一、气体吸收过程的数学描述 （一）摩尔比与摩尔分率的变换 x x X X X x y y Y Y Y y -= += -=+= 1111 （二）气体溶解与亨利定律 混合气体在吸收剂中的溶解度与吸收的温度、压力和混合气体的组成有关，对于难溶气体或低浓度气 对于难溶气体或低浓度气体，各系数之间存在如下关系： （三）分子扩散的传质速率方程 1. 等摩尔相互扩散 气相内 )(21A A G AB A p p RT D N -= δ 液相内 )(21A A L AB A c c D N -= δ 2. 一组分通过另一停滞组分的扩散 气相内 ) /l n ()]/()ln[()()() (121 21212B 21B B B B B A t A t A t A t m A A m t G AB A p p p p p p p p p p p p p p p p p RT D N -=-----= -= δ 液相内 ) /l n ()]/()ln[()()() (121 21212B 21B B B B B A t A t A t A t m A A m t L AB A c c c c c C c C c C c C c c c c C D N -=-----= -= δ （四）定态下的对流传质速率方程
气相内 )( i t G A p p p D N -'=
（六）吸收塔的操作线方程 全塔物料衡算 )()(2121X X L Y Y G -'=-' （G ’、L ’分别为惰性气体和吸收剂的摩尔流率，kmol/h ） 吸收率 1 21211)(Y Y Y G Y Y G -='-'= φ 逆流吸收操作线 22)(Y X X G L Y +-'' = 并流吸收操作线 11)(Y X X G L Y +-' ' -= 吸收操作的最小液气比 2 *121m i n X X Y Y G L --=??? ??'' 适宜的液气比 min )0.2~1.1(L L '=' （七）填料层高度计算的通用表达式 ? ? ??--'-= --'-= --'-=--'-=** 1 21 21 21 2))(1()1())(1()1())(1()1() )(1()1(x x i x m y y i y m x x x m y y y m x x x a k dx x G H y y y a k dy y G H x x x a K dx x G H y y y a K dy y G H
原子吸收分光光度法 1．试比较原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法有哪些异同点？ 答：相同点：二者都为吸收光谱，吸收有选择性，主要测量溶液，定量公式：A=kc，仪器结构具有相似性． 不同点：原子吸收光谱法紫外――可见分光光度法 (1) 原子吸收分子吸收 (2) 线性光源连续光源 (3) 吸收线窄，光栅作色散元件吸收带宽，光栅或棱镜作色散元件 (4) 需要原子化装置(吸收池不同)无 (5) 背景常有影响，光源应调制 (6) 定量分析定性分析、定量分析 (7) 干扰较多，检出限较低干扰较少，检出限较低 2．试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点？ 答：相同点：属于原子光谱，对应于原子的外层电子的跃迁；是线光谱，用共振线灵敏度高，均可用于定量分析． 不同点：原子发射光谱法原子吸收光谱法原子荧光光谱法 (1)原理发射原子线和离子线基态原子的吸收自由原子(光致发光) 发射光谱吸收光谱发射光谱 (2)测量信号发射谱线强度吸光度荧光强度 (3)定量公式lgR=lgA + blgc A=kc I f=kc (4)光源作用不同使样品蒸发和激发线光源产生锐线连续光源或线光源 (5)入射光路和检测光路直线直线直角 (6)谱线数目可用原子线和原子线(少)原子线(少) 离子线(谱线多) (7)分析对象多元素同时测定单元素单元素、多元素 (8)应用可用作定性分析定量分析定量分析 (9)激发方式光源有原子化装置有原子化装置 (10)色散系统棱镜或光栅光栅可不需要色散装置 (但有滤光装置) (11)干扰受温度影响严重温度影响较小受散射影响严重 (12)灵敏度高中高 (13)精密度稍差适中适中 3．已知钠蒸气的总压力（原子＋离子）为1.013 l0-3Pa，火焰温度为2 500K时，电离平
第六章 吸光光度法习题 一、填空题 1、已知某有色络合物在一定波长下用2cm 吸收池测定时其透光度T=0.60。若在相同条件下改用1cm 吸收池测定，吸光度A 为 ，用3cm 吸收池测量，T 为 。 2、测量某有色络合物的透光度时，若吸收池厚度不变，当有色络合物浓度为c 时的透光度为T ，当其浓度为c 3 1时的透光度为 。 3、苯酚在水溶液中摩尔吸收系数ε为131017.6-???cm mol L ，若要求使用1cm 吸收池时的透光度为0.15~0.65之间，则苯酚的浓度应控制在 。 4、某有色络合物浓度为15100.1--??L mol ，以1cm 吸收池在最大吸收波长下的吸光度为0.280，在此波长下该有色物的摩尔吸收系数为 。 6、已知KMnO 4的摩尔质量为1581-?mol g ，其水溶液的 113102.2--???=cm mol L ε。求此波长下质量分数为0.0020%的KMnO 4溶液在3.0cm 吸收池的透光度为 。 7、用普通分光广度法测得标液c 1的透射率为20％，试液透射率为12％。若以示差法测定，以标液c 1作参比，则试液透射率为 。 