某工程框架结构抗震设计
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…………………………………………密 …………………… 封……………………线…………………………………………级号名班学姓天津城建大学2013~2014学年第一学期《建筑抗震设计》 试题A 卷课程号:10024005Z 课序号:01试卷说明:开卷考试,时间120分钟。
一、单项选择题:(每题2分,共20分)1、某框架结构位于山西省太原市,则其设计分组为(B ),抗震烈度为(B )。
A .第一组,9度B .第一组,8度C .第二组,8度D .第二组,9度2、某乙类建筑物场地为Ⅰ类,设防烈度为7度,其抗震措施应按(C )要求处理。
A .7度 B .6度 C .8度 D .处于不利地段时,7度3、现有如下四种不同结构:①有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%;②该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%;③局部收进的水平方向尺寸大于相邻下一层的25%;④抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的70%;上述结构中属于竖向不规则类型的是(B ) A . ①② B .②③ C . ③④ D .①④5、某现浇钢筋混凝土房屋框架结构,其抗震烈度为7度,则其最大适用高度为( C ) A .40m B .35m C. 50m D .60m6、在工程手算方法中,常用(D )方法进行水平地震作用下框架内力的分析。
A .振型分解法B .底部剪力法C .弯矩二次分解法D .反弯点法 7、如下图所示的各建筑平面凹角处,需采取加强措施的是(C )A .设防烈度为6度:B .设防烈度为7度:C .设防烈度为8度:D .设防烈度为9度:8、受弯的钢筋混凝土梁的承载力抗震调整系数为(A )A .0.75B .0.80C .0.85D .0.90 9、下列结构不利于抗震的是(B )A .平面对称结构B .框支剪力墙结构C .横墙承重结构D .竖向均匀结构 10、下列结构抗震等级正确的是(D )A .设防烈度为6度且跨度为20m 的框架结构:四级B .设防烈度为7度且高度为20m 的抗震墙结构:三级 \C .设防烈度为8度且高度为20m 的框架-核芯筒结构:二级D .设防烈度为9度且高度为20m 的筒中筒结构:一级二、简答题:(本题共5小题,每小题6分,共30分)1、 什么是场地土的液化?影响场地土液化的主要因素是什么?答:课本P192、画出地震影响系数α-T 曲线,并简述影响该曲线形状的因素。
pkpm框架结构的抗震计算结果PKPM框架结构的抗震计算结果随着建筑行业的发展和对建筑结构安全性要求的提高,抗震设计成为了建筑工程中至关重要的一环。
在抗震设计过程中,PKPM框架结构是常用的计算工具,它能够根据建筑的结构特点和地震作用,进行抗震性能评估和计算。
本文将介绍使用PKPM框架结构进行抗震计算的结果。
PKPM框架结构能够根据建筑的结构形式和地震区域的地震烈度参数,进行结构的抗震性能评估。
通过输入建筑的结构参数,如楼层高度、梁柱尺寸和材料强度等,PKPM框架结构可以计算出建筑结构的刚度、周期和基础剪力等参数。
这些参数对于评估建筑的抗震性能至关重要,可以帮助工程师判断建筑结构是否满足抗震设计要求。
PKPM框架结构能够进行地震动输入和结构响应计算。
在抗震设计中,地震动输入是重要的一步,它是根据地震烈度参数和地震波的特征进行计算的。
PKPM框架结构可以根据地震动输入参数,计算出结构的动力特性,如模态质量、频率和阻尼比等。
这些参数对于结构的抗震性能评估和设计具有重要意义。
在进行抗震计算时,PKPM框架结构还能够考虑结构的非线性效应。
在地震作用下,建筑结构会发生变形和应力集中,如果考虑结构的非线性效应,可以更准确地评估结构的抗震性能。
PKPM框架结构可以进行非线性时程分析,考虑结构的塑性铰形成和耗能能力。
这些分析结果可以帮助工程师判断结构的抗震性能和安全性。
