某高层钢筋混凝土框架-剪力墙结构房屋,该结构中框架柱数量各层均不改变。对应于水平地震作用标准值,结构基底总剪力V(来学网)=14000kN,各层框架所承担的未经调整的地震总剪力中的最大值V=2100kN,某楼层框架承担的未经调整的地震总剪力V=1600kN,该楼层某根柱调整前的柱底内力标准值:弯矩M=±283kN·m,剪力V=74.5kN,问抗震设计时,在水平地震作用下,该柱应采用的内力标准值与以下哪项数值最为接近?(提示:楼层剪重比已满足规程关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的要求。)
  • A.
    (来学网)M=±283kN·m,V=±74.5kN
  • B.
    (来学网)M=±380kN·m,V=±100kN
  • C.
    (来学网)M=±500kN·m,V=±130kN
  • D.
    (来学网)M=±560kN·m,V=±150kN
正确答案:
C
答案解析:
【主要解答过程如下】:(1)0.2V=0.2×14000=2800kN>V=1600kN
根据《高规》第8.1.4条第1款,该柱内力应调整。
(2)1.5V=1.5×2100=31500kN>2800kN=0.2V
根据《高规》第8.1.4条规定,应取V=2800kN作为框架总剪力。
(3)调整系数η=2800/1600=1.75
(4)根据《高规》第8.1.4条第2款,水平地震作用下该柱的内力标准值应调整
如下:
M=±283×1.75=±495.25kN·m,V=±74.5×1.75=±130.375kN
【点评】:框架-剪力墙结构在水平地震作用下,框架部分计算所得的剪力一般都较小。为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。《高规》第8.1.4条规定:抗震设计时,框架-剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定:
(1)满足式(1-61-1)要求的楼层,其框架总剪力不必调整;不满足式(1-61-1)要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V=和1.5V二者的较小值采用;
V≥0.2V(1-61-1)
其中V--对框架柱数量从下至上基本不变的规则建筑,应取对应于地震作用标准值的结构底部总剪力;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段最下一层结构对应于地震作用标准值的总剪力;
V--对应于地震作用标准值且未经调整的各层(或某一段内各层)框架承担的地震总剪力;
V--对框架柱数量从下至上基本不变的规则建筑,应取对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值;对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构,应取每段中对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力中的最大值。
(2)各层框架所承担的地震总剪力按上述(1)调整后,应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整;
(3)按振型分解反应谱法计算地震作用时,上述(1)所规定的调整可在振型组合之后进行。
需要注意的是:随着建筑形式的多样化,框架柱的数量沿竖向有时会有较大变化,此时若各层均取同一个调整系数显然不合理。故特别规定了对框架柱柱的数量沿竖向有规律分段变化时可分段调整,以适应更多的场合。对框架柱的数量沿竖向变化更复杂的情况,设计时应专门研究框架柱剪力的调整方法。因此,本题中"框架柱数量各层基本不变"的条件是很重要的。
另外,"楼层剪重比满足规程关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的要求"的提示也很重要。因为框架剪力的调整应在楼层满足《高规》第3.3.13条关于楼层最小地震剪力系数(剪重比)的前提下进行。否则,应首先进行满足楼层剪重比的调整,然后再进行框架剪力的调整。