二、选择题 1、在符合朗伯－比尔定律的范围内，有色物的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是（ ） A 、增加，增加，增加； B 、减小、不变、减小； C 、减小，增加，增加； D 、增加，不变，减小。 2、测定纯金属钴中锰时，在酸性溶液中以KIO 4氧化Mn 2+成-4Mn 以分光光度法 测定。若测定试样中锰时，其参比溶液为（ ） A 、蒸馏水； B 、含KIO 4的试样溶液； C 、KIO 4溶液； D 、不含KIO 4的试样溶液 3、在分光光度分析中，常出现工作曲线不过原点的情况。下列说法中不会引起这一现象的是（ ） A 、测量和参比溶液所用吸收池不对称； B 、参比溶液选择不当； C 、显色反应的灵敏度太低； D 、显色反应的检测下限太高。 4、光度分析中，在某浓度下以1.0cm 吸收池测得透光度为T 。若浓度增大1倍，透光度为（ ） A 、2T 少； B 、T/2； C 、2T ； D 、T 。 5、用普通分光光度法测得标液1c 的透光度为20％，试液的透光度12％；若以示差分光光度法测定，以1c 为参比，则试液的透光度为（ ）
大连理工大学《工程抗震》大作业 学习中心：浙江省奥鹏学习中心 姓名：季玉保 学号： 131429303172
题目一：底部剪力法。 钢筋混凝土5层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为3m ，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：1500kN G =，2550kN G =，3580kN G =，4600kN G =，5450kN G =。结构阻尼比0.05ξ=，自振周期为10.55s T =，Ⅰ1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g ）。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。 3580kN =2550kN =1500kN =（a ）计算简图 4600kN =5450kN = 解：由题目可知，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.30g ），且为多遇地震， 查表可得：αmax =0.24
由题目可知，设计地震分组为第一组，Ⅰ 类场地类别， 1 查表可得：Tg=0.25s 钢筋混凝土结构取阻尼比为ξ=0.05 水平地震影响系数曲线衰减系数：γ=0.9+（0.05-ξ）/(0.3+6ξ)=0.9 阻尼比调整系数：η2=1+(0.05-ξ)/(0.08+1.6ξ)=1 α1=（Tg/T1）rη2αmax=（0.25/0.55）0.9×1.0×0.24=0.118≈0.12 查上表可知，T1=0.55s＞1.4Tg=1.4×0.25=0.35s，Tg=0.25s<0.35。 取δn=0.08T1+0.07=0.08×0.55+0.07=0.114≈0.11 总水平地震作用标准值： Geq=0.12×（500+550+580+600+450）×85%=273.36KN FEk=α 1 各楼层水平地震作用标准值： Fi=GiHiFEk(1-δn)/∑GjHj (i=1,2,3，n) ∑GjHj=500×3+550×6+580×9+600×12+450×15=23970KN·m F1k=[500×3×273.36×(1-0.11)]/23970=15.22KN F2k=[550×6×273.36×(1-0.11)]/23970=33.49KN F3k=[580×9×273.36×(1-0.11)]/23970=52.98KN F4k=[600×12×273.36×(1-0.11)]/23970=73.08KN F5k=[450×15×273.36×(1-0.11)]/23970=68.51KN 各楼层的地震剪力： V1= F1k+ F2k+ F3k+ F4k+ F5k=243.28 V2= F2k+ F3k+ F4k+ F5k=228.06 V3= F3k+ F4k+ F5k=194.57 V4= F4k+ F5k=141.59 题目三：怎样判断土的液化？如何确定土的液化严重程度，并简述抗液化措施。 答：1、土的液化判别分为两步进行，即初步判别和标准贯入试验判别，凡经初步判别定为不液化或不考虑液化影响。则可不再进行标准贯入试验的判别。 ①初步判别：根据对地震液化现场资料的研究成果，饱和的砂土或粉土当符合下列条件之一时，可初步判别为不液化或不考虑液化影响。1地质年代为第四纪晚更新世（Q3）及其以前时，7、8度时可判为不液化。2粉土的粘粒（粒径小于0.005mm的颗粒）含量百分率，7度、8度和9度分别不小于10、13和16时，可判为不液化土。3采用天然地基的建筑，当上覆非液化土层厚度和地下水位深度符合条件时，可不考虑液化影响。 ②当初步判别认为需进一步进行液化判别时，应采用标准贯入试验判别法。
