高層建筑結(jié)構(gòu)抗震與設(shè)計(jì)(練習(xí)題1)某單跨單層廠(chǎng)房如圖1所示，集中于屋蓋的重力荷載代表值為G＝2800kN，柱抗側(cè)移剛度系數(shù)k1=k2=2.0×104kN/m,結(jié)構(gòu)阻尼比ζ＝0.03，Ⅱ類(lèi)建筑場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.15g。分別求廠(chǎng)房在多遇地震和罕遇地震時(shí)水平地震作用。圖2為兩層房屋計(jì)算簡(jiǎn)圖，樓層集中質(zhì)量分別為m1=120t,m2=80t,樓板剛度無(wú)窮大，樓層剪切剛度系數(shù)分別為k1=5×104kN/m,k2=3×104kN/m。求體系自振頻率和振型，并驗(yàn)算振型的正交性。鋼筋混凝土3層框架計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖3所示。分別按能量法和頂點(diǎn)位移法計(jì)算結(jié)構(gòu)的基本自振周期（取填充墻影響折減系數(shù)為0.6）。鋼筋混凝土3層框架經(jīng)質(zhì)量集中后計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖4所示。各層高均為5米，各樓層集中質(zhì)量代表值分別為：G1=G2=750kN，G3=500kN；經(jīng)分析得結(jié)構(gòu)振動(dòng)頻率和振型如圖4所示。結(jié)構(gòu)阻尼比ζ＝0.05，Ⅰ類(lèi)建筑場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第一組，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g。試按振型分解反應(yīng)譜法確定結(jié)構(gòu)在多遇地震時(shí)的地震作用效應(yīng)，繪出層間地震剪力圖。已知條件和要求同上題，試按底部剪力法計(jì)算。1、表1為某建筑場(chǎng)地的鉆孔資料，試確定該場(chǎng)地的類(lèi)別。誘表籌1紙層底賤深網(wǎng)度甩/m寧土層測(cè)厚撫度洪/m拆巖土斤名稱(chēng)撞土層為剪切愁波吊速奮/(耀m/垂s)痕3.盈00柴3.練00繞雜填歡土殺16越0找6.場(chǎng)50糖3.雖50墾粉土鞋18悅0卵11顛.5勿0遲5.鴨00屑黏土倚22犯0墊16箏.0辦0及4.爺50究中砂諷23兇0雙22閥.0說(shuō)0世6.咱00胡卵石腿29槽0套_償_劣礫巖嚼80淺0解：覆蓋層厚度達(dá)22m，故取20m深度計(jì)算，共有五個(gè)土層：平均剪切波速：其由貿(mào)于鮮v雨se養(yǎng)在拘14酬0m抓/s描~臘25淡0m浙/武s染之間慚，故怠該場(chǎng)置地土食為中躺軟場(chǎng)喪地土痰。惡已知狼某廁6聯(lián)層、梢高度渣為秤2隆0派米丘的丙望類(lèi)建杯筑的服場(chǎng)地尿地質(zhì)鹽鉆孔尸資料暫如振表峰2朱所示抬（無(wú)蘋(píng)剪切騙波速歉數(shù)據(jù)片），召試確侮定該重場(chǎng)地梯的類(lèi)灰別。宰層底復(fù)深擴(kuò)度方/m愚土層例厚撐度襯/m宿巖土灶名稱(chēng)逮地基昏土靜隨承載辜力特委征對(duì)值柱/k飯pa且2.跨00敲2.豐00骨雜填查土罪11莊0井6.較00山4.命00煉黏性真土候16菊0菜8.口50食2.橫50逐粉土陶18奮0揭15位.5坦0無(wú)7.惑00傘中密史的碎醉石土頁(yè)—觀_篇_坐基巖幸—霉解：聲覆蓋寇層厚緣度為限15民.5扮m烈，小頂于壁20掏m筑，故亭取堪15千.5戰(zhàn)m部深度隨計(jì)算即，共突有四車(chē)個(gè)土汽層：錦平均漫剪切暈波速步：握較習(xí)由幫于陡v炕se舞在傍14射0m牢/s閃~供25瓦0m肝/書(shū)s鞏之間幣，故慚該場(chǎng)搶地土原為中皂軟場(chǎng)衫地土袖。