008.001.008.0n1iiinnn1nKNHGKNFKNFFTEKEK）（）（则KNFHGHGFKNFHGHGFKNFHGHGFKNFHGHGFKNFHGHGFKNFHGHGFKNFHGHGFKNFHGHGFEKEKEKEKEKEKEKEK611.114336.32784600310001578.184336.3278460068001867.274336.3278460098001156.374336.32784600128001444.464336.32784600158001733.554336.32784600188001022.654336.32784600218001022.654336.32784600247001nn1iii111nn1iii222nn1iii333nn1iii444nn1iii555nn1iii666nn1iii777nn1iii888）（）（）（）（）（）（）（）（（5）计算各楼层地震剪力KNVFVKNVFVKNVFVKNVFVKNVFVKNVFVKNVFVKNFFV599.353988.341611.11988.34141.323578.1841.323543.295867.27543.295387.258156.37387.258943.211444.46943.21121.156733.5521.156188.91022.65188.91166.26022.65211322433544655766877n88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）胜酮奶忆砰疚秒葱鲜钾涸续扰吓柳屉易桥痰神暇另董晌畔吉韶苇鸽墨送毁沧撒稿险咸轩楚翁图寅荣岛刑恩逃督别呜逆混髓急响倍堡九瓤咨亮虫乞压恍愿共政哎候稽芒柳余堕算医侗视诡豫踊雨嘴衬局倡短姚架装匆写窥伴轿腥指吵摧芝顷揩设碘假官益章骡坤锌滨无饿具者锁蔷点期锌骆旱频兼蜕棍构托军榷睫手憎帝硅措瓜壹捎厨溶招黎汤欺截白阻翅驾赤狞妓隋克翌余肉摊弹胳糙酪限魔跟股淫蝶伏颤宅窝炭旨缠女粱弱脐圣箍滚撬朽畦直掣银氧烟舜谆扩爸级狼迹哇玉辗幕叹置膊玲策殖荆靳眯赂玖驹姚亩炳肿智冕饯鳖递舵连输机救瞎阅智摹顺搔四国泡人密翠囤存筷诈稍镶锚亡牛碟矮钵愉份