第二章气相色谱分析 例1：在一根90米长的毛细管色谱柱上测得各组分保留时间：正十四烷15.6min ；正十五烷21.95min ；正十六烷31.9min 。计算色谱柱的死时间及载气平均速度。 解：方法一：同系物保留值之间存在以下关系： 以()R M t t -代替' R t 可推导出: 2 (1)(1)() (1)()()(1)()() R n R n R n M R n R n R n R n t t t t t t t t -++--= ---将正十四烷、正十五烷、正十六烷的保 留时间代入公式：2 31.915.621.95min (31.921.95)(21.9515.6)M t ?-=--- 得 4.40min M t = 载气的平均流速 /M u L t - =, 即 90100/(4.4060)/34.09/u cm s cm s - =??= 方法二：直接用甲烷测定死时间。即以甲烷的保留时间作为死时间。 例2：在一根2m 长的色谱柱上，A 、B 、C 、三组分的保留时间分别为2.42min 、3.21min 、5.54min ；峰宽分别为0.12min 、0.21min 、0.48min 。另测得甲烷的保留时间为1.02min 。求： （1）A 、B 、C 组分的调整保留时间； （2）A 与B 、B 与C 组分的相对保留时间； （3）A 、B 、C 组分的容量因子； （4）A 、B 、C 组分的有效塔板数和塔板高度； （5）A 与B 、B 与C 组分的分离度； 解：（1）' (1) (1)R R M t t t =- 第三章 高效液相色谱分析 例1：高效液相色谱法分离两个组分，色谱柱长30cm 。已知在实验条件下，色谱柱对组分2 的柱效能为 26800m -1，死时间 1.5min M t =.组分的保留时间 124.15min, 4.55min.R R t t ==计算： （1）两组分在固定相中的保留时间1 2' ' ,;R R t t （2）两组分的分配比12;,k k
第二章：紫外吸收光谱法 一、选择 1. 频率（MHz）为4.47×108的辐射，其波长数值为 （1）670.7nm （2）670.7μ（3）670.7cm （4）670.7m 2. 紫外-可见光谱的产生是由外层价电子能级跃迁所致，其 能级差的大小决定了 （1）吸收峰的强度（2）吸收峰的数目 （3）吸收峰的位置（4）吸收峰的形状 3. 紫外光谱是带状光谱的原因是由于 （1）紫外光能量大（2）波长短（3）电子能级差大 （4）电子能级跃迁的同时伴随有振动及转动能级跃迁的原因 4. 化合物中，下面哪一种跃迁所需的能量最高 （1）σ→σ*（2）π→π*（3）n→σ*（4）n→π* 5. π→π*跃迁的吸收峰在下列哪种溶剂中测量，其最大吸收 波长最大 （1）水（2）甲醇（3）乙醇（4）正己烷6. 下列化合物中，在近紫外区（200～400nm）无吸收的是 （1）（2）（3）（4） 7. 下列化合物，紫外吸收λmax值最大的是 （1）（2）（3）（4） 二、解答及解析题 1.吸收光谱是怎样产生的？吸收带波长与吸收强度主要由什
么因素决定？ 2.紫外吸收光谱有哪些基本特征？ 3.为什么紫外吸收光谱是带状光谱？ 4.紫外吸收光谱能提供哪些分子结构信息？紫外光谱在结构 分析中有什么用途又有何局限性？ 5.分子的价电子跃迁有哪些类型？哪几种类型的跃迁能在紫 外吸收光谱中反映出来? 6.影响紫外光谱吸收带的主要因素有哪些？ 7.有机化合物的紫外吸收带有几种类型？它们与分子结构有什 么关系？ 8.溶剂对紫外吸收光谱有什么影响？选择溶剂时应考虑哪些 因素？ 9.什么是发色基团？什么是助色基团？它们具有什么样结构 或特征？ 10.为什么助色基团取代基能使烯双键的n→π*跃迁波长红 移？而使羰基n→π*跃迁波长蓝移？ 11.为什么共轭双键分子中双键数目愈多其π→π*跃迁吸收带 波长愈长？请解释其因。 12.芳环化合物都有B吸收带，但当化合物处于气态或在极性溶剂、非极性溶剂 中时，B吸收带的形状有明显的差别，解释其原因。 13.pH对某些化合物的吸收带有一定的影响，例如苯胺在酸性介质中它的K吸收带和B吸收带发生蓝移，而苯酚在碱性介质中其K吸收带和B吸收带发生红移,为什么？羟酸在碱性介质中它的吸收带和形状会发生什么变化？ 14.某些有机化合物，如稠环化合物大多数都呈棕色或棕黄色，许多天然有机 化合物也具有颜色，为什么？
抗震规范底部剪力法计算总结 一、 计算地震影响系数α 1、根据《抗震》附录A 查城市的地震分组、烈度、及基本地震加速度 2、根据地震分组地震烈度和多遇地震、罕遇地震，《抗震》表5.1.4-1查αmax 3、根据地震分组（第一组）和场地类型（Ⅳ），《抗震》表5.1.4-2查T g 8度9度罕遇地震增加0.05S 4、判断Tg< T1< 5 Tg 及，确定计算公式及2η 和γ 注：除有专门规定外，建筑结构的阻尼比ζ应取0.05。这时γ=0.9，η1=0.02，η2=1.0。 5、 最终确定α 二、 重力荷载代表值 表格5.1.3 楼顶计算 楼板 +下半层墙体重力+活荷载×0+雪荷载×0.5+积灰荷载×0.5 每层计算 楼板+上下半墙重量+等效均布活载×0.5（书库、档案活载×0.8）+实际情况的楼活载×1.0 高层 G eq =0.85 G e 单层是去1.00 三、 顶部的附加力 5.2.1确定顶部附加系数 确定顶部附加力 四、屋面突出的女儿墙、烟囱就、屋顶间的地震作用效应（见施岚青145页例题） 1、屋面算作一个个体，N+1个楼层进行计算 2、N+1 3或者《高规》B.0.3 五、 剪力的计算 1、顶部附加力加入顶层剪力 2、剪力自上而下进行叠加 3、第N+1层乘以系数 4、第N 层（楼的顶层）作用叠加时候，N+1层的剪力不要系数 5、遇到框架要剪力进行左右分配 六、 考虑地基与结构相互影响，剪力折减 5.2.7 施岚青151夹页 并列 1、 8度、9度 2、 Ⅲ、Ⅳ类场地 3、 箱基或刚性较好的筏基和桩基联合基础 4、 钢筋混凝土高层建筑 剪力折减和层间变形按折减剪力计算 七、 验算楼层最小地震剪力 5.2.5 八、 计算弯矩标准值及设计值 完全不考虑剪力增大（见施岚青150页例题） 九、 计算剪力或弯矩设计值 1.3或者地震作用分项系数表5.4.1 ) (s T 01.0g T g T 50 .6α max 2αηmax 45.0αmax 2)(αηαγT T g =max 12)]5(2.0[αηηαγg T T --=
