第五章
5.1 平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义，
在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中为什么要用这两个假定？
答：(1)假定一，一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略。因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力。
假定二，楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。
因而在侧向力作用下，楼板可作刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。
上述两个基本假定的意义在于：近似方法将结构分成独立的平面结构单元，内力分析解决两个问题，第一，水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关，要计算抗侧力单元的刚度，然后按刚度分配水平力，刚度愈大，分配的荷载也愈多。第二，计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。
(2)在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中要用这两个假定,这三
大结构体系的抗侧力构件均为平面构件，可以简化为平面结构，同时是为了简化计算，在不考虑扭转效应下，对计算的精度不会产生大的影响。
5.2分别画出一片三跨4层框架在垂直荷载（各层各跨满布均布荷载）和水平荷
载作用下的弯距图形、剪力图形和轴力图形。
5.3 刚度系数D和d的物理意义是什么？有什么区别？为什么？应用的条件是什么？应用时有哪些不同？
答：(1)D的物理意义：当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。d的物理意义：当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。
(2)抗侧刚度D值小于d值，即梁刚度较小时，柱的抗侧刚度减小了。因为
当梁的刚度较小时，对柱的约束作用减小，从而使柱的抗侧刚度减小。
(3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时，刚度修正系数α值接近1，可近似认为
α=1，此时第i层柱的侧移刚度为d值，在剪力分配公式中可用d值代替
i i 时可采用
D值，即反弯点法。工程中用梁柱线刚度比判断，当/35
b c
反弯点法，反之，则采用D值法。
5.4 影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么？框架顶层、底层和中部
各层反弯点位置有什么变化？反弯点高度比大于1的物理意义是什么？
答：(1)影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素：结构的总层数及该层所在位置；梁柱线刚度比；荷载形式；上层梁与下层梁刚度比；上下层层高比。
(2)在框架顶层反弯点位置在顶层柱中点以上；底层反弯点位置在2h/3高度
处（h是底层柱的高度）；中部各层反弯点位置在各柱中点。
(3)反弯点高度比大于1的物理意义是表示柱下端的约束弯矩远大于柱上端
的约束弯矩，使得反弯点超过了柱的上端，使该柱中没有反弯点。
5.5梁柱杆件的弯曲变形和柱轴向变形对框架侧移有什么影响？框架为什么具有剪切型侧移曲线？
答：(1)框架总位移由杆件弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的侧移两部分叠加而成。由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”，可由D值计算，为框架侧移的主要部分；由柱轴向变形产生的“弯曲型侧移”，可由连续化方法作近似估算。后者产生的侧移变形很小，多层框架可以忽略，当结构高度增大时，由柱轴向变形产生的侧移占总变形的百分比也增大，在高层建筑结构中不能忽略。
（2）因为整体框架可以看成空腹的深梁，整体变形以剪切变形为主；由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”，为框架侧移的主要部分，所以框架具有剪切型侧移曲线。
5.6什么是剪力墙结构的等效抗弯刚度？整体墙、联肢墙、单独墙肢等计算方法
中，等效抗弯刚度有何不同？怎么计算？
答：(1)等效抗弯刚度是指按剪力墙顶点侧移相等的原则考虑弯曲变形和剪切变形后,折算为竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。
(2)整体墙等效抗弯刚度：
2
3.64
/(1)
c q
eq q
q
E I
EI EI
H GA
μ
=+
（倒三角分布荷载）
连肢墙等效抗弯刚度：
2
1 3.64
eq i
EI E I T T
α
γψ=+-+
∑
单独墙肢等效抗弯刚度：
2
3.64
/(1)
c q
eq q
q
E I
EI EI
H GA
μ
=+
（倒三角分布荷载）
5.7 剪力墙连续化方法的基本假定是什么？它们对该计算方法的应用范围有什
么影响？
答：(1)剪力墙连续化方法的基本假定:忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完全相同；两墙肢各截面转角和曲率都相等，因此连梁两端转角相等，连梁反弯点在中点；各墙肢截面、各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高是相同的。
(2)有这些假定可见，连续化方法适用于开洞规则、由下到上墙厚及层高都不变的连肢墙。实际工程中不可避免地会有变化，如果变化不多，可取各楼层的平均值作为计算参数，如果是很不规则的剪力墙，本方法不适用。此外，层数愈多，本方法计算结果愈好，对低层和多层的剪力墙，计算误差较大。
5.8剪力墙连续化方法中，连梁未知力()x τ和()m x 是什么？()x τ沿高度分布有有什么特点？()m x 与墙肢内力有什么关系？
答：(1)()x τ是指连梁中点的剪力。()m x 是指连梁对墙肢的约束弯矩。
(2)()x τ沿高度是连续分布的。()m x 表示连梁对墙肢的反弯作用，
()m x =()x τ〃2c 其中2c 表示墙肢重心到重心的距离。
5.9 联肢墙的内力分布和侧移变形曲线的特点是什么？整体系数α对内力分布
和变形有什么影响？为什么？
答：(1)连肢墙的内力分布特点：由于连肢墙的洞口开得比较大，截面的整
体性已经破坏，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现反弯点。侧移变形曲线的特点:连肢墙的侧移曲线呈弯曲型，当洞口加大而墙肢减细时，其变形向剪切型靠近。
(2)整体系数α对内力分布和变形的影响主要表现在以下几个方面:
a.连肢墙的侧移曲线呈弯曲型，α值大，墙的抗侧刚度愈大，侧移减小。
b.连梁内力沿高度分布特点：连梁最大剪力在中部某个高度处，向上、向下都逐渐减小。最大值max ()x τ的位置与参数α有关，α值愈大，max ()x τ的位置愈接近底截面。此外，α值增大时，连梁剪力增大。
c.墙肢轴力与α有关，因为墙肢轴力即该截面以上所有连梁剪力之和，当α值加大时，连梁剪力加大，墙肢轴力也加大。
d.墙肢的弯矩也与α值有关，与轴力相反，α值愈大，墙肢弯矩愈小。
5.10 整体墙、联肢墙、单独墙肢沿高度的内力分布和截面应变分布有什么区别？
答：(1)整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，为静定结构，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，整体墙弯矩沿高度都是一个方向（没有反向弯矩），弯矩图为曲线，由下到上逐渐减小，截面应力分布是直线，墙为弯曲型变形。
(2)由于联肢墙的洞口开得比较大，截面的整体性已经破坏，横截面上正应
力的分布远不是遵循沿一根直线的规律，但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现反弯点。
(3)对于单独墙肢，它的计算可看成是多个单片悬臂剪力墙。
