答案 大工17春《工程抗震》大作业题目及要求

答案大工17春《工程抗震》大作业题目及要求大连理工大学《工程抗震》大作业学习中心姓名：学号：大工17春《工程抗震》大作业及要求题目二：振型分解反应谱法某3层钢筋混凝土框架结构，阻尼比ξ=0.05，部分尺寸如下图所示。各楼层重力荷载代表值为G1=1200kN，G2=1000kN，G3=650kN，场地土Ⅱ类，设防烈度8度（设计基本地震加速度为0.20g），地震分组在第二组。现算得前3个振型的自振周期为T1=0.68s，T2=0.24s，T3=0.16s，振型如下图所示。试用振型分解反应谱法求该框架结构的层间地震剪力标准值。（a）框架（b）计算简图（c）第一振型（d）第二振型（e）第三振型解：1.第一振型的水平地震作用根据《抗震规范》表，当场地为II类建筑，设计地震分组为第二组时，特征周期Tg=0.4s。同时，多遇地震8度时，设计基本地震加速度为0.20g时，水平地震影响系数最大值αmax=0.16。根据《抗震规范》图5.1.4，计算相应于第一型自振周期的地震影响系数为：α1=αmax×(Tg/T1)=0.16×(0.4/0.68)≈0.10α2=α3=αmax=0.16根据振型分解反应谱法公式，计算得到：γ1=ΣXiGi/ΣXiG1i=(1×1200+1.735×1000+2.148×650)/221.2×1200+1.735×1000+2.148×650≈0.16γ2=ΣXiGi/ΣXiG1i=(1×1200+0.139×1000-1.138×650)/221.2×1200+1.735×1000+2.148×650≈0.29γ3=ΣXiGi/ΣXiG1i=(1×1200+1.000×1000+1.000×650)/221.2×1200+1.735×1000+2.148×650≈0.193各层地震作用的标准值为：F11=α1γ1X11G1=0.10×0.601×1.000×1200≈72.12KNF12=α1γ1X12G1=0.10×0.601×1.735×1200≈104.27KNF13=α1γ1X13G1=0.10×0.601×2.148×650≈83.91KNF21=α2γ2X21G1=0.16×0.291×1.000×1200≈55.87KNF22=α2γ2X22G1=0.16×0.291×0.139×1000≈6.47KNF23=α2γ2X23G1=0.16×0.291×(-1.138)×650≈-34.44KNF31=α3γ3X31G1=0.16×0.193×1.000×1200≈36.97KNF32=α3γ3X32G1=0.16×0.193×0.139×1000≈4.28KNF33=α3γ3X33G1=0.16×0.193×1.467×650≈44.89KN因此，该框架结构的层间地震剪力标准值为：V12=F11-F21≈16.25KNV23=F22-F32≈2.19KNV13=F13+F23+F33≈94.36KN上述计算结果显示了三个力的大小，分别为37.06KNF、-40.64KNF和29.45KN。其中，第一个力的数值为正数，而后两个力的数值为负数。需要注意的是，这些力的大小是由一些参数决定的。例如，第一个力的大小取决于三个因素：横截面积、应力和长度。而第二个力的大小则取决于这三个因素的相反数。第三