某钢筋混凝土框架剪力墙结构办公楼地上10层,结构高度-10m,抗震设防烈度为9度,设计基本地震加速度值为0.40g,设计地震分组为第一组,建筑场地类别为Ⅱ类。结构剖面和平面如图所示。已知:每层楼面的永久荷载标准值共13000kN,每层楼面的活荷载标准值共2100kN;屋面的永久荷载标准值共14050kN,屋面的活荷载标准值共2100kN。经动力分析,考虑了填充墙的刚度影响后的结构基本自振周期T(来学网)为1.0。该楼的结构布置、侧向刚度及质量等均对称、规则、均匀,属规则结构,试问计算多遇地震时,
由竖向地震作用所产生的该结构底层中柱A的轴向力(kN),与以下何项数值最为接近?(提示:柱A的竖向地震产生的轴向力按其从属面积为35㎡/层分配。)

  • A.
    (来学网)1025
  • B.
    (来学网)1096
  • C.
    (来学网)1150
  • D.
    (来学网)1210
正确答案:
B
答案解析:
【主要解答过程如下】:(1)结构的总竖向地震作用标准值F由《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)第3.3.14条公式(3.3.14-1)得:
FG(3.3.14-1)
式中α--结构竖向地震影响系数最大值,α=0.65α
G--结构等效总重力荷载代表值,G=0.75G
G--计算竖向地震作用时,结构总重力荷载代表值,应取各质点重力荷载代表值之和。
9度设防,在查表3.3.7-1在多遇地震的水平地震影响系数最大值α=0.32,故有α=0.65×0.32=0.208,除屋顶层外各楼层(各质点),重力荷载代表值G=13000×1.0+2100×0.5=14050kN(i=1~9)
屋顶层重力荷载代表值G=14050×1.0+2100×0.0=14050kN(按《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)的规定,屋面活荷载的组合值系数,在计算地震作用时为零)。
因此,结构的总重力荷载代表值

结构等效总重力荷载代表值G
G=0.75G=0.75×140500=105375kN
故结构的总竖向地震作用标准值F
F=aG=0.208×105375=21918kN
(2)各层的竖向地震作用标准值F(如图)


式中G、G--分别为集中于质点i、J的重力荷载代表值;
H、H--分别为质点i、J的计算高度。
各层层高均为4.0m,因此,F的计算可简化成

=14.050×H×21.948×10/14.050(4+8+12+16+20+24+28+32+36+40)=H/220×21918kN
计算结果,见表。
F

(3)底层中柱A的竖向地震轴向力标准值N按柱A从属面积比例分配承受的重力荷载代表值,并按《高规》3.3.14条规定乘以增大系数1.5。柱A的从属面积=7×5=35㎡,楼屋面积=50×21=1050㎡,所以分配比例351/1050=3.333%。
N=0.03333×(398.51+797.02+1195.53+1594.04+1992.55+2391.05+2789.56+3188.07+3586.82+3985.09)×1.5
=1095.9kN
与选项B最接近,因此选项B为正确答案。