5.11框架-剪力墙结构协同工作计算的目的是什么？总剪力在各榀抗侧力结构
间的分配与纯剪力墙结构、纯框架有什么根本区别？
答：(1)框架-剪刀墙结构协同工作计算的目的是：计算在总水平荷载作用下的总框架层剪力Vf、总剪力墙的总层剪力Vw和总弯矩Mw、总联系梁的梁端弯矩Ml和剪力Vl，然后按照框架的规律把Vf分配到每根柱，按照剪力墙的规律把Vw、Mw分配到每片墙，按照连梁刚度把Ml和剪力Vl分配到每根梁，这样就可以得到每一根杆件截面设计需要的内力。
(2)在水平荷载作用下，因为框架与剪力墙的变形性质不同，不能直接把总
水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上而是必须采用协同工作方法得到侧移和各自的水平剪力及内力。
5.12 框剪结构微分方程中的未知量y 是什么？
答：框剪结构微分方程中的未知量y 是指整体结构的侧向位移。
5.13 求得总框架和总剪力墙的剪力后，怎么求各杆件的M、N、V？
答：在求得总框架和总剪力墙的剪力后，按照框架的规律把剪力分配到每根柱，按照剪力墙的规律把剪力、弯矩分配到每片墙，按照连梁刚度把弯矩和剪力分配到每根梁，这样就可以得到每一根杆件截面设计需要的内力。
5.14 怎么区分铰接体系和刚接体系？
答：(1)铰接体系是指墙肢之间没有连梁，或者有连梁而连梁很小（α≤1），
墙肢与框架柱之间也没有联系梁，剪力墙和框架之间仅靠楼板协同工作，所有剪力墙和框架在每层楼板标高处的侧移相等。
(2)刚接体系是指墙肢之间有连梁（α≥1）和/或墙肢与框架柱之间有联系梁相连，则这些联系梁对墙肢会起约束作用。
5.15 D 值和C f 值物理意义有什么不同？他们有什么关系？
答：D 的物理意义：当柱结点有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加
的水平推力。
C f 是总抗推刚度，它的物理意义：产生单位层间变形所需的推力。
二者的关系：f j
s C h D =∑
5.16什么是刚度特征值λ？它对内力分配、侧移变形有什么影响？
答：(1)刚度特征值λ是框架抗推刚度（或广义抗推刚度）与剪力墙抗弯刚度的比值，它集中反映了结构的变形状态及受力状态。
（2）λ对侧移曲线的影响：框架—剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型，结构侧移曲线随刚度特征值λ的变化而变化。当λ值较小（如λ＝1）时，由e f EI H C 2=
λ可知，总框架的抗推刚度较小、总剪力墙的等效抗弯刚度相对较大，结构的侧移曲线接近弯曲型，这时剪力墙起主要作用；而当λ较大（如λ＝6）时，总框架的抗推刚度相对较大，总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小，框架的作用愈加显著，所以结构的侧移曲线接近剪切型；当λ在1～6之间时，结构侧移曲线介于二者之间，表现为弯剪型，即下部以弯曲变形为主，越往上部逐渐转变为剪切型。
（3）λ对结构内力的影响：框架、剪力墙之间的剪力分配关系随λ变化：当λ很小时，剪力墙承担大部分剪力；当λ很大时，框架承担大部分剪力。框架和剪力墙之间的剪力分配关系随楼层的不同而变化：剪力墙的下部受力较大；而框架的中部受力较大。
5.17 公式 （5-39）中，y(ξ)/f H ，,M w (ξ)/M 0，V w (ξ)/V 0 是什么？如何从给出
的曲线查这些值？它们有什么用处？怎么利用上述曲线求框架总剪力V f ？ 答：(1)y(ξ)/f H 是位移系数，Mw(ξ)/M 0是弯矩系数，V w (ξ)/V 0是剪力系
数，f H 、M 0、V 0分别是静定结构悬臂墙的顶点位移、底截面弯矩、底截面剪
力。
(2)根据结构的λ值和所求截面的坐标ξ从给出的曲线查这些值。根据这些
值能求得结构的侧移及总剪力墙的内力。
(3)框架总剪力V f (ξ)可由外荷载的总剪力V p (ξ)减去总剪力墙剪力V w (ξ)
得到：V f (ξ)=V p (ξ)-V w (ξ)
5.18 联系梁刚度乘以刚度降低系数后，内力会有什么变化？
答：由于剪力墙刚度很大，与之相连的梁（剪力墙之间的连梁、框架与剪
力墙之间的联系梁）端部弯矩都很大，设计的配筋将很多，为了便于施工，又不影响安全，在抗震结构中又可使梁先出现塑性铰，我国设计规范允许这些梁作塑性内力重分布，联系梁刚度乘以刚度降低系数后，梁端弯矩将降低。
5.19 什么是质量中心？风荷载的合力作用点与质心计算有什么不同？
答：(1)等效地震荷载作用点即惯性力的合力作用点，与质量分布有关，称为质心。
(2)各表面风力的合力作用点，即为总体风荷载的作用点，设计时将沿高度
分布的总体风荷载的线荷载换算成集中作用在各楼层位置的集中荷载。计算质心时，可用重量代替质量，将建筑面积分为若干个质量均匀分布的单元，在参考坐标系中确定重心坐标。
5.20 什么是刚心？怎样用近似方法求框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚
心？各层刚心是否在同一位置？什么时候位置会发生变化？
答：(1)在近似方法计算中，刚心是指各抗侧力结构抗侧刚度的中心。在求
框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚心时，其计算方法与形心计算方法类似，把抗侧力单元的抗侧刚度作为假想面积，求得各个假想面积的总形心就是刚度中心。
(2)各层刚心不一定都在同一位置，当上、下结构布置不相同时，各层刚心
显然不在同一位置；上、下结构布置相同的框架-剪力墙结构中，各层刚心也并不在同一根竖轴上，有时刚心位置相差很大。
5.21 为什么说很难精确计算扭转效应？在设计时应采取些什么措施减小扭转可能产生的不良后果？
答：(1)扭转效应很难精确计算，因为结构的各层刚心很难进行精确的计算，
实际工程中很多结构构件和非结构构件（如填充墙）的刚度难以计算；另外建筑的实际重心位置由于实际竖向荷载（如楼面活荷载）的分布也难以精确确定；此外，即使在完全对称的结构中，由于地震作用中本身就含有扭转分量以及地震波相位差的影响，使得建筑不可避免的会产生扭转效应。
(2)在工程中，扭转问题要着重从设计方案、抗侧力结构布置或配筋构造、
连接构造上妥善设计，一方面尽可能减少扭转，另一方面尽可能加强结构的抗扭能力，计算仅作为一种设计补充手段。
5.22 扭转修正系数α的物理意义是什么？为什么各片抗侧力结构α值不同？
什么情况下α大于1，什么情况下α等于1或小于1？
答：(1)扭转修正系数α的物理意义：根据抗侧力构件离刚心的距离，对抗侧力构件的剪力进行修正。
(2)各片抗侧力结构α值不同，因为各片结构离刚心的距离不同。当结构的
剪力在考虑扭转以后增大时，α＞1；当结构的剪力在考虑扭转以后减小时，α＜1；当结构的剪力在考虑扭转以后减小时，α=1。
5.23 怎样近似计算结构的层间扭转角及相对地面的总扭转角？扭转对结构各
抗侧力单元的侧移及层间变形有何影响？
答：(1)结构的层间扭转角计算公式：
22)
y x yi i xk k
V e D x D y θ=+
∑∑
(2)在扭转作用下，各片抗侧力结构的侧移及层间变形不相同，距刚心较远
的边缘抗侧力单元的侧移及层间变形最大。如果扭转愈严重，边缘抗侧力单元的附加侧移也愈大，换句话说，可以用结构中最远点的侧移与平均侧移的比值来考察结构扭转的严重程度。
5.24 构件的弯曲、剪切、轴向变形对结构的内力分布、侧向位移有什么影响？
如果忽略柱轴向及剪切变形，结构的计算位移偏大还是偏小？
答：构件的弯曲、剪切、轴向变形对结构的内力分布、侧向位移都有影响，其中构件的弯曲影响最大，它决定了结构的内力分布与侧向位移。如果忽略柱轴向及剪切变形，结构的计算位移偏小。
5.25为什么有些构件开裂屈服后，会出现塑性内力重分配？按弹性计算设计的
结构有必要考虑塑性内力重分配吗？为什么？调幅与直接调整内力有什么区别？
答：(1)在超静定结构中，未开裂阶段各截面内力之间的关系是由各构件弹性刚度确定的；构件开裂屈服后，刚度就改变了，裂缝截面的刚度小于未开裂截面的，开裂构件的刚度小于未开裂构件的刚度，使得内力向刚度大的构件转移；当内力最大的截面进入破坏阶段出现塑性铰后，结构的计算简图也改变了，致使各截面内力间的关系改变得更大。即由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而使各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系，会出现应力重分布导致构件的内力重分布。