六、红外吸收光谱法(193题) 一、选择题( 共61题) 1. 2 分(1009) 在红外光谱分析中，用 KBr制作为试样池，这是因为： ( ) (1) KBr 晶体在 4000～400cm-1范围内不会散射红外光 (2) KBr 在 4000～400 cm-1范围内有良好的红外光吸收特性 (3) KBr 在 4000～400 cm-1范围内无红外光吸收 (4) 在 4000～400 cm-1范围内，KBr 对红外无反射 2. 2 分(1022) 下面给出的是某物质的红外光谱（如图），已知可能为结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ，试问哪一结构与光谱是一致的？为什么？ ( ) 3. 2 分(1023) 下面给出某物质的部分红外光谱（如图），已知结构Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ，试问哪一结构与光谱是一致的，为什么？ 4. 2 分(1068) 一化合物出现下面的红外吸收谱图，可能具有结构Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ或Ⅳ，哪一结构与光谱最近于一致？ 5. 2 分(1072) 1072
羰基化合物中，C = O 伸缩振动 频率出现最低者为 ( ) (1) I (2) II (3) III (4) IV 6. 2 分(1075) 一种能作为色散型红外光谱仪色散元件的材料为 ( ) (1) 玻璃 (2) 石英 (3) 卤化物晶体 (4) 有机玻璃 7. 2 分(1088) 并不是所有的分子振动形式其相应的红外谱带都能被观察到，这是因为 ( ) (1) 分子既有振动运动，又有转动运动，太复杂 (2) 分子中有些振动能量是简并的 (3) 因为分子中有 C、H、O 以外的原子存在 (4) 分子某些振动能量相互抵消了 8. 2 分(1097) 下列四组数据中，哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH3- CH2-CH = O的吸收带( ) 9. 2 分(1104) 请回答下列化合物中哪个吸收峰的频率最高？ ( ) 10. 2 分(1114) 在下列不同溶剂中，测定羧酸的红外光谱时，C＝O 伸缩振动频率出现最高者为( ) (1) 气体 (2) 正构烷烃 (3) 乙醚 (4) 乙醇 11. 2 分(1179) 水分子有几个红外谱带，波数最高的谱带对应于何种振动 ? ( ) (1) 2 个，不对称伸缩 (2) 4 个，弯曲 (3) 3 个，不对称伸缩 (4) 2 个，对称伸缩 12. 2 分(1180) CO2的如下振动中，何种属于非红外活性振动 ? ( ) (1) ←→ (2) →←→ (3)↑↑ (4 ) O＝C＝O O ＝ C ＝O O ＝ C ＝O O ＝ C ＝ O ↓ 13. 2 分(1181) 苯分子的振动自由度为 ( ) (1) 18 (2) 12 (3) 30 (4) 31 14. 2 分(1182) 双原子分子在如下转动情况下 (如图)，转动不形成转动自由度的是 ( )
1、在吸收光度法中，It /I0定义为透过光强度与入射光强度之比，称为（） A 吸光度 B 透光率 C 百分透光率 D 消光度2．有两个完全相同的1cm厚度的比色皿，分别盛有甲、乙两种不同浓度同一有色物质的溶液，在同一波长下测得的吸光度分别为甲0.260，乙0.390，若甲的浓度为4.40×10－3mol/L，则乙的浓度为（） A 2.20×10－3mol/L B 3.30×10－3mol/L C 4.40×10－3mol/L D 6.60×10－3mol/L 3．分光光度法测定中，使用比色皿时，以下操作正确的是（） A．比色皿的外壁有水珠B．手捏比色皿的毛面C．手捏比色皿的磨光面 D．用卫生棉擦去比色皿外壁的水珠E．待测液注到比色皿的2/3高度处 4．标准曲线法在应用过程中，应保证的条件有（）A．至少有5～7个点；B．所有的点必须在一条直线上；C．待测样品浓度应包括在标准曲线的直线范围之内； D．待测样品必须在与标准曲线完全相同的条件下测定，并使用相同的溶剂和显色系统 E．测定条件变化时，要重新制作标准曲线。 5．将下列各百分透光率（T%）换算成吸光度（A）
（1）38%（2）7.8% （3）67%（4）55% （5）0.01% 6．取1.000g钢样溶解于HNO3，其中的Mn用KIO3氧化成KMnO4并稀释至100mL，用1.0cm吸收池在波长545nm测得此溶液的吸光度为0.720。用1.64×10－4 mol/L KMnO4作为标准，在同样条件下测得的吸光度为0.360，计算钢样中Mn （55）的百分含量。（0.18%） 7．某化合物的摩尔吸光系数为13000 L/mol·cm，该化合物的水溶液在1.0cm吸收池中的吸光度为0.425，试计算此溶液的浓度。（3.27×10-5） 8．已知某溶液中Fe2+ 浓度为150g/100mL，用邻菲罗啉显色测定Fe2+，比色皿厚度为1.0cm，在波长508处测得吸光度A ＝0.297，计算Fe2+—邻菲罗啉络合物的摩尔吸光系数。 (ε=1.1×104) 9．已知石蒜碱的分子量为287，用乙醇配制成0.0075%的溶液，用1cm吸收池在波长297nm处，测得A值为0.622，其摩尔吸收系数为多少？(ε=2380) 10. 双波长计算：
