高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-蘇原-第3章習(xí)題

1、1201212(...)coscoscosnnzzsssnWaaaBBB??????????第三章第三章3.1計(jì)算總風(fēng)總風(fēng)荷載和局部和局部風(fēng)荷載的目的是什么？二者的目的是什么？二者計(jì)算有何異同？算有何異同？答：答：(1)總風(fēng)荷載是建筑物各表面承受風(fēng)作用力的合力，是沿高度變化的分布荷載，計(jì)算總風(fēng)荷載的目的是為了計(jì)算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。局部風(fēng)荷載是用于計(jì)算結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接。(2)二者的異同：二者都用下列公式計(jì)算但

2、計(jì)算局部風(fēng)荷載的時(shí)候采用的是部風(fēng)荷載體型系數(shù)。3.2對(duì)圖對(duì)圖313結(jié)構(gòu)的構(gòu)的風(fēng)荷載進(jìn)載進(jìn)行分析。行分析。圖示風(fēng)的作用下，各建筑立面的的作用下，各建筑立面的風(fēng)是吸是吸力還是壓力？是什么方向？力？是什么方向？結(jié)構(gòu)的構(gòu)的總風(fēng)總風(fēng)荷載是哪個(gè)方向？如果要是哪個(gè)方向？如果要計(jì)算與其算與其成90方向的方向的總風(fēng)總風(fēng)荷載，其大小與前者相同，其大小與前者相同嗎？為什么？什么？3.3計(jì)算一個(gè)框架算一個(gè)框架剪力剪力墻結(jié)墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)的總風(fēng)總風(fēng)荷載。結(jié)構(gòu)平面即構(gòu)平

3、面即圖313的平面，的平面，16層，層高3m，總高度高度為48m。由。由現(xiàn)行荷行荷載規(guī)載規(guī)范上找出你所在地區(qū)的基本范上找出你所在地區(qū)的基本風(fēng)壓值風(fēng)壓值，按50年重年重現(xiàn)期計(jì)算。求出算。求出總風(fēng)總風(fēng)荷載合力作用合力作用線及其沿高度的分布。及其沿高度的分布。3.4地震地面運(yùn)地震地面運(yùn)動(dòng)特性用哪幾個(gè)特征量來描述？特性用哪幾個(gè)特征量來描述？結(jié)構(gòu)破壞與地面運(yùn)構(gòu)破壞與地面運(yùn)動(dòng)特性有什特性有什么關(guān)系？么關(guān)系？答：答：(1)地震地面運(yùn)動(dòng)的特性可用三個(gè)量

4、來描述：強(qiáng)度（由振幅值大小表示）、頻譜和持續(xù)時(shí)間。(2)結(jié)構(gòu)破壞與地面運(yùn)動(dòng)特性有著密切的關(guān)系，主要表現(xiàn)在：強(qiáng)烈地震的加速度或速度幅值一般很大，但如果地震時(shí)間很短，對(duì)建筑物的破壞性可能不大；而有時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度或速度幅值并不太大，而地震波的卓越周期與結(jié)構(gòu)的基本周期接近，或者振動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)，都可能對(duì)建筑物造成嚴(yán)重影響。3.5什么叫地震地面運(yùn)什么叫地震地面運(yùn)動(dòng)的卓越周期？卓越周期與的卓越周期？卓越周期與場(chǎng)地有什么關(guān)系？卓越周期地有什么關(guān)系？卓

5、越周期與場(chǎng)地特征周期有何關(guān)系？地特征周期有何關(guān)系？答：答：(1)地震地面運(yùn)動(dòng)的卓越周期是指地震功率譜中能量占主要部分的周期。(2)卓越周期與場(chǎng)地的關(guān)系：硬土的卓越周期短；軟土的卓越周期長(zhǎng)。(3)卓越周期T與特征周期Tg間的關(guān)系應(yīng)理解為:二者都是場(chǎng)地固有周期T0的不同預(yù)測(cè)值因預(yù)測(cè)方法不同而冠以不同的名稱。3.6地震作用與地震作用與風(fēng)荷載各有什么特點(diǎn)？各有什么特點(diǎn)？答：答：(1)地震作用的特點(diǎn)：地震時(shí)，由于地震波的作用產(chǎn)生地面運(yùn)動(dòng)，并通過房

6、答：答：(1)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜是通過單自由度彈性體系的結(jié)構(gòu)技術(shù)模型得到的。(2)結(jié)構(gòu)自振周期T??時(shí)各阻尼絕對(duì)加速度反應(yīng)譜均趨近于0，相互之間的差異越來越?。浑S著阻尼比的增大，不同阻尼值之間譜值相差越來越??；在譜平臺(tái)段，各周期處的譜值因阻尼而造成的差異差別不大，在下降段，隨著阻尼比增高，下降速率越來越低；不同阻尼比的反應(yīng)譜特征周期略有變化，但阻尼比在0.01~0.1范圍之內(nèi)變化不大。(3)一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比取0.05，鋼結(jié)構(gòu)取0.02.

7、3.10什么是地震系數(shù)什么是地震系數(shù)k、動(dòng)力系數(shù)力系數(shù)β和地震影響系數(shù)和地震影響系數(shù)α？寫出？寫出α、β、k的表達(dá)式。的表達(dá)式。β譜曲線有什么特點(diǎn)？有什么特點(diǎn)？答：答：(1)地震系數(shù)0maxkxg???即地面運(yùn)動(dòng)最大加速度與重力加速度的比值。動(dòng)力系數(shù)0maxasx????，即結(jié)構(gòu)最大加速度反應(yīng)相對(duì)于地面最大加速度的放大系數(shù)。地震影響系數(shù)k???。(2)由于同一烈度的k值為常數(shù)，β譜曲線形狀與α譜曲線形狀相同。3.11什么是特征周期分什么

8、是特征周期分組？對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)反應(yīng)譜應(yīng)譜有什么影響？有什么影響？答：答：(1)在相同烈度下，震中距離遠(yuǎn)近不同和震級(jí)大小不同的地震，產(chǎn)生的震害是不同的，如果距離震中較近，則地面運(yùn)動(dòng)的頻率成分中短周期成分多，場(chǎng)地卓越周期短，對(duì)剛性結(jié)構(gòu)造成的震害大，長(zhǎng)周期的結(jié)構(gòu)反應(yīng)較小；如果距離震中遠(yuǎn)，短周期振動(dòng)衰減比較多，場(chǎng)地卓越周期比較長(zhǎng)，則高柔的結(jié)構(gòu)受地震影響大。《抗震規(guī)范》用設(shè)計(jì)分組，粗略的反應(yīng)這一宏觀現(xiàn)象。(2)在分組中，特征周期越大，反應(yīng)譜曲線平臺(tái)

9、段越長(zhǎng)，長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)的地震作用將加大。3.12地震作用大小與地震作用大小與場(chǎng)地有什么關(guān)系？地有什么關(guān)系？請(qǐng)分析影響因素及其影響原因。如果兩分析影響因素及其影響原因。如果兩幢相同建筑，基本自震周期是幢相同建筑，基本自震周期是3s，建造地點(diǎn)都是屬于第一，建造地點(diǎn)都是屬于第一組，分，分別建在建在Ⅰ類場(chǎng)地和地和Ⅳ類場(chǎng)類場(chǎng)地上，它地上，它們地震作用相差多少？如果它地震作用相差多少？如果它們建筑地點(diǎn)分建筑地點(diǎn)分別為別為第一組和第三和第三組，都是建在，