(2)按弹性计算设计的结构有必要考虑塑性内力重分配,因为即使是按弹性
计算设计的结构在某些外力的作用下，也会出现构件的开裂，从而会出现内力重分布。在设计中，考虑这种内力重分布，会减少某些截面的配筋，从而获得较好的经济效益。
(3)调幅一般指的是在重力荷载作用下的梁端弯矩的减少，此时相应地应增
加跨中弯矩以保证静力平衡；直接调整内力一般为构件按照《规范》或《规程》要求进行的“强剪弱弯”或“强柱弱梁”的调整，目的是保证结构的延性。
高层建筑结构设计考试试卷 姓名计分 一、单选题（每题3分，共30分） 1、在相同条件下，随着建筑物高度的增加，下列指标哪个增长最快? （） A.结构底部轴力 B. 结构底部弯矩 C. 结构顶部位移 D. 结构顶部剪力 2、钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的多少？（） A. 1/20 B. 1/25 C. 1/30 D. 1/35 3、反弯点法的适用条件是梁柱线刚度之比值大于何值？（） A. 3 B. 2.5 C. 2 D. 1.5 4、７度抗震时的框架－剪力墙结构中横向剪力墙的最大间距是多少？（） A. 65M B. 60M C. 55M D. 50M 5、三级抗震等级的框架梁梁端箍筋加密区范围应满足下列何种条件？（） A. 不得小于2.5ｈ（ｈ为梁截面高度） B. 不得小于２ｈ（ｈ为梁截面高度） C. 不得小于500mm D. 不得小于600mm 6、C类地面粗糙度指的是下列哪项？（） A. 有密集建筑群且房屋较高的城市市区 B. 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 C. 有密集建筑群的城市市区 D. 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 7、对于需要进行罕遇地震作用下薄弱层验算的框架结构，当屈服强度系数沿高度分布均匀时，则结构薄弱层位于何处？（） A. 任意一层 B. 结构顶部 C. 结构中部 D. 结构底部 8、一规则框架，其底层计算高度为4.5m，用反弯点法近似计算在风荷载作用下的内力，其底层反弯点高度为何值（单位m）？（） A．2.0m B．2.5m C．3.0m D．3.5m 9、在地震区一般不允许单独采用下列哪种结构体系？（） A. 框架－筒体结构 B. 框支剪力墙结构 C. 框架结构 D. 剪力墙结构
高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2元 高层建筑结构设计复习总结 一、1.高层建筑：将10层及10层以上或高度超过28m的混 凝土结构为高层民用建筑；高层建筑结构是高层建筑中的主要承重骨架。2.高层建筑优点：占地面积小，节约建筑用地； 缩短城市道路和各种管线，节约基础设施费用；改造城市面貌。3.高层建筑结构功能:安全性、实用、耐久、稳定4.高层建筑结构中:轴力和结构高度成线性关系；弯矩和结构高度成二次方关系；位移和结构高度成四次方关系。4.高层建筑结构形式：a按材料分：砌体结构、钢筋砼、钢结构、钢和钢筋砼材料混合结构b.按结构体系：框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构（框筒结构、筒中筒、多筒、成束筒）、悬挂结构及巨型框架结构5.(1)砌体结构：造价低； 强度低，特别是抗拉、抗剪强度低、延性差；抗震性不好(2). 钢筋砼结构：优（强度高，能组成多种结构体系，抗震性能较好，跟钢结构相比刚度大，造价低，材料来源丰富，耐火性好）缺（自重大，结构截面尺寸大，建筑面积小，造价增加施工周期较长）(3)钢结构：优（较理想材料，强度高，自重轻，延性好，抗震性能好，施工速度快，易于加工，施工方便）缺（造价高，耐火性差，维护费用高）6.（1）框架结构体系：优（建筑平面布置灵活，可形成大空间，立面也可变化；延性好；造价低。）缺（侧向刚度小；水平位移大，一般不超过60米；在高烈度地区，高度严格控制；非结构
构件破坏严重，维护费用高；缺少二道防线）设计要点：a 根据使用要求，建筑要求来布置框架层高；b梁柱节点必须刚接；c梁的跨度受梁、断面尺寸限制d柱断面尺寸根据轴力大小确定，在震区有轴压比限制（2）剪力墙结构体系：利用钢筋砼墙体组成的承受全部竖向和水平作用的。优(整体性好；侧移刚度大；变形小；非结构构件损坏小；结构次生内力P-Δ效应不显著；弹塑性稳定问题不突出；承载力易满足要求；抗震性能好；具有多道防线)缺（剪力墙间距较小；平面布置不灵活；大房间受到限制；自重大；刚度大，周期短）（3）框架-剪力墙结构体系：在框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水瓶座用的高层建筑结构。优（侧向位移小；减轻节点负担；增加了超静定次梁；保证了塑性的发展；屈间侧移屈干均匀；框架部分各层剪力趋于均匀；具有多道防线）缺（水平方向刚度不均匀）（4）筒体结构体系：由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。7.高层建筑结构发展原因：经济的发展；建筑用地减少；城市人口增多；地价上涨；建筑科技进步；钢筋及水泥的应用8.高层建筑发展：建筑功能和用途越来越好，建筑城市化；向亚洲发展，高度将有新突破；在结构设计方法方面着重技术深化；采用新结构形式。二1.在高层建筑结构设计中，水平荷载与作用占据主导和控制作用2.高层建筑中活荷载的不利布置一般怎样考虑：高层
作业 说明：《高层建筑结构》是应用性较强的课程，为了培养学生的设计能力，掌 握核心知识点，同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担，这次作业没有考 虑大型设计作业，而是采用了分散的题型，请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1，一幢 10 层的框架结构，柱网尺寸为8m× 8m，混凝土强度等级C30，试完成下列各题： （1）按高规条估算底层中框架柱的截面尺寸。 （2）假设天然地基承载力设计值 fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸 (独 立基础 )。 答：（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》 P66，抗震设计时，钢筋混凝土柱轴 压比不宜超过表的规定：对于 VI 类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当 减小 框架结构三类抗震等级，柱子轴压比限值为 .根据《混凝土结构设计规范》可知，当选用 HrB400 钢筋时，竹子的配筋率最小为 %，最大为 5%。珠子配筋率选为 4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=*360+*30=。 《高层建筑结构设计》 P13，楼层竖向荷载值取 13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用，则每根珠子承受的竖向荷载值 N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积 S=（* ）=,设柱子截面为方形，边长 a=。 （2） 8320./120=,设独立基础为方形，边长 b=。 2，确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。 答:《高层建筑结构设计》 P13 提到，地面粗糙度应分为四类： A 类指近海海面和 海盗、海岸、湖岸及沙漠地区； B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏 的乡镇和城市郊区； C 类指有墨迹建筑群的城市市区； D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
