底部剪力法例題.ppt

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1、1底部剪力法例題:某三層單跨鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),跨度9.0m,梁EI=oo,設(shè)防烈度為8度(地震加速度0.2g),I類場地,設(shè)計地震分組第一組,集中于樓屋蓋處的重力荷載代表值分別為G1=2000kN,G2=1800kN,G3=1000kN,底層層高為5m,第二層層高3m,第三層層高3m,阻尼比為0.05,基本自振周期為0.433s,試按底部剪力法求多遇水平地震作用,并繪出地震剪力圖和彎矩圖。(不考慮樓層最小地震剪力)23.5.多質(zhì)點彈性體系水平地震作用的近似計算方法--底部剪力法用振型分解反應(yīng)譜法計算建筑結(jié)構(gòu)的水平地震作用還是比較復(fù)雜的

2、,特別是當(dāng)建筑物的層數(shù)較多時不能用手算,必須使用電子計算機。1.底部剪力法的計算假定理論分析研究表明:當(dāng)建筑物為高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),振動具有如下特點:(1).結(jié)構(gòu)振動位移反應(yīng)往往以第一(基本)振型為主(2).第一(基本)振型接近于直線。3在滿足上述條件下,在計算各質(zhì)點的地震作用時,可僅考慮基本振型,而忽略高振型的影響,這樣,基本振型質(zhì)點的相對水平位移xi1將與質(zhì)點計算高度Hi成正比。即xi1=ηHi,其中η為比例常數(shù),Hi質(zhì)點i計算高度。于是作用在第i質(zhì)點上的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可寫成3-

3、31則結(jié)構(gòu)底部總的剪力應(yīng)是各質(zhì)點水平地震作用之和3-322.底部剪力的計算4這里r1是第一振型的參與系數(shù),它等于則式3-32變?yōu)榧t線部分定義為重力等效系數(shù)ξ,則上式變?yōu)?-332.底部剪力的計算5大量計算分析表明,重力等效系數(shù)ξ的變化范圍不大,其值在0.85左右,故規(guī)范取0.85,代入式3-33,得上式中Geq稱為等效總重力荷載。3-34由式3-32可得:3.第i質(zhì)點上的水平地震作用代入式3-31可得:3-352.底部剪力的計算64.頂部附加水平地震作用對于自振周期比較長的多層鋼筋混凝土房屋,多層內(nèi)框架磚房,經(jīng)計算發(fā)現(xiàn),在房屋頂端的地震

4、剪力按底部剪力法計算結(jié)果較精確法偏小,為了減小這一誤差,規(guī)范采用調(diào)整地震作用的辦法,使頂部地震剪力有所增加。頂部附加水平地震ΔFn(加在主體結(jié)構(gòu)的頂層,而不是機房,水箱上面)3-36從而調(diào)整后質(zhì)點i的水平地震作用為:3-377上式中為頂部附加地震作用系數(shù),對于多層鋼筋混凝土和鋼結(jié)構(gòu)房屋,按表3.4采用;對多層內(nèi)框架磚房取0.2;其他房屋取0。Tg(s)T1>1.4TgT1<1.4Tg<0.350.08T1+0.070.000.35~0.550.08T1+0.01>0.550.08T1-0.02表3.4頂部附加地震作用系數(shù)8注意:w的單位

5、是:rad/s單位的大小寫:kN,kPa數(shù)據(jù)的有效數(shù)字位數(shù)

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