高层考试计算题及其答案1

例框架梁的最不利弯矩组合H60m条件：今有一高48m、三跨、十二层的钢筋混凝土框架结构，经计算已求得第六层横梁边跨边端的弯矩标准值如表所示荷载类型弯矩值永久荷载楼面何载风何载地震作用-25kN m-9kN m18kNm30kN要求：确定该处进行截面配筋时有地震作用效应组合时的弯矩设计值答案：1因总高H=48m43.84-1.0 1.4X3.62-0.6 1.4B1.80=-88.38 kN m-XXXXX31.80=-110.27 kNm右端弯矩：XXXXX24.7=-101.12 kNmX6XXXX24.7=-120.68 kNmM=-1.2X1.12-0.7 1X X8.99-1.0 1X X4.7=-126.53kN m-跨中弯矩：M=1.35X37.28+0.7X4X0.90+0.0X4X.6=111.31 kN m-M=1.2.28+1.0化4忽0.90+0.6他86=113.02kN m-M=1.27.28+0.7仅4忽0.90+1.0他86=106.26kN m剪力：V=1.35 85.64+0.7仅4送6.51+0.0銘4X0.仁141.59 kNV=1.2 85.64+1.0 6.51+0.6 0.1=148.01 kNV=1.285.64+0.7 1.426.51+1.0 1.410.1=142.53 kN最不利的组合：M左=-110.27 kN m-M右=-126.53 kN m-M中根据?高规?规定，应同时考虑风荷载和地震作用的组合，且应考虑风荷载及地震作用可能 出现正反方向。(2)有地震作用组合因H=82m60m50.65-1.326.25-1.4 0 1.8=-363.81kN m；左+M=-1.00.65+1.3 226.25+1.4 0.21.8=252.38kN m右-M=-1.20.62-1.3 15.65-1.4 0 4.7=-320.0kN m-右+M=-1.0 70.62+1.375.654.24.7=164.64kN m跨中M=1.2X77.74+1.3 25.30+1.4 0.23.6=127.19 kN m-剪力V=1.298.60+1.3 71.80+1.4 0.2 10.1=214.49 kN1某10层框架剪力墙结构，楼层层高均为h=3m,其结构平面布置如图3-2所示，在倒三角形荷载q=350kN/m作用下:(1)绘出刚接连梁框架一剪力墙结构的计算简图；(2)计算结构的刚度特征值？；y设0.7(z=21m)高度处墙肢计算参数：y()/Vo=0.236；mMW()/Mo=0.0394；0.132。VVW()/V=试计算第七层楼盖处(z=21m):(a)剪力墙总剪力、总弯矩和各片剪力墙承当的剪力与弯矩；(b)连梁对剪力墙总的约束弯矩及每根连梁对剪力墙的约束弯矩;(c)框架总剪力及一根角柱柱顶的剪力；(d)结构的位移。具体参数：每榀剪力墙的等效抗弯刚度：Ewleqi57.16 106 kN m2。每根框架柱抗侧刚度：边柱：Di10700kN/m；中柱：Di14100kN/m。每根连杆与剪力墙刚接处连杆的约束刚度：h减系数取0.7。皿 118273kN。计算过程中连梁的刚度折解：(1)刚接连梁框架一剪力墙结构的计算简图见图5-2(a)。q=350kN/m剪力墙 连梁 框架图5-2(a)刚接体系框架一剪力墙结构计算简图结构刚度计算总框架的抗推刚度为：Cf总剪力墙的等效抗弯刚度为:Djh 10700 18 14100 7 3.0 873900kNEJeq57.16 106 4 228.64 106kN m2118273 4473092kN(3)总连梁的约束刚度为:(2)计算结构的刚度特征值30873900eq荷载作用下框架-剪力墙底部剪力：11V0qH 350 30 5250kN22荷载作用下框架-剪力墙底部弯矩：22M0V0H5250 30 105000kN m33荷载作用于总剪力墙时顶点位移：wE10.74730926228.64 102.811 V0H311 5250 303060.114myo60 EwIeq60 228.64 106(a)第7层楼盖处剪力墙的总弯矩:Mw0.7m Mw 0.0394 1050004137kN m剪力墙的弯矩按每片剪力墙的等效抗弯刚度分配，故每片剪力墙的弯矩为:0.25Mw 0.70.25(4137)1034kNm未经修正的剪力墙总剪力为:VW 0.7v 0V0.132 5250693.0kN第7层楼盖处结构的剪力:Vp0.712121212677.5kN350 30-3503022677.5(693.0)3370.5kN第7层楼盖处广义总框架剪力为:VF0.7 Vp 0.7 VW 0.7广义总框架剪力按总框架抗推刚度和总连杆约束刚度的比例分配给总框架和总连杆。第7层楼盖处总框架剪力为：V873900F0.7CFC0.7C-VF0.73370.52444kNFb8739000.7 473092第7层楼盖处剪力墙的总剪力为:VW0.7Vp 0.7VF 0.72677.5 2444 233.5kN剪力墙的剪力按每片剪力墙的等效抗弯刚度分配，故每片剪力墙的剪力为:0.25Vw 0.70.25 233.5 58.4kN(b)第7层楼盖处连续连杆杆端约束弯矩为:m 0.7VF 0.7 VF0.7926.5kN第7层楼盖处总连梁约束弯矩为:Mb 0.7926.5 3 2779.5kN?m连梁梁端的约束弯矩根据连梁梁端的约束刚度比值进行分配，故每根连梁对剪力墙的约弯矩为：Mb 0.7/4.0 2779.5/4.0 694.9kN?m(c)上面已求得第7层楼盖处总框架剪力为2444kN。一根角柱柱顶的剪力为：1070010700 18 14100 72444 89.8kN(d)第7层楼盖处结构的位移：y 0.7y y00.236 0.114 0.0269m束