PKPM框架结构的抗震计算结果还可以用于结构的优化设计。
在抗震设计中,工程师需要根据建筑的功能和使用要求,对结构进行合理的设计。
PKPM框架结构可以通过调整结构的参数,如柱截面积和墙体布置等,来优化结构的抗震性能。
通过不断地进行抗震计算和结构优化,可以使建筑结构的抗震性能达到最佳状态。
PKPM框架结构的抗震计算结果对于建筑工程的抗震设计具有重要意义。
它能够评估建筑结构的抗震性能,计算地震动输入和结构响应,考虑结构的非线性效应,并进行结构优化设计。
房屋建筑框架结构抗震设计要点摘要:如何从我国的地震环境和社会经济发展的实际情况出发,不断提高建筑结构抗震设计的水平,使之更安全可靠、更合理经济,是结构设计人员的重要任务。
本文阐述了框架结构抗震设计时应注意的问题,探讨了框架结构抗震设计几个要点。
关键词:房屋建筑框架结构抗震设计要点近年来中国房地产的迅猛发展给建筑业的发展带来了很大机遇和挑战,房地产市场的日趋成熟和完善要求建筑功能越来越多样性和复杂性,因此如何在满足建筑功能的同时设计出安全经济合理的结构体系对设计人员是一种不小的挑战,这就需要我们结构设计人员在设计过程中不断的总结和提高。
一、抗震设计应注意的问题中国地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广,是一个震灾严重的国家。
据统计,我国绝大部分地区均发生过较强的破坏性地震,给人民的生命和财产造成了非常大的损失,如2008年5月12日发生的汶川地震、2010年4月14日发生的玉树地震都造成了大量房屋倒塌、大量人员伤亡。
因此,抗震设计是结构设计人员的一大课题,把好抗震设计关,提高建筑物的抗震能力才是减轻地震灾害的根本措施。
1、结构的抗震设计还不能完全依赖“计算设计”,更应该重视“概念设计”。
概念设计是一种基于震害经验建立的抗震基本设计原则和思想。
其目标是避免出现会导致结构过早破坏的敏感薄弱部位。
结构抗震设计中特别要注意贯彻“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件”的设计原则,强柱弱梁就是要求柱的抗弯能力高于梁的抗弯能力,强剪弱弯就是防止构件受剪破坏,要求杆件的受剪承载力高于受弯承载力,强节点弱构件就是要防止节点破坏先于构件。
大量的工程设计中我们发现框架梁上部配筋一般比较大,这是因为考虑了梁翼缘作用和梁裂缝宽度验算后增加了较多梁纵向钢筋,从而增大了梁端的承载力,相对减小了柱端承载力,可能会形成“强梁弱柱”,这样做的后果就是地震发生时可能使得塑性铰出现在柱端而未按照预期出现在梁端部,我们的做法是严格控制梁端裂缝验算宽度刚好满足规范要求,不因裂缝宽度过小而使得梁端增加过多的钢筋。
抗震设计中常用的结构设计方法以及优缺点抗震设计是建筑工程领域的一项重要技术,它是为了在地震发生时,减少建筑物的损毁和人员伤亡。
在抗震设计中,结构设计方法是一个关键问题,它直接影响到建筑物的抗震性能。
下面将介绍几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点。
1. 框架结构框架结构是一种常见的建筑结构形式,它采用柱、梁、架等单元按照一定的规则组成的。
在抗震设计中,框架结构通常被用来作为建筑物的主体支撑结构。
框架结构抗震性能好,能够有效减少建筑物在地震中的破坏程度。
然而,框架结构也有它的缺点,比如容易出现局部塌陷、刚度分布不均等问题。
2. 剪力墙结构剪力墙结构是一种相对成熟的抗震性能比较好的结构形式,它能够将建筑物整体刚性提高,从而有效减少建筑物在地震中的受力和破坏程度。
剪力墙结构也是建筑物中比较常见的结构形式。
但是,剪力墙也有它的缺点,比如它会造成非常大的刚度反应,从而影响建筑物的使用效率。
3. 钢结构钢结构是一种较为新颖的结构设计方法,它具有优良的抗震性能,能够有效提高建筑物的抗震性能。
钢结构的另一个优点是制造过程较为简单、容易精确控制尺寸等特点,因此在一些特殊场合中,钢结构也得到了广泛应用。