一、简答题 1..试述高层建筑结构的受力特点。 2. .框架结构抗震延性设计的原则是什么？ 3..剪力墙按受力特性的不同分为哪几类？各类的受力特点是什么？ 4.对于剪力墙结构，平面及竖向结构布置有哪些基本要求？ 5.在什么情况下，框架——剪力墙结构的计算简图应采用刚接体系? 二、选择题 1、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I= （）。 A．2 I B．05.1I C．02.1I D．0I 2、整体小开口剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A. 连续化方法 B. 材料力学分析法 C. 壁式框架方法 D. 有限元法 3、在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大？（） A. 建在大城市郊区 B. 建在小城镇 C. 建在有密集建筑群的大城市市区 D. 建在海岸
4、对现浇框架支座处弯矩可以进行调幅，以下不正确的论述是（ ） A.负弯矩调幅系数为0.8—0.9 B.只需对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅 C.调幅必须在荷载效应组合之前完成 D.对水平和竖向荷载效应均需要调幅 5、关于框架结构的变形，哪个结论是正确的（ ） A. 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B. 框架结构的层间变形一般为下大上下 C. 框架结构的层间变形一般为下小上大 D.框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关 6、在有地震作用组合设计表达式RE E E R S γ≤中，承载力抗震调整系数RE γ满足 （ ） A. 大于1 B. 小于1 C. 不一定 D. 1 7、剪力墙中，墙肢刚度不变时，如果增加连梁刚度，整体系数α将（ ） A 、增加 B 、减小 C 、不减 D 、不增 8、结构在水平静荷载的作用下其内力计算方法为（ ） A 、底部剪力法 B 、力矩分配法 C 、反弯点法 D 、时程分析法 9 ） A. 框架结构体系 B. 剪力墙结构体系 C. 筒体结构 D. 框架剪力墙结构
一.单选题 1.地震荷载：结构物由于地震而受到的惯性力、土压力和水压力的总称。由于()震动对建筑物的影响最大，因而一般只考虑水平震动力。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.水平 B.内力 C.垂直 D.分布荷载 2.筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个筒体组成的结构体系。内筒通常是由()围成的实筒，而外筒一般采用框筒或桁架梁。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 3.空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用称为()。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.分布荷载 B.集中荷载 C.风荷载 D.应力荷载 4.()是高层建筑广泛采用的一种基础类型。它具有刚度大，整体性好的特点，适用于结构荷载大、基础土质较软弱的情况。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.箱形基础 B.独立基础 C.筏板基础 D.条形基础 5.()复杂，不规则，不对称的结构，不仅结构设计难度大，而且在地震作用的影响下，结构要出现明显的扭转和应力集中，这对抗震非常不利。 (分数:10分) 标准答案:C
学员答案:C A.大门形状 B.立面形状 C.平面形状 D.屋顶形状 6.两个以上的筒体排列在一起成束状，成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比()结构还要高，适宜的建造高度也更高。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 7.板式结构是指建筑物宽度较小，长度较大的平面形状。因平面短边方向抗侧移刚度较弱。一般情况下()不宜超过4。当抗震设防等于或大于8时，限制应更加严格。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:B A.高宽比 B.长宽比 C.长高比 D.窗墙比 8.精确计算表明，各层荷载除了在本层梁以外以及与本层梁相连的柱子中产生内力外，对其它层的梁、柱内力影响不大，为此，可将整个框架分成一个个()来计算，这就是分层法。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.单独框架 B.单层框架 C.独立柱、梁 D.空间结构 9.当框架的高度较大、层数较多时，柱子的截面尺寸一般较大，这时梁、柱的线刚度之比往往要()，反弯点法不再适用。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.大于3 B.小于3 C.大小于2 D.小于2
高层建筑结构复习题 一、填空题50道及答案 1板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。 2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构，称为【框架-支撑结构】。 3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少，框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。 4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。 5.巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为【巨型】框架，次框架为【普通】框架。 6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。 7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。 8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】，使结构的侧向刚度和承载力上下相同，或下大上小，自下而上连续，逐渐减小，避免有刚度或承载力突然变小的楼层。 9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。 10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。 11.高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括自重等【恒载】及使用荷载等【活载】。水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。 12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。 所13.抗震设计的两阶段设计分别为：第一阶段为【结构设计】阶段，第二阶段为【验算】阶段。 14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。 15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外，还有【场地特征周期】。 16.场地土愈【软】，软土覆盖层的厚度愈【大】，场地类别就愈【高】，特征周期愈【大】，对长周期结构愈不利。 17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层，称为【加强层】。 18.巨型框架也称为主次框架结构，主框为【巨型框架】，次框架为【普通框架】。 19.水平何载作用下，出现侧移后，重力荷载会产生【附加弯矩】。附加弯矩又增大侧移，这是一种【二阶效应】，也称为“P-Δ“效应。 20.一般用延性比表示延性，即【塑性变形】能力的大小。 21.要设计延性结构，与下列因素有关：选择【延性材料】、进行结构【概念设计】、设计【延性结构】、钢筋混凝土结构的抗震构造措施及【抗震等级】。
