安徽巢湖奥鹏学习中心[4]VIP 黄程

大连理工大学《高层建筑结构》大作业

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题目一：反弯点法计算题

已知框架结构如图所示，承受水平风荷载作用，图中数字为框架梁、柱的相对刚度，试用反弯点法求各个框架柱的剪力。其中F1 18kN，F2 20kN，F3 16kN，

F4 22kN。

F4

F3F2F1

A

7500mm

B

7500mm

C

7500mm

D

解：一、对题目进行分析可知：

（1）、1层柱反弯点高度为底层柱高度的2/3，2~4层均在各柱中点处。 （2）、结构对称，外柱A、D有同样侧移刚度，内柱B、C也有同样侧移刚度，且

2~4层柱刚度一致。

二、根据公式进行计算： （1）、顶层柱剪力计算：

0.64

20.04 QA=22×=22×≈6.642KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.42

0.026252

QB=22×=22×≈4.358KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

42

0.4220.02625QC=22×=22×≈4.358KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.6420.04QD=22×=22×≈6.642KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

42

（2）、三层柱剪力计算： QA=（22+16）×

QB=（22+16）×

QC=（22+16）×

QD=（22+16）×

0.64

0.042

=38×≈11.472KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.42

0.026252

=38×≈7.528KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.42

0.026252

=38×≈7.528KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.64

0.042

=38×≈11.472KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

42

（3）、二层柱剪力计算：

0.64

20.04QA=（22+16+20）×=58×≈17.509KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.4220.02625QB=（22+16+22）×=58×≈11.491KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

420.4220.02625QC=（22+16+22）×=58×≈11.491KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

42

0.64

0.042

QD=（22+16+20）×=58×≈17.509KN

0.64 0.42 0.42 0.640.1325

42

（4）、底层柱剪力计算：

0.66

20.018336QA=（22+16+20+18）×=76×≈25.073KN

0.05556

620.3420.00944QB=（22+16+20+18）×=76×≈12.913KN

0.66 0.34 0.34 0.660.05556

620.3420.009446QC=（22+16+20+18）×=76×≈12.913KN

0.66 0.34 0.34 0.660.05556

620.66

0.018332

QD=（22+16+20+18）×=76×≈25.073KN

0.66 0.34 0.34 0.660.05556

62

题目四：什么是小震、中震和大震？其概率含义是什么？与设防烈度是什么关

系？抗震设计目标要求结构在小震、中震和大震作用下处于什么状态？怎样实现？

答：（1）我国根据现有的科学水平和经济条件，对建筑抗震提出了“三个水

准”的设防目标，即通常所说的“小震不坏，中震可修，大震不倒”。通常所讲的小震是指该地区50年内超越概率为63%的地震烈度，又称多遇地震；中震是指该地区50年内超越概率为10%的地震烈度，又称基本烈度或设防烈度；大震是指该地区50年内超越概率约为2%—3%的地震烈度，又称罕遇地震。

（2）小、中、大震是指概率统计意义上的地震烈度大小，是指事件（小、中、

大震）发生的可能性（几率）。

（3）设防烈度是按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈

度，确定了抗震设防烈度就确定了设计基本地震加速度和设计特征周期、设计地震动参数，在确定地震作用标准值时，用到设计基本地震加速度值，《抗震规范》3.2.2指出了加速度和设防烈度的对应关系，通俗的讲就是建筑物需要抵抗地震波对建筑物的破坏程度，要区别于地震震级，设防烈度取值的标准：是基本烈度，就是一个地区在今后50年期限内，在一般场地条件下超越概率为10%的地震烈度。其具体的取值根据抗震规范中的抗震设防区划来取值。小震烈度大约比基础烈度低1.55度，大震烈度大约比基本烈度高1度。

（4）抗震设计目标要求结构在小震、中震和大震作用下处于的状态是结构应

该实现小震不坏，中震可修，大震不倒。 （5）实现方式为抗震设计采用两阶段方法。

第一阶段为结构设计阶段。在初步设计及技术设计时，就要按有利于抗震的做法去确定结构方案和结构布置，然后进行抗震计算及抗震构造设计。在这阶段，用相应于该地区设防烈度的小震作用计算结构的弹性位移和构件内力，并进行结构变形验算，用极限状态方法进行截面承载力验算，按延性和耗能要求进行截面配筋及构造设计，采取相应的抗震构造措施。

第二阶段为验算阶段。一些重要的或特殊的结构，经过第一阶段设计后，要求用与该地区设防烈度相应的大震作用进行弹塑性变形验算，以检验是否达到了小震不坏，中震可修，大震不倒的目标。