但是,钢结构也存在着一些缺点,比如它的造价相对一般的混凝土结构来说更高,而且在火灾或小规模爆炸等事故中,钢结构的抗灾能力相对较差。
4. 预应力混凝土结构预应力混凝土结构是一种将混凝土在施工前进行预应力处理,以提高强度和抗震性能的方法。
预应力混凝土结构具有重量轻、刚度高等优点,因此在高层建筑和大型桥梁的建造过程中,得到了广泛应用。
但是,预应力混凝土结构的存在一定的风险,一旦预应力混凝土失效,建筑物的整体安全性将会严重受到威胁。
以上是几种常用的结构设计方法以及它们的优缺点,当然还有其他的方法,比如悬挂链条结构、网壳结构等,在不同的场合下,也可以被考虑使用。
在进行抗震设计时,需要根据具体情况,选择合适的设计方案,以达到最佳的抗震效果。
大工13秋《工程抗震》大作业题目及要求注意: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:求自振圆频率和振型。
三层剪切型结构如下图所示,求该结构的自振圆频率和振型。
3m 3m 4m198MN m=2196MN m=3245MN m=180tm =题目二:底部剪力法。
某四层钢筋混凝土框架结构,建造于基本烈度为8度区域,设计基本地震加速度为0.30g ,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第二组,结构层高和重力代表值见下图。
取一榀典型框架进行分析,结构的基本周期为0.5s 。
要求:用底部剪力法计算在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
5m4m 4m4m4500kNG =3800kNG =2800kN G =11000kNG =题目三:简述抗震设防中“三水准两阶段设计”的内容。
题目四:简述地基基础抗震验算的原则。
哪些建筑可不进行天然地基及基础的抗震承载力验算?题目五:多层砌体结构房屋的抗震构造措施包括哪些方面,请逐一详细阐述。
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《工程抗震》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。
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如下图所示。
截止时间:2014年3月5日前。
3. 正文格式作业正文内容统一采用宋体,字号为小四。
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关于框架和框架剪力墙结构抗震等级的确定抗规6.1.3.1 设置少量抗震墙的框架结构,在规定的水平力下,底层框架部分所承受的地震倾覆力矩大于结构总地震力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定,抗震墙的抗震等级可以与框架的抗震等级相同。
(关于框架和抗震墙组成的结构的抗震等级,设计中有三种情况:1、个别或少量的框架,此此时的结构属于抗震墙的体系范畴,其抗震墙的抗震等级仍按抗震墙结构的确定;框架的抗震等级可参照框架抗震墙的结构的框架确定.2、当底层框架部分所承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的50%时仍属与框架的范畴3、框架剪力墙结构的的剪力墙足够,其框架是次要的抗侧力构件,按本规范框架抗震墙的结构确定抗震等级。
抗规6.2.13 4 设置少量抗震墙的框架结构,其框架部分的地震剪力值,宜采用框架结构模型和框架抗震墙结构模型二者计算结果的较大值。
高规8.1.3 抗震设计的框架剪力墙结构,应根据在规定水平力作用下结构底层框架部分承受的地震倾覆力矩与地震总倾覆力矩的比值,确定相应的设计方法,并应符合下列规定:1、框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾覆力矩的10%时,按剪力墙结构设计,其中的框架部分按框架剪力墙结构的框架进行设计。
既:结构中的剪力墙抗震等级可按剪力墙结构的规定执行,其最大适用高度仍按框架-剪力墙结构。
