某钢筋混凝土烟囱,高度H=160m,抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,场地类别为Ⅲ类,各质点的重力荷载代表值G(来学网)如图2-72-1(a)所示,烟囱的基本自振型周期T=2.0,第一振型曲线如图2-72-1(b)所示。问:第一振型的底部剪力标准值和弯矩标准值与下列何项数值最为接近?(提示:按振型分解反应谱法计算。)
  • A.
    V(来学网)=550kN,M=57100kN·m
  • B.
    V(来学网)=538kN,M=56800kN·m
  • C.
    V(来学网)=594kN,M=61200kN·m
  • D.
    V(来学网)=586kN,M=60980kN·m
正确答案:
A
答案解析:
【主要解答过程如下】:查《高规》表3.3.7-1,由8度设防,最大地震影响系数α=0.16。
设计地震分组为第一级,Ⅲ类场地,查《高规》表3.3.7-2有场地特征周期值T=0.45。
已知T=2.0,则T<T<5T=2.25
×0.16=0.0305
第一振型的参与系数:


=1.982
第一振型各质点的水平地震作用标准值:
其中αγ=0.0305×1.982=0.0605
F=0.0605×0.02×1.0G=0.00121G1
F=0.0605×0.09×0.68G=0.00370Gl
E=0.0605×0.21×0.48G=0.00610G1
F=0.0605×0.39×0.34G=0.00802Gl
F=0.0605×0.67×0.23G=0.00932G1
F=0.0605×1.0×0.11G=0.00666Gl
第一振型的底部剪力标准值V
V==0.03501G[1.gif=0.03501×15700=550kN
第一振型底部弯矩标准值:
M=H=(0.00121×25+0.00370×50+0.00610×75+0.00802×100+0.00932×125+0.00666×150)G=3.63875×15700=57128kN·m
结果与选项A最为接近。
【点评】:计算水平地震作用产生的效应时,对质量沿高度分布不均匀的结构,不应采用底部剪力法进行简化计算,而应采用振型分解反应谱法计算。本题仅要求计算第一振型的效应,在实际工程设计中应计算多个振型的效应并采用CQC方法求得效应设计值。