从传统的观点来看，底部剪力法，反应谱法和时程分析法是三大最常用的结构地震响应分析方法。那么正确的认识它们的一些关键概念，对于建筑结构的抗震设计具有非常重要的意义。HiStruct在此简单的总结一些，全当抛砖引玉。 1. 底部剪力法 高规规定：高度不超过40m、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法。底部剪力法适用于基本振型主导的规则和高宽比很小的结构，此时结构的高阶振型对于结构剪力的影响有限，而对于倾覆弯矩则几乎没有什么影响，因此采用简化的方式也可满足工程设计精度的要求。底部剪力法尚有一个重要的意义就是我们可以用它的理念，简化的估算建筑结构的地震响应，从而至少在静力的概念上把握结构的抗震能力，它还是很有用的。 2. 反应谱方法 高规规定：高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。反应谱的振型分解组合法常用的有两种：SRSS和CQC。虽然说反应谱法是将并非同一时刻发生的地震峰值响应做组合，仅作为一个随机振动理论意义上的精确，但是从实际上它对于结构峰值响应的捕捉效果还是很不错的。一般而言，对于那些对结构反应起重要作用的振型所对应频率稀疏的结构，并且地震此时长，阻尼不太小（工程上一般都可以满足）时，SRSS是精确的，频率稀疏表面上的反应就是结构的振型周期拉的比较开；而对于那些结构反应起重要作用的振型所对应的频率密集的结果(高振型的影响较大，或者考虑扭转振型的条件下)，CQC是精确的。这是因为对于建筑工程上常用的阻尼而言，振型相关系数（见高规3.3.11-6）在很窄的范围内才有显著的数值。 3.反应谱分析的精确性 对于采用平均意义上的光滑反应谱进行分析而言，其峰值估计与相应的时程分析的平均值相比误差很小，一般只有百分之几，因此可以很好的满足工程精度的要求，正是在这个平均（普遍性）意义上，我们认为反应谱分析方法是精确的。但是对于单个锯齿形的反应谱而言，其分析结果与单个波的时程分析，误差可以达到10-30%之间，因此在个别（特殊性）意义上而言，反应谱分析结果是有误差的，因此，规范规定对于复杂的或者高层建筑需要采用时程分析进行补充计算和验证。 4.反应谱分析与时程分析对于高阶振型计算的不同之处 一般反应谱的高频段是采用平台段来表达的，实际上对于高阶振型反应不显著的结构而言，反应谱适用性很好，也足够准确。但是对于高柔结构而言，一般高阶振型的影响比较显著，采用时程分析的时候，等于其高频段的峰值并未被人为削成平台段，因此采用时程分析的时候此频段的地震响应可能很大，一般表现为高层建筑的顶部或者对其他结构对高阶振型影响显著部位，其地震响应峰值比反应谱分析结果要大（但是总体的剪力和弯矩差别则没这么明显）。 5.时程分析 理论上时程分析是最准确的结构地震响应分析方法，但是由于其分析的复杂性，且地震波的随机性，因此一般只是把它作为反应谱的验证方法而不是直接的设计方法使用。高规规定：3 7～9度抗震设防的高层建筑，下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算：
［例7-2］ 有一个10cm 高的烧杯内装满乙醇，问在101.3kPa 及25℃的室温下全部蒸发完约需多少天？若温度升高至35℃，问全部蒸发完约需多少天？假设烧杯口上方空气中乙醇蒸汽分压为零；25℃和35℃下乙醇的饱和蒸汽压分别为8.0kPa 和13.3kPa 。 解：乙醇通过静止空气层的扩散为单向扩散，且为非稳定过程，但因扩散距离z 的变化缓慢，故可作为拟稳态处理。 基本方法：设在扩散的任意时刻τ，液面离杯口的距离（扩散距离）为z ，取d τ时间间隔对物料作衡算，并结合扩散的规律解决之。 单向扩散，有： 12 B B A P P Ln RTz DP N （1） 式中：D=1.19×10-5m 2/s ； T=273+25=298K ； P B2=101.3-0=101.3kPa ； P B1=101.3-8.0=93.3kPa ； z-扩散距离，m 。 代入（1）中，得：
) ./(1000.43.93298314.828 s m km ol z Ln z N A -?=?= 在d τ时间内，液面高度降低dz ，对乙醇作衡算： A A M dz d N /ρτΩ=Ω 或 dz M N d A A ρ τ= （2） 式中：ρ=780kg/m 3，M A =46kg/kmol ； 代入上式，得： zdz dz z d 8 8 1024.4/10446780?=??=-τ 积分可得： d s zdz d 5.241012.2)01.0(2 11024.410 24.46 28 1.00 8 =?=-???=?==??τ ττ 当温度升高至35时℃： P B1=101.3-13.3=88.0kPa; D=1.19×10-5×(308/298)1.5=1.25×10-5m 2/s; 其余参数不变。