框架部分按框架剪力墙设计是指框架部分仍需满足0f 2.0V V (高规8.1.4)。
其侧向位移按剪力墙结构来控制。
2、当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构倾覆力矩的10%但是不大于50%时,按框架剪力墙进行设计。
(此种情况为典型的框架剪力墙结构。
)3、当框架承受的地震倾覆力矩大于结构总倾覆力矩的50%但不大于80%时,按框架剪力墙结构进行设计,其最大适用高度可比框架结构适当增加,框架部分的抗震等级宜按框架结构的规定采用。
(此种情况为结构的剪力墙偏少,框架的抗震等级和轴压比应按框架结构的规定执行,剪力墙的坑震等级和轴压比按框架剪力墙结构的规定执行。
建筑工程结构设计中的抗震设计摘要:本文首先分析了建筑结构设计中抗震结构设计的主要原则,接着分析了建筑结构设计中抗震设计的主要内容,希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:建筑工程;结构设计;抗震设计引言:建筑是我国基础设施建设与城市化发展的重要内容,在新时期建筑工程呈现出阶梯式快速发展状态,在这个过程中只有保证质量和保证施工安全,才可以保证结构的稳定。
设计人员应做好全面的设计,在设计中重视抗震设计,将抗震设计放在重要位置,充分考虑建筑可能发生的地震危害,保证建筑物使用功能、效果,从而发挥结构的作用,减少地震产生的危害。
结构抗震赋予了建筑抗震性能。
1建筑结构设计中抗震结构设计的主要原则分析1.1简化原则建筑结构设计的简单程度能够对结构抗震性能产生较大影响,通常来说,在建筑结构相对简单的条件下,受到这种结构形式在力传导方面优势性的影响,表现出的抗震性能也维持在较为理想的水平。
实践中,需要切实参考建筑物现实情况,对抗震结构模型实施简化处理,促使结构构件传力途径进一步优化,从而达到推动建筑物结构抗震性能增强的效果。
1.2整体性原则抗震结构设计所面向的是整个建筑物,而并非为建筑物内的某一部分。
所以,在实际的抗震结构设计期间,即便相关设计人员针对其中某一重点部位进行优化设计,也要在此过程中落实对局部构件与整体结构之间关系性的考量,具体来说,就是要切实考虑局部构件优化处理后会引发的建筑物整体结构变化情况,避免集中应力问题的发生,促使整个建筑物结构的稳定性以及抗震能力有所提高。
1.3规则性原则设计建筑物抗震结构时,需要尽可能保证沿竖向均匀布置建筑造型与结构,规避承载能力、刚度、传力路径等突然发生变化的现象出现;尽可能保证平面内不同结构实现均匀布局,规避结构刚度与质量之间“偏心”现象的出现。
2建筑结构设计中抗震设计的主要内容分析2.1考量构件的性能要求对于不同构件的刚度、稳定性以及承载能力要求落实全面性、综合性考量,并确保在实际的建筑抗震结构设计中能够对上述要求进行切实满足,保证所有构件均能够达到预设的抗震标准要求与等级要求。
目录
一、工程概况 (2)
1.结构方案 (2)
2.结构布置及梁柱截面 (2)
3.梁柱的截面尺寸 (2)
二、重力荷载代表值的计算 (3)
1.屋面荷载标准值: (3)
2.楼面荷载标准值 (3)
3.梁柱自重: (3)
4.墙体 (4)
4.1第一层 (4)
4.2第二至五层 (4)
4.3第六层 (5)
三、结构自震周期计算 (5)
1.横梁线刚度i b的计算: (5)
2.柱线刚度i c的计算: (5)
3.各层横向侧移刚度计算: (D值法) (6)
3.1第一层 (6)
3.2第二至六层 (7)
四、水平地震作用计算 (9)
1.结构等效总重力荷载代表值Geq (9)
2.计算水平地震影响系数а1 (10)
3.结构总的水平地震作用标准值FEk (10)
五、多遇水平地震作用下的位移验算: (11)
六、水平地震作用下框架内力计算: (12)
1.框架柱端剪力及弯矩 (12)
2.梁端弯矩、剪力及柱轴力分别按以下公式计算: (14)
七、设计体会及今后的改进意见 (15)
八、参考文献 (16)
一、工程概况
1.结构方案
该全现浇框架结构处于8度(0.2g)设防区,建筑为六层,底层柱高4.2m,其他柱高为3.6m;场地为II类场地,地震分组为第二组。
