分层法与反弯点法例题
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多层框架结构习题一、填空题1、框架结构是由和连接而成的结构。
2、框架结构伸缩缝与沉缝的宽度一般不小于。
3、框架结构在计算纵向框架和横向框架的内力时,分别按进行计算。
4、框架结构在计算梁的惯性矩时,通常假定截面惯性矩I 沿轴线不变,对装配式楼盖,取I = I 0 ,I 0 为矩形截面梁的截面惯性矩;对现浇楼盖,中框架I = ,边框架I= 。
5、框架柱的反弯点位置取决于该柱上下端的比值。
6、框架柱的反弯点高度一般与、、、等因素有关。
7、框架梁端负弯矩的调幅系数,对于现浇框架可取。
8、用分层法计算框架结构在竖向荷载下的内力时,除底层柱外,其余层柱线刚度乘以,相应传递系数为。
9、框架柱的抗侧移刚度与、、等因素有关。
10、框架在水平荷载下内力的近似计算方法—反弯点法,在确定柱的抗侧移刚度时,假定柱的上下端转角。
11、框架结构在水平荷载下的侧移变形是由和两部分组成的。
12、框架结构在水平荷载下柱子的抗侧移刚度D= ,在一般情况下它比用反弯点法求得的柱抗侧移刚度。
13、多层框架结构总高度受限制的主要原因是。
14、框架结构中框架柱的主要内力为;框架梁的主要内力为。
15、框架结构中“柱抗侧移刚度”定义为。
16、框架结构按施工方法的不同可分为、和。
17、框架结构承重框架的布置方案有、和等三种。
18、框架结构的变形缝有、和三种。
19、伸缩缝的设置,主要与有关。
20、沉降缝的设置,主要与有关。
21、防震缝的设置,注要与有关。
22、框架结构设置伸缩缝的作用是。
23、框架结构设置沉降缝的作用是。
24、框架结构设置防震缝的作用是。
25、在水平荷载的作用下,框架柱的反弯点位置取决于。
26、作用于框架结构上的荷载,可分为和两类。
27、框架结构在竖向荷载作用下的内力常用近似计算方、和等。
28、框架结构在水平荷载作用下的内力与侧移常用近似计算方法有、、等。
29、框架结构D值法中柱的侧移刚度D= ,是考虑对柱侧移刚度的修正系数。
30、框架结构D值法中柱的标准反弯点高度与、、、有关。
例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移,用分层法计算框架的弯矩图,括号内的数字,表示各梁、柱杆件的。
图1解:1、简化为两个图:图2、图3所示图2 第二层计算简图图3 底层计算简图2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。
底层柱的弯矩传递系数为1/2,其余各层柱的弯矩传递系数为1/3。
各层梁的弯矩传递系数,均为1/2.图4 修正后的梁柱线刚度图5 各梁柱弯矩传递系数 3、计算各节点处的力矩分配系数 如:G 节点处:7.630.6687.63 3.79GHGH GH GH GD GjGi i i i iμ====++∑ GD 3.790.3327.63 3.79GDGD GH GD GjGi i i i iμ====++∑H 节点处:7.630.3537.63 3.7910.21HGHG HG HG HE HI HjHi i i i i iμ====++++∑3.790.1757.63 3.7910.21HIHI HI HG HE HI HjHi i i i i iμ====++++∑10.210.4727.63 3.7910.21HEHE HE HG HE HI HjHi i i i i iμ====++++∑其余各节点的力矩分配系数见图6、图7。
图6 二层节点处力矩分配系数图7 底层节点处力矩分配系数4、采用力矩分配法计算各梁、柱杆端弯矩(1)第二层:①计算各梁杆端弯矩。
将各杆变成单跨梁,刚节点看成是固定端。
图8 二层计算简图计算由荷载产生的、各梁的固端弯矩(顺时针转向为正号左负右正),213.13kN m 12F GHql M =-=-⋅ 213.13kN m 12F HGql M==⋅ 27.32kN m 12F HIql M=-=-⋅ 27.32kN m12F IH ql M ==⋅ ②各梁端节点进行负弯矩分配和传递,各两次,第一次负弯矩分配与传递后再进行 第二次负弯矩分配与传递: ③计算各柱的杆端弯矩。
例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移,用分层法计算框架的弯矩图,括号内的数字,表示各梁、柱杆件的线刚度值(EIil)。
图1解:1、图1所示的二层框架,可简化为两个如图2、图3所示的,只带一层横梁的框架进行分析。
图2 二层计算简图图3 底层计算简图2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数采用分层法计算时,假定上、下柱的远端为固定,则与实际情况有出入。