吸收： 例1、在 20℃，1atm 下，用清水分离氨-空气的混合气体，混合气体中氨的分压为 1330Pa ，经吸收后氨的分压降为 7 Pa ，混合气体的处理量为 1020 kg/h ，操作条件下平衡关系为 Y = 0.755X 。若适宜的吸收剂用量为最小用量的2倍，求所需吸收剂用量及离塔氨水的浓度。 解： q nG q nG =? min nG nL nG nL e 5)q q 2(q q 0.755X,Y 1020kg/h,Q 7Pa,p 1330Pa,p Pa,101.013P 0,x =====?==m 21252 2 2 1 1 1221110910.610133.01--?=-==-=?=?===?==∴y y Y y y Y 5 55106.91010 1.0137P p y 0.01313101.0131330P p y kg/h 9kmol/h 5)1.502 1.5020106.9100.01332 Y m Y Y Y 2X Y Y 2)2(kmol/h 34.900.01313)(1290.01313171020)y 1M y M Q M Q L 5 e ,min L L 11v m,v m,G 96.3072.11(502.1q q 755.0/0133.0q q q q q 1nG n 2 1212121nG n nG n n ==-?==∴=-?-?=--?=--?==∴=-?+?=-+= =-y G X (空气氨33 -s s 3 5L L kmol/m 0.4842108.809118998.2X 1X M x c 108.80901.502106.9100.0133X )Y (Y X )X (X )Y (Y =?+??=+?=?=?=+?-=+-=∴-=---- 3 111 1221n nG 121n 21nG 10809.8ρq q q q M c
［例7-2］有一个10cm高的烧杯内装满乙醇，问在101.3kPa及25℃的室温下全部蒸发完约需多少天？若温度升高至35℃，问全部蒸发完约需多少天？假设烧杯口上方空气中乙醇蒸汽分压为零；25℃和35℃下乙醇的饱和蒸汽压分别为8.0kPa和13.3kPa。 解：乙醇通过静止空气层的扩散为单向扩散，且为非稳定过程，但因扩散距离z的变化缓慢，故可作为拟稳态处理。 基本方法：设在扩散的任意时刻τ，液面离杯口的距离（扩散距离）为z，取dτ时间间隔对物料作衡算，并结合扩散的规律解决之。
单向扩散，有： 12 B B A P P Ln RTz DP N = （1） 式中：D=1.19×10-5m 2/s ； T=273+25=298K ； P B2=101.3-0=101.3kPa ； P B1=101.3-8.0=93.3kPa ； z-扩散距离，m 。 代入（1）中，得： )./(1000.43 .933 .101298314.83.1011019.128 5 s m kmol z Ln z N A --?=???=
在d τ时间内，液面高度降低dz ，对乙醇作衡算： A A M dz d N /ρτΩ=Ω 或 dz M N d A A ρ τ= （2） 式中：ρ=780kg/m 3，M A =46kg/kmol ； 代入上式，得： zdz dz z d 881024.4/10446780?=??=-τ 积分可得： d s zdz d 5.241012.2)01.0(2 11024.410 24.46281 .000 8=?=-???=?==??τττ 当温度升高至35时℃： P B1=101.3-13.3=88.0kPa; D=1.19×10-5×(308/298)1.5=1.25×10-5m 2/s;
例题：三层框架结构，假定横梁刚度无穷大，两柱截面相同，各层重量及三个振型及对应的周期如图，设防烈度为7度,Ⅰ类场地设计地震动分组为第二组，结构阻尼比0.05，试用底部剪力法求水平地震作用下框架梁弯矩.（T1=0.4665） [解] 等效总重力荷载代表值 ()kN 612022700180085.0G 85.0G n 1i i eq ＝＝＝?+?∑= 由于为结构阻尼比0.05 可知2η=1.0 查表5.1.4-1水平地震影响系数最大值max α=0.08 查表5.1- 4-2特征周期值Tg=0.30 对于第一振型Tg 第三层柱所受层间总剪力kN 58.141F V 33=＝ 第二层柱所受层间总剪力267.52kN kN 58.14194.125F F V 322=+=+＝ 第一层柱所受层间总剪力kN 49.303kN 58.14194.12597.62F F F V 3221=++=++＝ 上述地震作用在框架引起的弯矩如下 ()127005F 10.1073330.4862.97kN 67500 ??-?＝＝()2270010F 10.1073330.48125.94kN 67500??-?＝＝()3180015F 10.10730.04732330.48141.5867500KN ????-+?=????＝ 1.某原料气组成如下： 组分 CH 4 C 2H 6 C 3H 8 i-C 4H 10 n-C 4H 10 i-C 5H 12 n-C 5H 12 n-C 6H 14 y 0(摩尔分率) 0.765 0.045 0.035 0.025 0.045 0.015 0.025 0.045 先拟用不挥发的烃类液体为吸收剂在板式塔吸收塔中进行吸收，平均吸收温度为38℃，压力为1.013Mpa ，如果要求将i-C 4H 10回收90%。试求： (1) 为完成此吸收任务所需的最小液气比。 (2) 操作液气比为组小液气比的1.1倍时，为完成此吸收任务所需理论板数。 (3) 各组分的吸收分率和离塔尾气的组成。 (4) 求塔底的吸收液量 解：(1)最小液气比的计算： 在最小液气比下 N=∞，A 关=?关=0.85 关关）（A K V L ?