大工16春《工程抗震》离线作业答案

大连理工大学《工程抗震》大作业学习中心：奥鹏远程教育学习中心（直属）姓名：学号：题目二：振型分解反应谱法某二层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等，121200kNGG，14mH，28mH。自振周期11.028sT，20.393sT，第一振型、第二振型如下图所示。1H2H1.0001.6181.0000.6182G1G111.000x；121.618x；211.000x；220.618x建筑场地为Ⅱ类，抗震设防烈度7度，设计地震分组为第二组，设计基本地震加速度为0.10g，结构阻尼比为0.05。确定多遇水平地震作用ijF，并绘制地震剪力图。解：1.第一振型的水平地震作用查《抗震规范》表，当II类建筑场地，设计地震分组为第二组时，特征周期sTg4.0设计地震分组场地类别Ⅰ0Ⅰ1ⅡⅢⅣ第一组0.200.250.350.450.65第二组0.250.300.400.550.75第三组0.300.350.450.650.90由sTg4.0，查《抗震规范》表，多遇地震7度时，设计基本地震加速度为0.10g时，水平地震影响系数最大值08.0max由sTg4.0，08.0max，sTsT393.0,028.121按《抗震规范》图5.1.5查得计算相应于第一振型自振周期的地震影响系数。033.008.0028.140.09.0max9.01TTg由kNGG120021，sTg4.0，08.0max，033.01可以得到：按《抗震规范》5.2.2-2724.0618.112001200000.1618.112001200000.122121111niiiniiiGXGX应用《抗震规范》式(5.2.2-2)（4-96）得水平地震作用标准值：kNGxF67.28120000.1724.0033.01111111kNGxF39.461200618.1724.0033.02121112第二振型的水平地震作用查《抗震规范》表5.1.4-1查得s08.0max因为,4.0393.01.02sTsTsg得max2第二振型的水平地震作用由s08.0max，max2，kNGG120021得：276.0618.012001200000.1618.012001200000.122122122niiiniiiGXGX应用《抗震规范》式(5.2.2-1)（4-96）得水平地震作用标准值kNF5.261200000.1276.008.021kNF37.161200)618.0(276.008.022kNGxF67.28120000.1724.0033.01111111kNGxF39.461200618.1724.0033.02121112kNF5.261200000.1276.008.021kNF37.161200)618.0(276.008.022绘制地震内力图因二跟柱的刚度相等，故每根柱分担一半地震力，第一振型第2层每根柱承担的剪力kNV20.23239.4612第1层每根柱承担的剪力kNV53.37239.4667.2811第二振型第2层每根柱承担的剪力kNV19.8237.1622第1层每根柱承担的剪力kNV06.525.2637.1621绘制地震内力图因二跟柱的刚度相等，故每根柱分担一半地震力，第一振型第2层每根柱承担的剪力kNV20.23239.4612第1层每根柱承担的剪力kNV53.37239.4667.2811第二振型第2层每根柱承担的剪力kNV19.8237.1622第1层每根柱承担的剪力kNV06.525.2637.1621应用《抗震规范》式（5.2.2-3）（4-98）得组合地震剪力第2层kNVVii55.24)19.8(20.232221222第1层kNVVii86.3706.553.372221211查《抗震规范》表5.2.5得剪力系数016.0第2层kNV2.191200016.0min2第1层kNV4.3812002016.0min1第2层每根柱的最小地震剪力kNkN55.241.822.19第1层每根柱的最小地震剪力kNkN86.372.1924.38满足要求第2层kNV2.191200016.0min2第1层kNV4.3812002016.0min1第2层每根柱的最小地震剪力kNkN55.241.822.19第1层每根柱的最小地震剪力kNkN86.372.1924.38题目三：地震动的主要特性有哪些基本要素？简述他们是如何影响地震动的。答：地震动有很强随机性。同一次地震在不同地点记录到的地震动不同；同一地点在不同地震中记录到的地震动不同；一般认为，地震动主要特征可以通过三个基本要素来描述：幅值、频谱和持时。地震动振幅可以是地震动加速度、速度或位移三者之一的峰值、最大值或某种有意义的有由于现在加速度时程都是按等间距给出的，因而常常不能给出真实的最大值，对竖向加速度而言，不等间距与等间距最大加速度值之比最大可达到1.5:1，对于水平加速度而言可达到1.3:1（基岩场地），或1.2:1（硬土场地）。以地震动的绝对幅值定义持时取加速度记录图上绝对幅值首次和最后一次达到或超过给定值（如0.05g）之间所经历的时间。以地震动的相对幅值定义持时取地震动参数在首次和最后一次达到或超过峰值的给定比值（如1/3、1/5）之间经历的时间。以地震动的总能量定义持时取地震动能量从达到总能量的5%开始至达到总能量的95％为止所经历的时间。地震动的频谱1950年左右人们认识到地震动频谱的重要性，并将其反应到结构的抗震设计中去。地震动卓越频率在高频段，刚性结构破坏严重。地震动卓越频率在低频段，柔性结构破坏严重。定义：地震动频谱特性是指地震动对具有不同自振周期的结构反应特性的影响，凡是表示一次地震动中振幅与频率关系的曲线，统称为频谱。在地震工程中通常用傅立叶谱、反应谱和功率谱表示。傅立叶谱把复杂的地震动加速度过程，按离散傅立叶变换技术展开为N个不同频率的组合：反应谱地震（加速度、速度和位移）反应谱可理解为一个确定的地面运动，通过一组阻尼比相同但自振周期各不相同的单自由度体系，所引起的各体系最大反应与相应体系自振周期间的关系曲线。