因此,除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。
底层柱的弯矩传递系数为12,其余各层柱的弯矩传递系数为13。
各层梁的弯矩传递系数,均为12。
图4 修正后的梁柱线刚度图5 各梁柱弯矩传递系数3、计算各节点处的力矩分配系数计算各节点处的力矩分配系数时,梁、柱的线刚度值均采用修正后的结果进行计算,如:G节点处:7.630.6687.63 3.79GH GHGHGH GDGjGi ii iiμ====++∑GD3.790.3327.63 3.79GD GDGH GDGjGi ii iiμ====++∑H节点处:7.630.3537.63 3.7910.21HG HGHGHG HE HIHjHi ii i iiμ====++++∑3.790.1757.63 3.7910.21HI HIHIHG HE HIHjHi ii i iiμ====++++∑10.210.4727.63 3.7910.21HE HEHEHG HE HIHjHi ii i iiμ====++++∑同理,可计算其余各节点的力矩分配系数,计算结果见图6、图7。
图6 二层节点处力矩分配系数图7 底层节点处力矩分配系数4、采用力矩分配法计算各梁、柱杆端弯矩(1)第二层:①计算各梁杆端弯矩。
先在G、H、I节点上加上约束,详见图8图8 二层计算简图计算由荷载产生的、各梁的固端弯矩(顺时针转向为正号),写在各梁杆端下方,见图9:213.13kN m 12F GHql M =-=-⋅213.13kN m 12F HGql M ==⋅ 27.32kN m 12F HI ql M=-=-⋅27.32kN m 12F IHql M==⋅ 在节点G 处,各梁杆端弯矩总与为:13.13kN m FG GH M M ==-⋅在节点H 处,各梁杆端弯矩总与为:13.137.32 5.81kN m F F H HG HI M M M =+=-=⋅在节点I 处,各梁杆端弯矩总与为:7.32kN m F I IH M M ==⋅②各梁端节点进行弯矩分配,各两次,详见图9 第一次弯矩分配过程:放松节点G,即节点G 处施加力矩13.13kN m ⋅,乘以相应分配系数0、668与0、332,得到梁端+8.76kN m ⋅与柱端+4.37kN m ⋅,+8.76kN m ⋅按12传到GH 梁H 端;放松节点I,即在节点I 处施加力矩7.32kN m -⋅,乘以相应分配系数0、935与0、065,得到梁端 6.32kN m -⋅与柱端+1.00kN m ⋅, 6.32kN m -⋅按12传到IH 梁H 端;放松节点H,相应的在节点H 处新加一个外力偶矩,其中包括GH 梁右端弯矩、IH 梁左端弯矩、GH 梁与IH 梁传来的弯矩。
你的得分:100.0完成日期:2016年01月20日10点42分说明:每道小题选项旁的标识是标准答案。
一、单项选择题。
本大题共30个小题,每小题 2.0 分,共60.0分。
在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是(B)。
A.结构有较多错层B.质量分布不均匀C.抗扭刚度低D.刚度、承载力,质量分布均匀,无突变2.8 度抗震设防时,框架一剪力墙结构的最大高宽比限值是(C )。
A.2B.3C.4D.53.限制房屋高宽比的目的是(D )。
A.避免房屋产生剪切破坏B.避免房屋产生弯曲破坏C.防止房屋产生不均匀沉降D.控制侧移的大小4.下列四种高层建筑结构设计的布置中何项为正确?(B )A.当需要抗震设防时,高层建筑必须设地下室B.需要抗震设防的高层建筑、竖向体型应力求规则均匀,避免有过大的外挑和内收C.框架—剪力墙结构中,横向剪力墙的布置、尽量避免设置在建筑的端部附近及恒载较大的地方D.高层框架结构体系,当建筑平面为长方形且平面宽度比长度短得多时,主要承重框架采用纵向布置的方案对抗风有利5.高层剪力墙结构的剪力墙布置,下列哪项符合规定?(A)A.剪力墙应双向或多向布置,宜打通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于2,墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3B.剪力墙宜双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于2,墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3C.剪力墙应双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于3,墙肢截面高度与厚度之比不宜小于2D.