根据“抗震规范”第6.1.2条,确定结构抗震等级。
该建筑开间进深层高较大,根据“抗震规范”第6.1.1条,全现浇框架结构体系选择大柱网布置方案。
考虑本工程楼面荷载较大,对于防渗、抗震要求较高,为了符合适用、经济、美观的原则和增加结构的整体性及施工方便,采用整体现浇梁板式楼盖。
根据工程地质条件,考虑地基有较好的土质,地耐力高,采用柱下独立基础,并按“抗震规范”第6.1.14条设置基础系梁。
2.结构布置及梁柱截面
1、结构布置见图1
2、各梁柱截面尺寸:
框架梁,柱截面尺寸见下表
3.梁柱的截面尺寸
二、重力荷载代表值的计算
资料准备:查《荷载规范》可取:
1.屋面荷载标准值:
屋面恒载标准值: 5.95 KN
屋面活载标准值(不上人): 0.5 KN/m2 屋面雪荷载标准值: 0.75 KN/m2 2.楼面荷载标准值
楼面恒载标准值 3.80 KN/m2
楼面活载标准值 2.50 KN/m2 3.梁柱自重:
4.墙体
4.1第一层
内墙总重 6.6*4*5.96=157.344 KN 外墙总重 103.2*6.84=705.888 KN 楼面面积 475.8 m2
楼面恒载 3.8*475.8=1808.04 KN 楼面活载 2.5*475.8=1189.5 KN 一层重力代表值
506.46585.05.118904.1808888.705344.15705.1)3.76225.56375.30925.198(5.01=⨯++++⨯+++=+=活
恒G G G
注:梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。
4.2第二至五层
内墙总重 6.6*8*4.95=261.36 KN 外墙总重 103.2*6.84=705.888 KN 楼面面积 470.52 m2 楼面恒载 3.8*470.52=1787.98 KN 楼面活载 2.5*470.52=1176.3 KN 二至五层重力代表值
439
.45025.03.117698.178788.70536.26105.1)54025.56375.30925.198(5.0 52=⨯++++⨯+++=+=-活恒G G G
注:梁柱剩上粉刷层重力荷载而对其重力荷载的增大系数1.05。
4.3第六层
外墙总重 103.2*3.6=371.52 KN 屋面面积 482.112 m2 屋面恒载 482.112*5.95=2868.57 KN 屋面活载 482.112*0.5=241.056 KN 屋面雪荷载 482.112*0.75= 361.584KN 第六层重力代表值
41
.35415.0)584.361056.241(57.286852.3715.06=⨯+++=+=活恒G G G
三、结构自震周期计算
1.横梁线刚度i b 的计算:
2.柱线刚度i c 的计算:
3.各层横向侧移刚度计算: (D值法)
3.1第一层
①、A-1、A-8、C-1、C-8(4根)
K=3.9/5.45=0.72
ac=(0.5+K)/(2+K)=0.45
Di1=ac×12×Kc/h2
=0.45×12×5.45×104/4.22
=16683.7 KN/m
②、A-2、A-3、A-4、A-5、A-6、A-7、D-2、D-3、D-4、D-5、D-6、D-7(12根)
K=5.2/5.45=0.95
ac=(0.5+K)/(2+K)=0.5
Di2=ac×12×Kc/h2
=0.5×12×5.45×104/4.22
=18537.4 KN/m
③、B-1、B-8 (2根)
K=(3.9+3.9)/5.45=1.43
αc=(0.5+K)/(2+K)=0.56
Di2=ac×12×Kc/h2
=0.56×12×5.45×104/4.22
= 20761.9KN/m
④、B-2、B-3、B-4、B-5、B-6、B-7(6根)
K=(5.2+5.2)/5.45=1.91
αc=(0.5+K)/(2+K)=0.62
Di2=ac×12×Kc/h2
=0.62×12×5.45×104/4.22。