高层建筑结构设计考试试题一、填空题（ 2× 15＝30） 1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担，竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型，即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比，有结构整体性好，刚度大，结构高度可 以更大。等优点。 框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担，而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型，即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大，到中间某一位置，层间位移随 层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值 4、 法。当结构的质量 中心下会发生扭转。 中心和刚度中心中心不重合时，结构在水平力作用 二、多项选择题（4×5＝ 20） 1、抗震设防结构布置原则（ABC） A 、合理设置沉降缝C、 足够的变形能力B D 、合理选择结构体系 、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（AC） A、端区 -M max， +M max， V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N， V 、跨中 M max及对应 N， V E、端区N max及对应M， V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用（ A ）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为（ABCD ）等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑（ACD）。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题（7×5＝ 35） 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定：忽略连梁的轴向变形，假定两墙肢的水平位移完全相同；各墙肢截面 的转角和曲率都相等，因此连梁两端转角相等，反弯点在中点；各墙肢截面，各连梁截面及层高等几何尺寸 沿全高相同。
[试题分类]: 专升本《高层建筑结构设计》_08050850 [题型]:单选 [分数]:2 1. 高层建筑结构的受力特点是（）。 A. 水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载 B. 竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载 C. 不一定 D. 竖向荷载和水平荷载均为主要荷载 答案：D 2. 抗震设计时，高层框架结构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求（） A. 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接 B?横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接 C. 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接 D?纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系 答案:A 3. 下列关于剪力墙结构的说法，错误的一项是（） A. 剪力墙结构的抗侧力构件为剪力墙 B. 短肢剪力墙受力性能不如普通剪力墙 C. 结构设计时，剪力墙构件即可抵抗平面荷载，也可抵抗平面外荷载 D. 剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型 答案:C 4. 当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80 ％时，其底部剪力应按下列值取用？（） A. 至少按85 ％取用 B. 按90 %取用 C. 至少按75 ％取用 D. 至少按80 %取用 答案:D 5. 多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种？（） A. 防止使人们惊慌 B. 防止结构发生破坏 C. 防止结构倒塌 D. 防止非结构部分发生过重的破坏
答案：D 6. 大型博物馆，幼儿园、中小学宿舍的抗震设防类别是（） A. 重点设防类 B. 特殊设防类 C. 适度设防类 D. 标准设防类 答案:A 7. 洞口较大，且排列整齐，可划分墙肢和连梁的剪力墙称为（） A. 整体墙 B. 联肢剪力墙 C. 壁式框架 D. 不规则开洞剪力墙 答案:B 8. 设防烈度为7 度，屋面高度为H=40m 高层建筑结构，哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大。（） A. 框架—剪力墙结构 B. 剪力墙结构 C. 框架结构 D. 三种类型的结构一样大 答案:C 9. 框架梁、柱中心线宜重合，当梁、柱中心线间有偏心时，下列哪种说法是正确的？（） A. 抗震设计时不宜大于该向柱截面宽度的1/4 B. 非抗震设计时不应大于该向柱截面宽度的1/4 C. 在任情况下不应大于该向柱截面宽度的1/4 D. 如偏心距大于该向柱宽的1/4时，可采用增设梁水平加腋的措施 答案:D 10. 由密柱深梁框架围成的结构体系称为（） A. 剪力墙结构 B. 框筒结构 C. 框架结构 D. 框架-剪力墙结构 答案:B 11. 对框架柱延性影响较小的因素是（） A. 剪跨比 B. 轴压比
土木工程专业 高层建筑结构设计课程设计 学生姓名：学生班级： 学生学号：指导教师： 任务参数：序号一序号二 设计时间：年月日至年月日 湖北文理学院建筑工程学院
多层框架结构课程设计 一、课程设计性质及目的 多层框架结构课程设计是土木工程专业重要的实践性教学环节，学生运用所学的框架结构设计的专业知识进行课程设计实践，巩固和进一步掌握多层框架结构设计的知识，并为今后毕业设计做必要准备。通过课程设计使学生掌握结构设计从收集资料、方案比较、设计理论、设计计算、绘图的全过程，培养学生的工程结构设计能力。 二、课程设计的任务、内容及要求 某市某小型办公楼，为现浇钢筋混凝土框架结构，1层层高3.6m ，2、3层层高为3.3m ，建筑平面如图1。该办公楼所在地的设计地震动参数16.0max =α，s T g 30.0=，基本风压20/50.0m kN =ω，地面粗糙度类别为C 类，计算简图中底层柱的计算高度为4.2m ，如下图2。 图1 框架结构平面布置图
图2 ③轴一榀框架结构计算简图 选择③轴线所对应的一榀框架作为计算单元 1.结构布置 确定混凝土的强度等级和梁、板、柱的截面尺寸。 2.荷载汇集 ★竖向荷载 楼面荷载： 恒荷：按楼面做法实际材料计算； 活荷：2/0.2m kN 。 屋面荷载：恒荷：按屋面做法实际材料计算； 活荷：活荷2/7.0m kN ；雪荷2/4.0m kN 。 ★水平荷载：水平风荷载：2 0/55.0m kN =ω 水平地震作用：kN G 89001=，kN G 76002=，kN G 69003= 3.水平荷载作用下框架侧移验算 D 值法∑= ij pj j D V δ计算层间侧移，验算最大层间侧移m ax δ是否满足规范要求。 不满足要求所采取的措施： 4.水平荷载作用下框架内力计算――反弯点法或D 值法。 5.竖向荷载作用下框架内力计算――分层力矩分配法。 6.内力组合：QK GK S S S 4.12.1+= ()EK QK GK S S S S 3.15.02.1++= ()wK QK GK S S S S ++=26.12.1 7.框架设计。强柱弱梁、强剪弱弯，该框架抗震等级为二级。 三、课程设计应完成成果 课程设计应完成以下成果： 1.绘制一榀框架施工图 2.图纸必须达到施工图的深度、绘图应符合《制图标准》，应满足布置匀称、表达明确、线条清晰、图面整洁。