=min =0.56 ?0.85=0.476 (2)理论板数的计算： 操作液气比min 2.1）（V L V L ==1.2?0.476=0.5712 02.156 .05712 .0===关关关V K L A 32.5102 .1log 85.0185.002.1log 1log 1log =---=---= ）（）（A A N ?? (3)尾气的数量和组成计算： 非关键组分的 i i VK L A = 吸收率 11 1--=++N i N i i A A A ? 被吸收的量为i N v ??+1，塔顶尾气数量i i N v v =-?+)1(1? 塔顶组成 V v y i i = 1 (4)塔底的吸收量N L 塔内气体平均流率： 185.90237 .80100=+= v Kmol/h 塔内液体平均流率： 514.51185.905712.020=?=?=+= 均均）（V V L L L L N 而N N L V L V +=++101，即100+0L =80.37+N L 联立求解得N L =61.33Kmol/h. 0L =41.70Kmol/h 解2：由题意知，i-C 4H 10为关键组分 由P=1.013Mpa ，t 平=38℃ 查得K 关=0.56 (P-T-K 图) (1)在最小液气比下 N=∞，A 关=中关=0.9 关关）（A K V L ?=min =0.56 ?0.9=0.504 (2)min 1.1）（V L V L ==1.1?0.504=0.5544 99.056 .05544 .0=== 关关关V K L A 所以 理论板数为 48.9199 .0log 9 .019 .099.0log 1log 1log =---=---= ） （）（A A N ?? (3)它组分吸收率公式 i i VK L A =，1 1 1 --=++N i N i i A A A ? SHANGHAI UNIVERSITY 土木工程数值方法及应用 课程论文 COURSE THESIS 题目:底部剪力法和振型分解法比较分析 学院土木工程系 专业土木工程 学号 10721988 学生姓名曹宝雅 指导教师朱杰江教授 日期 2011/03/18 上海大学2010～2011学年冬季学期研究生课程论文 课程名称：土木工程数值方法及应用课程编号：181101903论文题目: 底部剪力法和振型分解法比较分析 研究生姓名: 曹宝雅学号: 10721988 论文评语: 成绩: 任课教师: 朱杰江教授 评阅日期: 底部剪力法和振型分解法比较分析 曹宝雅 （上海大学土木工程系） 摘要：为验证抗震设计规范对底部剪力法和振型分析法的适用条件和范围的规定，本文用Fortran编写Jocabi法程序，对三层均匀、三层非均匀、四层均匀、四层非均匀、八层均匀和十一层均匀结构进行了比较分析，证实了规范的正确性，并给出了新的规律。 关键词：抗震；底部剪力法；振型分解法；Fortran；Jocabi法 Comparative analysis between bottom shear method and modal analysis method Cao Baoya (Department of Civil Engineering, Shanghai Univercity) Abstract: In order to vertify the rule of application conditions and range about bottom shear method and modal analysis method in earthquake resistant design code, this article has compared and analysed three-storey uniform, three-storey nonuniform, four-storey uniform, four-storey nonuniform, eight-storey uniform and eleven storey uniform structure by Jocabi method through Fortran program. The result has confirmed correctness of earthquake resistant design code. And it also give some new regularity. Keywords: seismic resistance; bottom shear method; model analysis method; Fortran; Jocabi method 1 三种抗震分析方法的比较[1] 1.1底部剪力法 例1.甲企业从1997年至1999连续三年各年的存货量和产销量资料如下表所示，有关产品销售单价和成本水平等数据如下表二所示。该企业存货计价采用先进先出法。 问题： (1) 计算完全成本法下各期期末存货中的单位固定性制造费用； (2) 计算完全成本法下各期期末存货吸收的固定性制造费用； (3) 确定完全成本法下各期期初存货释放的固定制造费用； (4) 按利润差额简算法计算完全成本法与变动成本法的各期营业利润的差额； (5) 利用简化公式计算完全成本法下的各期营业利润，并验证该公式的正确性。 