振某單竄跨單朽層廠(chǎng)考房如松圖貿(mào)1完所示盤(pán)，集觀中于穴屋蓋護(hù)的重愿力荷悄載代士表值承為嚴(yán)G尸＝暴28清00柿k墾N傳，柱拔抗側(cè)熄移剛瞇度系班數(shù)飲k1蔬=k彎2=祥2.跟0×壇10證4掘kN患/m備,述結(jié)構(gòu)冬阻尼暮比渴ζ勻＝榆0.鬼0丹3滋，登Ⅱ散類(lèi)建茂筑場(chǎng)豪地，遞設(shè)計(jì)蝦地震變分組窩為第遷一組覽，設(shè)應(yīng)計(jì)基極本地輕震加抗速度崗為轟0.棗15樣g睜。分喬別求孔廠(chǎng)房提在多奏遇地范震和明罕遇置地震種時(shí)水軟平地桐震作透用。頁(yè)解：程(哀1臟)獻(xiàn)求周棋期撫訂激kg靠仔礎(chǔ)武態(tài)減N/濾m當(dāng)記只s芳(2綿)悅查表輝得耐α援ma繁x侄、友T躍g糊：利查們表繪3.澡1究知擁?xiàng)棄旁O(shè)防漸為七站度；鋼查寇表獻(xiàn)3.愚2刃知牛，多的遇地詳震：爽α沿ma塘x例=0擁.1欺2揮，趟罕遇擋地震令：紅α封ma奶x慮=0越.7根2胃短桂；監(jiān)查晉表騎3.姜3弓知罩音T辨g攀=0誘.3隱5杜(3抄)牽計(jì)涂算扛α寇值：蒜因械T豎g記?尸T=悉0.喚53雄s扁?魂5T棗g靠，貪所以鐵計(jì)算放公式襪如下蒸其外中矛搬多遇撓地震眼：包罕遇斬地震才：乓蝶(旋4)奮求水鏡平地遙震作創(chuàng)用止多遇涉地震遲：己臣橫k帖N淺罕遇位地震無(wú)：就勉稠k濁N墊圖集2追為兩闖層房蔥屋計(jì)炎算簡(jiǎn)烤圖，戰(zhàn)樓層慎集中蝦質(zhì)量己分別讀為職m泊1劑=1饒20頌t,而m勿2訓(xùn)=8貫0t芬,幻樓板憲剛度膽無(wú)窮訂大，蹦樓層翠剪切粘剛度頁(yè)系數(shù)區(qū)分別裹為循k擇1未=面5×饅10奸4柜kN匙/m彈,晴k刑2輪=秋3×均10謝4艙kN亂/逼m股。求壤體系溪自振我頻率閥和振狹型，冶并驗(yàn)駝算振爸型的圣正交禮性。崇解確:逢紡(1分)財(cái)剛度遵矩陣額和質(zhì)駝量矩那陣既k蔑11偉=k效1浸+k扒2房=8捎×1媽0浴4燭忠騰k汪N/橡m叼k輕12憑=k行21旦=-陷k步2植=-曠3×升10抱4飲逗補(bǔ)k龜N/桿m懼k另22敵=k恥2悼=3籍×1記0丸4農(nóng)刊醉k濫N/期m夫(衫2火)畝頻率姻方程殖為：爪展開(kāi)衛(wèi)后，欺得滲解方木程，府得掠翻重震ω銅1救=1愧3.訴47份均r明ad攝/s歡蓋錯(cuò)激蔬ω陣2岡=2哲9.贈(zèng)33刑訊r片ad誓/s朋貿(mào)滅(答3縫)超求振夸型學(xué)：穿ω多1無(wú)=1燥3.粱47剛豈r班ad朋/館s去對(duì)應(yīng)蘿的振虜型：恭ω駝1對(duì)=2神9.墨33娛筋r紀(jì)ad偷/稱(chēng)s帽對(duì)應(yīng)予的振戲型：脊(虜4嶼)聚驗(yàn)算何振型謙的正沃交性退：信5毒、磚鋼筋隱混凝塌土跪3起層框禿架計(jì)航算簡(jiǎn)括圖如賀圖惑3罷所示論。分腥別按捏能量送法和斬頂點(diǎn)占位移退法計(jì)探算結(jié)脾構(gòu)的者基本督自振兄周期腳（取集填充詞墻影丟響折案減系卵數(shù)肌為表0.馳6輔）。脈解淡:朝(息1)珠將各妄樓補(bǔ)層曉重力欲荷載兵假定統(tǒng)為水牙平荷街載作貞用于迫結(jié)構(gòu)宵樓層憲處時(shí)墊，擋計(jì)算鈔結(jié)構(gòu)攜側(cè)移籃層數(shù)乞Gi袍/k扣N牲剪些力虎Vi津/k賤N凱樓層竿側(cè)移塔剛淡度肌kN狀/m鋸(鍋1/丘m)仰3法18潔00調(diào)18輔00丟98盛00據(jù)0郵0.瑞0狡18管4傭0.俱07鑄08圖2籌27旁00譜45木00鐮19憶50井00霜0.就02頂30秀0.仁05黨24相1叮27偶00押72坡00需24章50蛛00磨0.荒02飲94造0.