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大震弹塑性学习七(一注试题弹塑性层间位移角)

大震弹塑性学习七(一注试题弹塑性层间位移角)
题68-73
某38层现浇框架-核心筒高层办公楼,标准设防类,安全等级一级,如图68-73所示。内筒为钢筋混凝土筒体,外框柱采用型钢混凝土柱,楼面梁为钢筋混凝土梁,房屋高度150m,沿竖向规则。抗震设防烈度为7度(0.10g),设计地震分组为第二组,场地类别为III类。假定,结构本身的计算基本自振周期T,=3.8s(x向平动),T2=3.5s(y向平动),各楼层考虑偶然偏心影响的最大扭转位移比为1.30。
71.该结构进行单向弹塑性动力时程分析补充计算时,按规范选用的5组实际地震记录加速度时程曲线和2组人工模拟加速度时程曲线分别为:USERP1~ USERP7,分析表明,所选时程曲线的平均地震影响系数曲线与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符,且每条时程曲线弹性计算所得的结构底部剪力及其平均值符合规范要求。假定,该结构y向第24层的层间位移角最大,同一软件计算所得的第24层结构在y向地震作用下的大震最大位移角及对应的小震最大弹性位移角如表71所示。试问,按《建筑抗震设计规范》GB50011-2011(2016年版)的建议方法确定的罕遇地震作用下该结构第24层y向弹塑性层间位移角参考值,与下列何项数值最为接近?
由于时程分析结果的离散性,规范(抗规)建议采用“弹塑性位移放大系数法”进行结果修正,即:用同一波形下弹塑性位移与小震弹性位移的比值(取平均或包络值)乘以小震位移,以得到大震下弹塑性位移的参考值。
计算原理
对每一条地震波,计算位移放大系数:
λᵢ = 本条波大震弹塑性层间位移角 ÷ 同一条波小震弹性层间位移角
取7条地震波放大系数的平均值λ平均,再乘以反应谱CQC小震弹性位移角,得到大震弹塑性位移角参考值:
θₚ = λ平均 × CQC小震弹性位移角
已知条件
CQC反应谱小震弹性位移角:1/900
USERP1:小震弹性位移角1/895,大震弹塑性位移角1/165
USERP2:小震弹性位移角1/740,大震弹塑性位移角1/125
USERP3:小震弹性位移角1/1000,大震弹塑性位移角1/180
USERP4:小震弹性位移角1/750,大震弹塑性位移角1/135
USERP5:小震弹性位移角1/815,大震弹塑性位移角1/145
USERP6:小震弹性位移角1/650,大震弹塑性位移角1/120
USERP7:小震弹性位移角1/760,大震弹塑性位移角1/143
分步计算
1、逐条计算各条波位移放大系数λᵢ
USERP1:λ₁ = (1/165) ÷ (1/895) = 895/165 ≈ 5.424
USERP2:λ₂ = (1/125) ÷ (1/740) = 740/125 = 5.920
USERP3:λ₃ = (1/180) ÷ (1/1000) = 1000/180 ≈ 5.556
USERP4:λ₄ = (1/135) ÷ (1/750) = 750/135 ≈ 5.556
USERP5:λ₅ = (1/145) ÷ (1/815) = 815/145 ≈ 5.621
USERP6:λ₆ = (1/120) ÷ (1/650) = 650/120 ≈ 5.417
USERP7:λ₇ = (1/143) ÷ (1/760) = 760/143 ≈ 5.315
2、求放大系数平均值
λ平均 
= (5.424+5.920+5.556+5.556+5.621+5.417+5.315) ÷7 ≈ 5.544
3、计算罕遇地震弹塑性位移角参考值
θₚ = 5.544 × (1/900) ≈1/162.3
计算结果1/162.3,和选项1/160最为接近。
答案:B选项(1/160)

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