剪力墙应双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于3,墙肢截面高度与厚度之比不应小于26.底部大空间剪力墙结构中,对于落地剪力墙或落地筒体的数量要求,下列何项是符合规定的?(A )A.在平面为长矩形建筑中,其数目与全部横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不宜少于30%,需抗震设防时不宜少于50%B.在平面为任何形状建筑中,其数量非抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的1/3,有抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的1/2C.在平面为任何形状建筑中,其数量非抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的30%,有抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的50%D.在平面为长矩形建筑中,其数目与全部横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不应少于1/3,需抗震设防时不应少于1/27.框架—剪力墙结构中,剪力墙不宜过分集中,每道剪力墙承受的力要作限制,下列哪项符合规定?(C )A.倾覆弯矩不宜超过总倾覆弯矩的40%B.每层层剪力不宜超过各层总剪力的40%C.底层剪力不宜超过总剪力的40%D.底层剪力不应超过总剪力的40%8.已知某抗震设防为9度区的高层建筑,在多遇地震影响下其水平地震影响系数最大值为0.32,该结构重力荷载代表值为150000KN,则该结构由地震作用引起的总的竖向压力标准值为(B )。
房屋建筑混凝⼟结构设计第3章课后⾃测答案第3章多层建筑框架结构3.1 框架结构设计的基本要求题⽬1()是为了避免⼚房因基础不均匀沉降⽽引起的开裂和损坏⽽设置的。
选择⼀项:A. 隔离带B. 伸缩缝C. 防震缝D. 沉降缝正确答案是:沉降缝题⽬2伸缩缝从()开始,将两个温度区段的上部结构完全分开,留出⼀定宽度的缝隙,当温度变化时,结构可⾃由地变形,防⽌房屋开裂。
选择⼀项:A. 地基底⾯B. 基础底⾯C. 基础顶⾯D. 地基顶⾯正确答案是:基础顶⾯3.2 框架结构布置及柱梁截⾯尺⼨题⽬1采⽤(),有利于提⾼框架结构建筑的横向侧移刚度,并且由于横向跨度⼩于纵向跨度,故⽽楼板的跨度较为经济合理。
选择⼀项:A. 纵向框架承重体系B. 斜向框架承重体系C. 混合承重体系D. 横向框架承重体系正确答案是:横向框架承重体系题⽬2采⽤(),其优点在于开间布置⽐较灵活,但房屋的横向刚度较差,楼板的跨度也较⼤,因此在实际⼯程中采⽤较少。
选择⼀项:A. 混合承重体系B. 斜向框架承重体系C. 横向框架承重体系D. 纵向框架承重体系正确答案是:纵向框架承重体系题⽬3采⽤(),其优点是有利于抵抗来⾃纵横两个⽅向的风荷载和地震作⽤,框架结构具有较好的整体⼯作性能。
选择⼀项:A. 混合承重体系B. 横向框架承重体系C. 纵向框架承重体系D. 斜向框架承重体系正确答案是:混合承重体系3.3 框架结构计算简图题⽬1在框架结构内⼒和位移计算中,考虑到(),计算框架梁截⾯惯性矩I时应考虑其影响。
选择⼀项:A. 框架柱的稳定性影响B. 框架节点的塑性铰影响C. 现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘的作⽤D. 框架梁的抗扭刚度影响正确答案是:现浇楼板可以作为框架梁的有效翼缘的作⽤题⽬2计算框架梁截⾯惯性矩I时应考虑现浇楼板对它的影响,为⽅便设计,对现浇楼盖,中框架梁的截⾯惯性矩取为()。
(I0为矩形截⾯梁的截⾯惯性矩)选择⼀项:A. 1.2 I0B. 1.5I0C. 2 I0D. I0正确答案是:2 I03.4 框架结构的内⼒计算之分层法题⽬1采⽤分层法进⾏框架结构竖向荷载作⽤下的内⼒计算时,可近似地按⽆侧移框架进⾏分析。
例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移,用分层法计算框架的弯矩图,括号内的数字,表示各梁、柱杆件的线刚度值(EIil )。
图1解:1、图1所示的二层框架,可简化为两个如图2、图3所示的,只带一层横梁的框架进行分析。
图2 二层计算简图图3 底层计算简图2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数采用分层法计算时,假定上、下柱的远端为固定,则与实际情况有出入。