蘋(píng)02雞94牛(尊2)透按能爛量法晃計(jì)算油(3拌)睬按賽頂點(diǎn)脖位移煌計(jì)算濕6椒、鴿鋼筋衡混凝缺土和3售層框件架經(jīng)憑質(zhì)量粘集中芝后計(jì)字算簡(jiǎn)本圖如決圖艱4餅所示幟。各瞞層高陰均為親5知米額，各巡樓層閉集中封質(zhì)量濁代表查值分筑別為段：航G吃1仇=G像2修=7稀50慌k欠N慌，編G槐3吸=5思00溝k鋤N穴；經(jīng)壺分析苗得結(jié)諷構(gòu)振悉動(dòng)頻安率和株振型噸如繭圖呈4列所示羞。結(jié)倦構(gòu)阻揉尼箏比柱ζ杏＝零0.效0容5誤，杏Ⅰ趨類(lèi)建單筑場(chǎng)偵地，遷設(shè)計(jì)眼地震播分組好為第遞一組綿，設(shè)律計(jì)基透本地就震加踏速度釘為翼0.蘿10排g夸。試沈按振夢(mèng)型分飯解反浸應(yīng)譜滔法確州定結(jié)翻構(gòu)在禍多遇棚地震風(fēng)時(shí)的急地震嘉作用繳效應(yīng)粱，繪槳出層書(shū)間地焰震剪抵力圖辭。拔解晃:蠅(邪1)遺計(jì)算康地震摧影響夢(mèng)系蝶數(shù)處α瀉j賢結(jié)構(gòu)疼側(cè)移=1\*ROMAN雁I會(huì)類(lèi)場(chǎng)象地土灰，設(shè)隸計(jì)地相震分咸組為蠅第一失組斥，杯T嗚g淚=0蔽.2戚5姑s臟淚，洽α冒ma糧x諸=0愛(ài).0遼8貨阻尼字比俊銀ξ懸=0瓜.0倉(cāng)5認(rèn)，邪η級(jí)2丹=1腸.擠0庭，懲γ淺=0搬.9谷自振患周期烤：傳T關(guān)1躲=犁0.世61仁4跨s欄,乳T(mén)妄2劉=0牽.2驗(yàn)25跳s益,儲(chǔ)固T啄3菌=0復(fù).1浴64壇s歡威∵票偽T良g怨﹤亭T遮1今﹤坐5T蹤g運(yùn)爸，霸泛那∴習(xí)∵鐘星0.紹1陶﹤羨T餓2諸﹤暗T黎g望使，享跑聾∴趟∵碑吵0.在1階﹤停T袖3佛﹤奧T丙g怨刷，棉口斗∴膚(宅2帳)佳計(jì)算跨振型真參數(shù)洋(險(xiǎn)3圖)躬計(jì)算坦水平勁地震薯作用飲標(biāo)準(zhǔn)騎值綁第一紫振型閥：臣圈榮F某11訪(fǎng)=臺(tái)α筑1餡γ窮1餓x詞11抖G玉1喊=0男.0控35景6×拿1.童23舉2×澇0.象49活×7罪50昏=1州6.粗11胖逃磚蔽kN番降察F鞭2徐1梅=期α眾1序γ伶1載x樹(shù)21率G妙2繼=0猾.0菊35蟻6×組1.徐23止2×瑞0.納85槐×7州50夸=石27垮.炎96莖損泄收kN尋狡質(zhì)F諸31楊=文α驢1游γ族1狐x沾31揉G息3信=0脊.0斧35讓6×但1.植23繁2×固1跟.賓00名×5足0飼0=窮2釘1.而9榮k緊N歷第二鍵振型顆：歉魯密F它12玻=推α回2喇γ框2優(yōu)x連12蜜G君1笛=麥0.寶08酒×拔(怎-0瞧.2紐75調(diào))墻×保(猶-1壇.0桂2)占×7再50細(xì)=1組6.育83把訴傘貫kN魚(yú)都芬F湊2另2漸=舟α握2漠γ算2茅x緩22狂G延2間=魔0.故08芬×積(桿-0啊.2堂75養(yǎng))未×壤(勢(shì)-0姨.1什2)艦×7竹50環(huán)=系1.賣(mài)98論主治叫kN蝦驢蕉F溉32身=否α毯2暖γ緣2利x股32蜜G種3磁=賽0.權(quán)08嘆×咱(柴-0至.2暗75湖)糖×1途.0湊0×核50灣0=掠-1溪1.陶0給醬劃紗k場(chǎng)N林第三顯振型顆：誰(shuí)難意F頂13桌=跨α太3禽γ妖3須x收13箏G馳1甚=0指.0至8×吩0.卸11喚3宏×察0.遭73尿×7哨50位=玻4冒.斧95垃解kN徒啄察F寒2緊3果=泉α索3善γ飲3討x猶23榆G很2檢=0義.0惜8×巡0.真11靜3槍×(生-1喪.1克2)哈×7殃50深=繩-7配.你5祥9醉k具N雷備作F士33駐=狗α疏3電γ黑3肌x奸33雞G絮3諒=0指.0聚8×遵0.襯11鵲3格×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