高层建筑结构复习题及答案1 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 6. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 9. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 17. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 21. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 22. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 23. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 24. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 28. 主轴：抗侧力结构在平面为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个向，若结构产生的层间位移与层间剪力作用的向一致，则这个向称为主轴向。 33. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 42. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 55. 延性结构：在中等地震作用下，允结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 61. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作
141521高层建筑结构设计复习题_试题卷
一判断题 1. 高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素，选用适当的结构体系。( ) A. TRUE B. FALSE 2. 高层框架—剪力墙结构的计算中，对规则的框架—剪力墙结构，可采用简化方法不一定要按协同工作条件进行内力、位移分析。( ) A. TRUE B. FALSE 3. 异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。( ) A. TRUE B. FALSE 4. 剪力墙为偏心受力构件，其受力状态与钢筋混凝土柱相似。( ) A. TRUE B. FALSE 5. 竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，可近似认为各片剪力墙不仅承受轴向力，而且还承受弯矩和剪力。( ) A. TRUE B. FALSE 6. 当结构单元内同时有整截面、壁式框架剪力墙时，应按框架—剪力墙结构体系的分析方法计算结构内力。( ) A. TRUE B. FALSE 7. 剪力墙类型的判断，除了根据剪力墙工作系数判别外，还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。( ) A. TRUE B. FALSE 8. 框架—剪力墙结构可根据需要横向布置抗侧力构件。抗震设计时，应按横向布置剪力墙。( ) A. TRUE B. FALSE 9. 高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状，如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。( ) A. TRUE B. FALSE 10. 高层结构的概念设计很重要，它直接影响到结构的安全性和经济性。( ) A. TRUE B. FALSE 11. 壁式框架的特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。( ) A. TRUE B. FALSE 12. 剪力墙整体工作系数越大，说明连梁的相对刚度越小。( )
版权所有侵权必究 希望珍惜别人劳动成果 2012.07.04 不平衡弯矩，同时作分配和传递，置沉降缝和后浇带时，应进行地基变形10层及10层以上或房屋第一次按梁柱线刚度分配固端弯验算。 高度大于28m的建筑物。矩，将分配弯矩传递一次（传递系9．基床系数即地基在任一点发生单位2.房屋高度：自室外地面至房屋主要沉降时，在该处单位面积上所需施加压 屋面的高度。力值。 3.框架结构：由梁和柱为主要构件组10．偏心受压基础的基底压应力应满足 成的承受竖向和水平作用的结构。 程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10 层max a、a和 2 4.剪力墙结构：由剪力墙组成的承受以上或房屋高度大于28m的建筑物称为的要求，同时还应防 竖向和水平作用的结构。高层建筑，此处房屋高度是指室外地面止基础转动过大。 5.框架—剪力墙结构：由框架和剪力到房屋主要屋面的高度。11．在比较均匀的地基上，上部结构刚 墙共同承受竖向和水平作用的结2．高层建筑设计时应该遵循的原则是度较好，荷载分布较均匀，且条形基础构。安全适用，技术先进，经济合理，方便 梁的高度不小于1/6柱距时，地基反 力 6.转换结构构件：完成上部楼层到下施工。可按直线分布，条形基础梁的内力可按 部楼层的结构型式转变或上部楼3．复杂高层结构包括带转换层的高层连续梁计算。当不满足上述要求时，宜层到下部楼层结构布置改变而设结构，带加强层的高层结构，错层结构，按弹性地基梁计算。 置的结构构件，包括转换梁、转换多塔楼结构。12．十字交叉条形基础在设计时，忽略桁架、转换板等。4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建地基梁扭转变形和相邻节点集中荷载7.结构转换层：不同功能的楼层需要筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向的影响，根据静力平衡条件和变形协调 不同的空间划分，因而上下层之间地震作用。条件，进行各类节点竖向荷载的分配计就需要结构形式和结构布置轴线5．高层建筑结构的竖向承重体系有框算。 的改变，这就需要在上下层之间设架结构体系，剪力墙结构体系，框架—13．在高层建筑中利用较深的基础做地置一种结构楼层，以完成结构布置剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱下室，可充分利用地下空间，也有基础密集、墙柱较多的上层向结构布置—剪力墙结构体系；水平向承重体系有补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体长较稀疏、墙术较少的下层转换，这现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板度≮400mm，且墙体水平截面总面积不种结构层就称为结构转换层。（或楼盖体系，组合楼盖体系。 小于基础面积的1/10，且基础高度不 小 说转换结构构件所在的楼层）6．高层结构平面布置时，应使其平面，就可形成箱形基础。 8.剪重比：楼层地震剪力系数，即某的质量中心 层地震剪力与该层以上各层重力减少扭转效应。1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，荷载代表值之和的比值。7．《高层建筑混凝土结构技术规程》风荷载和地震作用等。 9.刚重比：结构的刚度和重力荷载之JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框 比。是影响重力 P 效应的主要架、框架—剪力墙结构体系单位面积的 屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设 参数。防烈度为6至9度抗震设计的高层民用 重量（恒载与活荷载）大约为12～ 14kN ／m2；剪力墙、筒体结构体系为 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位建筑结构。14～16kN 水平位移所施加的水平力。9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体／m2。