1、 结构力学大作业结构力学大作业 采用振型叠加法求地震作用下框架结构内力 土木工程与力学学院 姓名：学号：U2010 班级：201004 班 日期：2013.4.8 指导老师：龙晓红 华中科技大学 目录 一 设计条件-（2）二 计算步骤-（2）2.1 基本数据计算-（2）2.2 求频率和振型-（3）2.3 求振型参与系数-（4）2.4 求自振周期及特征周期-（4）2.5 求水平地震影响系数-（5）2.6 求振型参与系数-（6）三 画内力图-（6）四 作业总结-（12）一：设计条件 某两层钢筋混凝土框架（图 1），集中于楼盖和屋盖出的重力荷载值为：。柱截面尺寸为，结构层高，结构采用 C45混凝土，
2、弹性模量。场地类别为第三组，地震加速度为 0.15g，地震影响按多与地震考虑，烈度为 7 级。试采用振型叠加法求解结构的地震内力，并绘制内力图。二：计算步骤 2.1:基本数据计算基本数据计算 各层刚度计算：柔度系数计算：质量：2.2:求频率和振型 故频率为：振型为：2.3:求振型参与系数求振型参与系数 2.4:求自振周期及特征周期求自振周期及特征周期 场地类别为 I1 第一组，查表知 2.5:求水平地震影响系数求水平地震影响系数 地震影响烈度为 7度，地震加速度为 0.15g，按多遇地震考虑，查下表得：由特征周期以及下图地震应先系数曲线求得地震影响系数。由,有：由，有：2.6:求地震作用求地震
3、作用 由，得前两阶水平地震作用：如图 4所示：三：画内力图 A.结构作用和时，由结构力学求解器。求出的内力如下：图表 1第一主震型轴力图（KN）图表 2第一主震型剪力图（KN）图表 3第一主震型弯矩图（KN*M）第一主震型下的结构各节点内力如下所示：杆端 1 杆端 2 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 1 87.330 78.358-117.926 87.330 78.358 117.150 2 24.104 48.280-72.527 24.104 48.280 72.313 3-48.280-24.104 72.313-48.280-24.104-72.313 4-24.104
4、48.280-72.313-24.104 48.280 72.527 5-87.330 78.358-117.150-87.330 78.350 117.926 6-30.079-63.226 189.677-30.079-63.226-189.677 B.结构作用和时，同理由结构力学求解器。求出的内力如下：图表 4第二主震型轴力图（KN）图表 5第二主震型剪力图（KN）图表 6第二主震型弯矩图（KN*M）第二主震型下的结构各节点内力如下所示：杆端 1 杆端 2 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 1-9.913 8.368-12.509-9.913 8.368 12.597 2-7.
5、046-14.112 21.199-7.046-14.112-21.137 3 14.112 7.046-21.137 14.112 7.046 21.137 4 7.046-14.112 21.137 7.046-14.112-21.199 5 9.913 8.368-12.597 9.913 8.368 12.509 6-22.481 2.868-8.603-22.481 2.868 8.603 按 计算总效应，组合剪力和组合弯矩分别按下式计算：第二层：第一层：平均后求出结构受力如下表：杆端 1 杆端 2 单元码 轴力 剪力 弯矩 轴力 剪力 弯矩 1 87.89082 78.80355
6、118.5876 87.89082 78.80355 117.8253 2 25.11272 50.30017 75.56165 25.11272 50.30017 75.33885 3 50.30017 25.11272 75.33885 50.30017 25.11272 75.33885 4 25.11272 50.30017 75.33885 25.11272 50.30017 75.56165 5 87.89082 78.80355 117.8253 87.89082 78.7956 118.5876 6 37.55185 63.29101 193.387 37.55185 63.29101 193.387 注：受地震影响，轴力剪力和弯矩的最大值已标识出来。则组合内力图如下：四：作业总结 这次作业是对这学期结构动力学课程学习成果很好的复习和检验，是一次非常有意义的学习过程，提升了我们对课程知识的理解和认知，明白了结构动力学在结构防震方面的重要作用。