因此,除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。
底层柱的弯矩传递系数为12,其余各层柱的弯矩传递系数为13。
各层梁的弯矩传递系数,均为12。
图4 修正后的梁柱线刚度图5 各梁柱弯矩传递系数3、计算各节点处的力矩分配系数计算各节点处的力矩分配系数时,梁、柱的线刚度值均采用修正后的结果进行计算,如:G节点处:7.630.6687.63 3.79GH GHGHGH GDGjGi ii iiμ====++∑GD3.790.3327.63 3.79GD GDGH GDGjGi ii iiμ====++∑H节点处:7.630.3537.63 3.7910.21H G H GHGHG HE HIHjHi ii i iiμ====++++∑3.790.1757.63 3.7910.21HI HIHIHG HE HIHjHi ii i iiμ====++++∑10.210.4727.63 3.7910.21HE HEHEHG HE HIHjHi ii i iiμ====++++∑同理,可计算其余各节点的力矩分配系数,计算结果见图6、图7。
图6 二层节点处力矩分配系数图7 底层节点处力矩分配系数4、采用力矩分配法计算各梁、柱杆端弯矩(1)第二层:①计算各梁杆端弯矩。
先在G、H、I节点上加上约束,详见图8图8 二层计算简图计算由荷载产生的、各梁的固端弯矩(顺时针转向为正号),写在各梁杆端下方,见图9:213.13kN m 12FGHql M =-=-⋅213.13kN m 12F HGql M ==⋅ 27.32kN m 12F HIql M=-=-⋅27.32kN m 12F IHql M==⋅ 在节点G 处,各梁杆端弯矩总和为:13.13kN m FG GH M M ==-⋅在节点H 处,各梁杆端弯矩总和为:13.137.32 5.81kN m F F H HG HI M M M =+=-=⋅在节点I 处,各梁杆端弯矩总和为:7.32kN m F I IH M M ==⋅②各梁端节点进行弯矩分配,各两次,详见图9 第一次弯矩分配过程:放松节点G ,即节点G 处施加力矩13.13kN m ⋅,乘以相应分配系数0.668和0.332,得到梁端+8.76k N m ⋅和柱端+4.37kN m ⋅,+8.76kN m ⋅按12传到GH 梁H 端;放松节点I ,即在节点I 处施加力矩7.32kN m -⋅,乘以相应分配系数0.935和0.065,得到梁端 6.32kN m -⋅和柱端+1.00kN m ⋅, 6.32kN m -⋅按12传到IH 梁H 端;放松节点H ,相应的在节点H 处新加一个外力偶矩,其中包括GH 梁右端弯矩、IH 梁左端弯矩、GH 梁和IH 梁传来的弯矩。
例:如图1所示一个二层框架,忽略其在竖向荷载作用下的框架侧移,用分层法计算框架的弯矩图,括号的数字,表示各梁、柱杆件的线。
图1解:1、简化为两个图:图2、图3所示图2 第二层计算简图图3 底层计算简图2、计算修正后的梁、柱线刚度与弯矩传递系数除底层外,其余各层柱的线刚度应乘以0.9的修正系数。
底层柱的弯矩传递系数为1/2,其余各层柱的弯矩传递系数为1/3。
各层梁的弯矩传递系数,均为1/2.图4 修正后的梁柱线刚度图5 各梁柱弯矩传递系数3、计算各节点处的力矩分配系数 如:G 节点处:7.630.6687.63 3.79GHGH GH GH GD GjGi i i i iμ====++∑ GD 3.790.3327.63 3.79GDGD GH GD GjGi i i i iμ====++∑H 节点处:7.630.3537.63 3.7910.21HGHG HG HG HE HI HjHi i i i i iμ====++++∑3.790.1757.63 3.7910.21HIHI HI HG HE HI HjHi i i i i iμ====++++∑10.210.4727.63 3.7910.21HEHE HE HG HE HI HjHi i i i i iμ====++++∑其余各节点的力矩分配系数见图6、图7。
图6 二层节点处力矩分配系数图7 底层节点处力矩分配系数4、采用力矩分配法计算各梁、柱杆端弯矩(1)第二层: ①计算各梁杆端弯矩。
将各杆变成单跨梁,刚节点看成是固定端。
图8 二层计算简图计算由荷载产生的、各梁的固端弯矩(顺时针转向为正号左负右正),213.13kN m 12F GHql M=-=-⋅ 213.13kN m 12F HGql M ==⋅ 27.32kN m 12F HIql M=-=-⋅ 27.32kN m12F IH ql M ==⋅ ②各梁端节点进行负弯矩分配和传递,各两次,第一次负弯矩分配与传递后再进行第二次负弯矩分配与传递:③计算各柱的杆端弯矩。