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度系是指框架结构、剪力墙结构、框3．在框架设计中，一般将竖向活荷载 的中心。剪力墙结构按满载考虑，不再一一考虑活荷载的不12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向利布置。如果活荷载较大，可按满载布 布置时，设层间剪力通过刚度中心置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以作用于某个方向，若结构产生的层1．地基是指支承基础的土体，天然地 1.1～1.2的系数加以放大，以考虑活 荷 间位移与层间剪力作用的方向一基是指基础直接建造在未经处理的天载不利分布所产生的影响。 致，则这个方向称为主轴方向。然土层上的地基。4．抗震设计时高层建筑按其使用功能13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）2．当埋置深度小于基础底面宽度或小的重要性可分为甲类建筑、乙类建筑、 大，上部层间变形小，是由梁柱弯于5m，且可用普通开挖基坑排水方法建丙类建筑等三类。 曲变形产生的。框架结构的变形特造的基础，一般称为浅基础。5．高层建筑应按不同情况分别采用相征是呈剪切型的。3，为了增强基础的整体性，常在垂直应的地震作用计算方法：①高度不超过14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒于条形基础的另一个方向每隔一定距40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿 结构中除腹板框架抵抗倾复力矩离设置拉梁，将条形基础联系起来。高度分布比较均匀的建筑物，可采用底外，翼缘框架主要是通过承受轴力 4．基础的埋置深度一般不宜小于 0.5m， 部剪力法；②高度超过40m的高层建 筑 抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼 且基础顶面应低于设计地面100mm以 上，物一般采用振型分解反应谱方法；③刚缘框架平面内的弯矩和剪力。由于以免基础外露。度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变5．在抗震设防区，除岩石地基外，天类建筑物等，宜采用时程分析法进行补形，使翼缘框架中各柱轴力向中心然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深充计算。， 逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或6．在计算地震作用时，建筑物重力荷15. 延性结构：在中等地震作用下，允桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜载代表值为永久荷载和有关可变荷载 小于建筑物高度的1/18—1/20。 许结构某些部位进入屈服状态，形的组合值之和。 成塑性铰，这时结构进入弹塑性状6．当高层建筑与相连的裙房之间设置7．在地震区进行高层建筑结构设计时，态。在这个阶段结构刚度降低，地沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于要实现延性设计，这一要求是通过抗震震惯性力不会很大，但结构变形加裙房基础的埋深至少2m。构造措施来实现的；对框架结构而言，大，结构是通过塑性变形来耗散地7．当高层建筑与相连的裙房之间不设就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节震能量的。具有上述性能的结构，置沉降缝时，宜在裙房一侧设置后浇带，点和强锚固。
专升本《高层建筑结构设计》 一、（共75题,共150分） 1. 将高层建筑等效为固定在地面上的竖向悬臂结构，则水平位移与高度的（）次方成正比。（2分） A.1 B.2 C.3 D.4 .标准答案：D 2. 下列关于剪力墙结构的说法，错误的一项是（）（2分） A.剪力墙结构的抗侧力构件为剪力墙 B.剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型 C.结构设计时，剪力墙构件即可抵抗平面内荷载，也可抵抗平面外荷载 D.短肢剪力墙受力性能不如普通剪力墙 .标准答案：C 3. 由密柱深梁框架围成的结构体系称为（）（2分） A.框架结构 B.框架-剪力墙结构 C.剪力墙结构 D.框筒结构 .标准答案：D 4. 为了减轻结构温度应力而设置的结构缝为（）。（2分） A.防震缝 B.伸缩缝 C.沉降缝 D.以上均不对 .标准答案：B 5. 50年内超越概率为10%的地震为（）。（2分） A.小震 B.中震 C.大震 D.强震 .标准答案：B 6. 有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度大于（）°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。（2分） A.5 B.10 C.15 D.12 .标准答案：C 7. 底部剪力法中，考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响而采取的措施是（）。（2分） A.在顶部附加水平作用力ΔFn B.对计算结果乘以大于1的增大系数 C.提高抗震等级 D.提高重力荷载代表值 .标准答案：A 8. 在风荷载及多遇地震作用下，应进行结构（）变形验算。（2分）A.弹性 B.塑性 C.弹塑性 D.重力二阶效应 .标准答案：A 9. 一般住宅建筑的抗震设防类别为（）。（2分） A.特殊设防类 B.重点设防类 C.标准设防类 D.适度设防类 .标准答案：C 10. 延性指屈服后强度或承载力没有显著降低时的（）变形能力。（2分） A.弹性 B.塑性 C.线性 D.以上均不对 .标准答案：B 11. 某框架-剪力墙结构高度45m（丙类建筑），7度设防时，框架部分的抗震等级应为（）级。（2分） A.一 B.二 C.三 D.四 .标准答案：C 12. 下列关于楼板平面内刚度无限大的假定，理解错误的一项是（）（2分） A.平面内刚度无限大指在侧向力作用下，楼板只发生刚体平移或转动 B.当楼板开洞口较大时，仍可采用平面内无限刚度假定 C.各个抗侧力构件之间通过楼板相互联系并协调工作 D.楼板平面外刚度很小，可以忽略 .标准答案：B 13. 大型博物馆，幼儿园、中小学宿舍的抗震设防类别是（）（2分） A.特殊设防类 B.重点设防类 C.标准设防类 D.适度设防类 .标准答案：B 14. 柱抗侧刚度D值的定义为（）（2分） A.使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力 B.使柱端产生单位水平推力所需施加的水平位移 C.柱抗弯刚度与柱长度的比值 D.EIc/h .标准答案：A 15. 框架结构与剪力墙结构相比，下述概念哪一个是正确的（）（2分） A.框架结构变形大、延性好、抗侧刚度小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低 B.框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，其建造高度可以无限制 C.剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制 D.框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构 .标准答案：A
