混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計第四版2-3與2-4題答案

1、如圖3-102所示單跨排架結(jié)構(gòu)，兩柱截面尺寸相同，上柱I u =25.0 109mm4 ,下柱 li=174.8 108mm4，混凝土強(qiáng)度等級為C3C。吊車豎向荷載在牛腿頂面處產(chǎn)生的力矩 Mi=kN m， M2 = kN m。求排架柱的剪力并繪制彎矩圖。解：(1)剪力分配系數(shù)Hu 3.9-0.30H13.2I-25.0 108n80.143ll174.8 108剪力分配系數(shù)A B.5(2)計算各柱頂剪力在A柱和B柱的柱頂分別虛加水平不動鉸支座，由表3-9中的簡圖3得C3 =因此不動鉸支座反力RA M1C3378.94 1.1733.59 kN(J)H13.2RB M1C363仝 1.175.6

2、1 kN (f)H13.2撤銷附加的不動鉸支座，在排架柱頂施加水平集中力RA和RB，進(jìn)行剪力分配:VA,2 VB,2( RA RB) 0.5 (33.59 5.61) 13.99kN (f)疊加上述兩個狀態(tài)，恢復(fù)結(jié)構(gòu)原有受力狀況，即把各柱分配到的柱頂剪力與柱頂不動鉸支 座反力相加，即得該柱的柱頂剪力：VA VA， RA33.59 13.9919.60 kN ()VB VB，2 RB 5.6113.9919.60 kN (f)(3)繪制彎矩圖和剪力圖柱頂剪力求出后，按懸臂柱求彎矩圖和剪力圖，如題圖所示。VA=kNVB=kNM1=kN mM 2 = kN m(a)kN+kN+ kN mkN m+

3、kN m+ kN m+ kN m+kN m(b)(c)題圖排架彎矩圖和剪力圖如圖3-103所示兩跨排架結(jié)構(gòu)，作用吊車水平荷載 Tmax=。已知、軸上、下柱的截面慣性 矩分別為21.30 108mm4和195.38 108mm4 , 軸上、下柱的截面慣性矩分別為72.00 108mm4 和256.34 108mm4，三根柱的剪力分配系數(shù)分別為 a c 0.285 , B 0.430 ,空間作用分配 系數(shù) 0.9。求各柱剪力，并與不考慮空間作用(1.0)的計算結(jié)果進(jìn)行比較分析。解：1.考慮空間作用(0.9)的計算(1) 計算各柱頂剪力在A柱、B柱和C柱的柱頂分別虛加水平不動鉸支座，由表 3-9中的

4、簡圖5得21.30 108195.38 108A柱、C柱：C5 =，B 柱：C5 =Hu =3.9m,Hu3.90.30，a 262，H12.93.93計算過程:主、C柱：n0.11由表3-9中的簡圖5得C 52 3a3 (2a)(1 a)2n(2 3a)2 13(丄 1)0.60nB 柱：n Iu 72.00 10 80.28Il256.34 108由表3-9中的簡圖5得2-1)0.67nC52 3a 3 (2 a)(1 a) (2 3a)2 13因此不動鉸支座反力RATC517.90 0.6010.78 kN (J)RB TC517.90 0.6711.96 kN (J)RcRrarbRc

5、10.7811.96 022.74 kN (J)(2) 將柱頂反力R乘以空間作用分配系數(shù)0.9，并將它反方向施加于該榀排架的柱頂,按剪力分配法求出各柱頂剪力:VA,2VC,2A R 0.2850.9 22.74 5.83 kN ()Vb,2 B R 0.430 0.9 22.748.80 kN ()(3) 將上述兩項計算求得的柱頂剪力疊加，即為考慮空間作用的柱頂剪力:VaRaVa ,10.785.834.95 kN (J)VB RB VB ,211.968.803.16 kN (J)VcRc5.83 kN ()根據(jù)柱頂剪力和柱上實(shí)際承受的荷載,按靜力懸臂柱可求出各柱的內(nèi)力，如題圖(a)所示。+

6、 kN m+kN mkN mkN mkN mkNkN+kNkN + kN題圖( a) 考慮空間作用排架彎矩圖和剪力圖2. 不考慮空間作用(1.0 )的計算(1)將柱頂反力 R 反方向施加于該榀排架的柱頂，按剪力分配法求出各柱頂剪力：VA,2 Vc,2AR 0.285 22.74 6.48kN (f)Vb,2bR 0.430 22.74 9.78kN (f)( 2 )將上述兩項計算求得的柱頂剪力疊加，即為各柱頂剪力：VRAVA,10.786.484.30 kN (J)VBRbVb,11.969.782.18kN(J)Vc Rc Vc，2 6.48kN(f)根據(jù)柱頂剪力和柱上實(shí)際承受的荷載，按靜力懸臂柱可求出各柱的內(nèi)力，如題圖(b)所示kN m+kN mkN mkN mkN m+kNkNkN題圖（b）不考慮空間作用排架彎矩圖和剪力圖3. 將考慮空間作用（0.9）與不考慮空間作用（