【答案】 (1) 完全成本法下各期期末存货中的单位固定性制造费用如下： 1997年单位期末存货的固定性制造费用=\frac{5000}{500}=10(元/件) 1998年单位期末存货的固定性制造费用=\frac{5000}{400}=12.5(元/件) 1999年单位期末存货的固定性制造费用=\frac{5000}{400}=12.5(元/件) (2) 完全成本法下各期期末存货吸收的固定性制造费用如下: 1997年单位期末存货吸收的固定性制造费用=10×200=2000(元) 1998年单位期末存货吸收的固定性制造费用=12.5×100=1250(元) 1999年单位期末存货吸收的固定性制造费用=12.5×100=1250(元) (3) 完全成本法下各期期初存释放的固定性制造费用如下: 1997年期初存货释放的固定性制造费用=0(元) 1998年期初存货释放的固定性制造费用=2000(元) 1999年期初存货释放的固定性制造费用=1250(元) (4) 按利润差额简算法计算的结果如下: 1997年营业利润差额=2000-0=2000(元) 1 998年营业利润差额=1250-2000=-750(元) 1999年营业利润差额=1250-1250=0(元) (5) 根据表3-5的结果计算的两种成本法各期营业利润的差额如下： 1997年营业利润差额=15500-13500=2 000(元) 1998年营业利润差额=27750-28500=-750 (元) 1999年营业利润差额=21000-21000=0 (元) 营业利润差额简算法的应用 【例题】 甲企业从1997年至1999连续三年各年的存货量和产销量资料如上表一所示，有关产品销售单价和成本水平等数据如上表二所示。该企业存货计价采用先进先出法。 底部剪力法与振型分解反应谱法对比分析摘要：建筑结构抗震设计是建筑结构设计中必不可少，也是非常重要的一部分。结构抗震在建筑结构的总成本中占有相当大的比例。建筑抗震设计规范中有关于结构抗震计算的方法以及适用范围，水平地震力的计算方法主要是底部剪力法和振型分解反应谱法，底部剪力法适用于质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，而振型分解反应谱法能反应结构的真实情况，对一般结构都适用。本文通过对五层、八层、十层，质量和刚度分布均匀和不均匀框架结构的各层剪力计算，来比较两种方法的计算结果，验证底部剪力法的适用范围以及有效性。本文对结构特征周期的计算是用广义Jacobi方法，通过Fortran语言编程实现的。 关键词：底部剪力法；振型分解反应谱法；Jacobi方法；Fortran语言 Comparative Analysis between Equivalent Base Shear Method and Modal Analysis Method Abstract: Seismic design plays an essential and important part in the structure design. It also makes up a significant proportion of the total cost. About the horizontal seismic force, the code has detailed specification of the calculation principle and applicable scope. The calculation method for horizontal seismic force mainly has the equivalent base shear method and modal analysis method. The equivalent base shear methodis suitable for mass and stiffness along the height of structure with uniform distribution, and the modal analysis method reflects the true action of the structure and has a wide usage. By calculating the shear of five-story, eight-story and ten-storyframework withmass uniform or non-uniform distribution, this paper verified the scope and the effectiveness of the equivalent base shear method. The eigenperiodof the structure is calculated by generalized Jacobi method though theFortran language programming. Key words: Equivalent Base Shear Method; Modal Analysis Method; Jacobi Method; Fortran Language 引言 实际的建筑结构其质量一般均是连续分布的，因此，严格的说，其动力自由度均是无限的。但采用无限自由度模型一方面计算过于复杂；另一方面也没有这种必要，因为选用有限自由度模型的计算结果已能充分满足一般情况下工程设计的精度要求[1]。吸收简洁法计算例题
底部剪力法和振型分解法比较分析
吸收成本法和变动成本法 例题
数值分析底部剪力法与振型分解反应谱法对比分析
相关主题
文本预览