第二章 2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？钢筋混凝土房屋建 筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系？每种结构体系举1~2例。 答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店)；框架剪力墙结构（如26层的上海宾馆）；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙）；筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦（框筒），芝加哥John Hancock大厦（桁架筒），北京中国国际贸易大厦（筒中筒）]；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱-剪力墙结构。钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架-支撑（抗震墙板）结构（如京广中心主楼）；筒体结构[芝加哥西尔斯大厦（束筒）]；巨型结构（如香港中银大厦）。 2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？ 答：(1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型，自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。(3)框架-剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。 2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别? 答：(1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。框筒结是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。 2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些 类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？ 答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。偏心支撑框架的特点是支撑连接位置偏离梁柱节点。偏心支撑框架的基本形式有单斜杆、人字形和V形。偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近，消能梁段越短，其刚度越大。经过合理设计的偏心支撑框架，在大震作用下，消能梁段腹板剪切屈服，通过腹板塑性变形耗能地震能量；支撑斜杆保持弹性，不会出现受拉屈服和受压屈曲的现象；偏心支撑框架的柱和消能梁段以外的梁，也保持弹性。研究表明，消能梁段的腹板剪切屈服，具有塑性变形大、屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。偏心支撑框架的抗震性能明显优于中心支撑框架。 2.6为什么规范对每一种结构体系规定最大的适用高度？实际工程是否允许超过规范规定 的最大适用高度？ 答：要根据房屋建筑的高度、是否需要抗震设防、抗震设防烈度等因素，确定一个与其匹配的、经济的结构体系，使结构效能得到充分发挥，建筑材料得到充分利用。而每一种结构体系，也有其最佳的适用高度范围。 实际工程允许超过规范规定的最大适用高度，但结构设计应采取有效的加强措施，并且有可靠依据，或进行专门的研究和论证。 2.7什么样的建筑体形对结构抗震有利？为什么？为什么结构平面布置对称、均匀及沿竖向布置连续、无突变有利于抗震？ 答：对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。结构构件的平面布置与建筑平面有关。平面简单、规则、对称的建筑，容易实现有利于抗震的结构平面布置，
《高层建筑结构设计》考试试题一、填空题：(每空1分，共20分) 得分评阅人 1、我国规范将 10层及10层以上 或房屋高度大于28m的住宅建 筑以及房屋高度大于 24m 的其他高层民用建筑称为高层建筑。 2、高层建筑结构体系主要有 框架 结构、 剪力墙 结构、框 架-剪力墙结构和筒体结构。 3、高规规定，在9度地区框架结构房屋的防震缝宽度当高度为17m 时，取其防震缝宽度为 90mm 。 4、 水平地震作用的三种计算方法： 振型分解反应谱法 、 底部剪 力法 、时程分析法。 5、 一般而论，高层建筑具有 占地面积少 ， 建筑面积大 ，造型特 殊，集中化程度高的特点。 6、 钢筋混凝土梁的破坏形态有两种形式： 和 。 7、 一般用途的高层建筑荷载效应组合分为以下两种情况： ， 。 8、 剪力墙中斜裂缝有两种情况：一是 ，二是 。 9、 剪力墙配筋一般为： 、 和 。 10、 影响柱子延性的因素主要是 、 和剪压比。
二、选择题：(每小题3分，共30分) 得分评阅人 11、建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当时取下列何值？（ ） A 0.125g B 0.25g C 0.30g D 0.20g 12、在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大?（ ） A 建在海岸 B 建在大城市郊区 C 建在小城镇 D 建在有密集建筑群的大城市市区 13、抗震设计时，高层框架结构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求（ ） A 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接 B 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接 C 纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系 D 横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接 14、关于框架柱的反弯点，哪个结论是正确的?（ ） A 上层梁的线刚度增加将导致本层柱的反弯点下移 B 下层层高增大将导致本层柱的反弯点上移 C 柱的反弯点高度与该柱的楼层位置有关，与结构的总层数无关 D 柱的反弯点高度与荷载分布形式无关 15、为体现“强梁弱柱”的设计原则，二级框架柱端弯矩应大于等于同一节点左、右梁端弯矩设计值之和的（ ） A 1.05倍 B 1.10倍 C 1.15倍 D 1.20倍 16、在对一、二级抗震等级的框架体系中的框架柱进行截面设计时，往往需将其内力乘以一个增大系数，现有以下这些因素： （ ） [1] 在梁柱节点以保持强柱弱梁和截面设计中的强剪弱弯的要求； [2] 加强短柱（柱净高与柱截面尺寸之比小于 4）受力的要求； [3] 提高角柱的抗扭能力； [4] 保证底层柱的下端处不首先屈服； [5] 考虑柱在整个框架结构中的重要性，宜适当扩大安全度的需要。 试指出乘以增大系数的正确原因，应是下列何项组合？
《高层建筑结构》课程设计任务书 一、设计题目：高层框架结构设计 某高层办公建筑，采用全现浇框架结构，结构平面布置如图所示，质量、刚度均匀，地上12层，各层层高、跨度及竖向荷载如图所示，设计使用年限为50年。取③轴一榀典型横向框架进行结构设计。 二、设计资料 ⑴基本风压：0.45kN/m2，地面粗糙度类别为B类。 ⑵基本雪压：0.45 kN/m2。 ⑶设防烈度：7度；设计分组：第一组；抗震设防类别：丙类。 ⑷场地类别：Ⅱ类。 ⑸楼面做法：楼板厚120mm，各板顶做20mm厚水泥砂浆找平，地面装修重（标准值）按0.6 kN/m2 考虑，各板底粉15mm厚石灰砂浆。 ⑹屋顶：不上人屋面，做法同楼面，但加做二毡三油防水层，再做40mm厚细石混凝土面层（内布细 丝网）。 ⑺混凝土强度等级：梁C25、柱C30。 ⑻梁、柱纵向受力钢筋采用HRB400级钢筋，箍筋采用HPB235级钢筋 ⑼梁、柱截面尺寸如下： 柱：1~4层ZA：500mm*500mm ZB：600mm*600mm ZC：600mm*600mm ZD：500mm*500mm 5~12层ZA：400mm*400mm ZB：500mm*500mm ZC：500mm*500mm ZD：400mm*400mm 梁：LAB：250mm*700mm LBC：250mm*500mm LCD：250mm*600mm 三、计算内容 取③轴横向框架进行设计： 计算书一份，要求手写，内容包括以下几项： ⑴、计算简图（相对线刚度） ⑵、荷载计算（竖向荷载、风荷载） ⑶、结构水平位移验算 ⑷、内力计算 4.1在竖向荷载作用下框架各杆件的内力（M、N、V） 4.2在风荷载作用下的框架各杆件的内力（M、N、V） ⑸、内力组合 ⑹、截面设计（梁、柱配筋） 四、结构施工图 框架梁、柱配筋图一张，要求手工绘图，2号图纸