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-高层建筑结构设计_苏原_第3章习题

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z z s s sn W a a a B B B βμμμμω=+++第三章

3.1 计算总风荷载和局部风荷载的目的是什么?二者计算有何异同?

答:(1)总风荷载是建筑物各表面承受风作用力的合力,是沿高度变化的分布荷载,计算总风荷载的目的是为了计算抗侧力结构的侧移及各构件内力。

局部风荷载是用于计算结构局

部构件或围护构件与主体的连接。

(2)二者的异同:二者都用下列公式计算但计算局部风荷载的时候采用的是部风荷载体型系数。

3.2 对图3-13结构的风荷载进行分析。图示风的作用下,各建筑立面的风是吸

力还是压力?是什么方向?结构的总风荷载是哪个方向?如果要计算与其成90°方向的总风荷载,其大小与前者相同吗?为什么?

3.3 计算一个框架-剪力墙结构的总风荷载。结构平面即图3-13的平面,16层,

层高3m ,总高度为48m 。由现行荷载规范上找出你所在地区的基本风压值,按50年重现期计算。求出总风荷载合力作用线及其沿高度的分布。

3.4 地震地面运动特性用哪几个特征量来描述?结构破坏与地面运动特性有什

么关系?

答:(1)地震地面运动的特性可用三个量来描述:强度(由振幅值大小表示)、频谱和持续时间。

(2)结构破坏与地面运动特性有着密切的关系,主要表现在:强烈地震的加速度或速度幅值一般很大,但如果地震时间很短,对建筑物的破坏性可能不大;而有时地面运动的加速度或速度幅值并不太大,而地震波的卓越周期与结构的基本周期接近,或者振动时间很长,都可能对建筑物造成严重影响。

3.5 什么叫地震地面运动的卓越周期?卓越周期与场地有什么关系?卓越周期

与场地特征周期有何关系?

答:(1)地震地面运动的卓越周期是指地震功率谱中能量占主要部分的周期。

(2)卓越周期与场地的关系:硬土的卓越周期短;软土的卓越周期长。

(3)卓越周期T 与特征周期Tg 间的关系应理解为: 二者都是场地固有周期 T0的不同预测值, 因预测方法不同而冠以不同的名称。

3.6 地震作用与风荷载各有什么特点?

答:(1)地震作用的特点:地震时,由于地震波的作用产生地面运动,并通过房屋基础影响上部结构,使结构产生震动,这就是地震作用。地震波会使房屋产生竖向震动和水平震动,一般对房屋的破坏主要是由水平振动造成。

设计中主要考虑水平地震作用,只有震中附近的高烈度区或竖向振动会产生严重后果时,才同时考虑竖向地震作用。地震地面运动是一种随机振动;强烈地震时加速度峰值或速度峰值(振幅)往往很大,但如果地震时间很短,对建筑物的影响也可能不大。而有时地面运动的加速度或速度峰值并不太大,而地震波的特征周期与结构物的基本周期接近,或者振动时间很长,都可能对建筑物造成严重影响。

(2)风荷载的特点:风的作用是不规则的,风压随着风速、风向的紊乱变化

而不停的改变,风荷载是随时间而波动的动力荷载,但在房屋设计中一般把它看成静荷载。在设计抗侧力结构、围护构件及考虑人们的舒适度时都要用到风荷载。

3.7什么是小震、中震、和大震?其概率含义是什么?与设防烈度是什么关系?

抗震设计目标要求结构在小震、中震、和大震作用下处于什么状态?怎样实现?

答:(1)小震指该地区50年内超越概率为63%的地震烈度,即众值烈度,又称多遇地震;中震指该地区50年内超越概率为10%的地震烈度,又称为基本烈度或设防烈度;大震指该地区50年内超越概率为2%~3%的地震烈度,又称为罕遇地震。

(2)抗震设计目标要求:小震不坏,中震可修,大震不倒。这些目标是通过

采取二阶段方法进行抗震设计来实现。

3.8什么是抗震设计的二阶段方法?为什么要采用二阶段设计方法?

答:(1)抗震设计的二阶段方法:第一阶段为结构设计阶段,此阶段能实现小震不坏、中震可修、大震不倒的目标。第二阶段为验算阶段,此阶段用来检验是否达到了大震不倒的目标。

(2)二阶段设计方法能够实现三水准抗震设防的目标,并能获得较好的经济

效益,是一种比较成熟的方法,因此在抗震设计中采用二阶段的方法。

3.9设计反应谱是通过什么样的结构技术模型得到的?阻尼比对反应谱有什么

影响?钢筋混凝土结构及钢结构的阻尼比分别多少?

答:(1)设计反应谱是通过单自由度弹性体系的结构技术模型得到的。

(2)结构自振周期T →∞时各阻尼绝对加速度反应谱均趋近于0,相互之间的差异越来越小;随着阻尼比的增大,不同阻尼值之间谱值相差越来越小;在谱平台段,各周期处的谱值因阻尼而造成的差异差别不大,在下降段,随着阻尼比增高,下降速率越来越低;不同阻尼比的反应谱特征周期略有变化,但阻尼比在0.01~0.1范围之内变化不大。

(3)一般钢筋混凝土结构阻尼比取0.05,钢结构取0.02.

3.10 什么是地震系数k 、动力系数β和地震影响系数α?写出α、β、k 的表达

式。β谱曲线有什么特点?

答:(1)地震系数

0,max /k x g =,即地面运动最大加速度与重力加速度的比值。 动力系数0,max /a s x β=,即结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的放大系数。

地震影响系数k αβ=。

(2)由于同一烈度的k 值为常数,β谱曲线形状与α谱曲线形状相同。

3.11 什么是特征周期分组?对设计反应谱有什么影响?

答:(1)在相同烈度下,震中距离远近不同和震级大小不同的地震,产生的震害是不同的,如果距离震中较近,则地面运动的频率成分中短周期成分多,场地卓越周期短,对刚性结构造成的震害大,长周期的结构反应较小;如果距离震中远,短周期振动衰减比较多,场地卓越周期比较长,则高柔的结构受地震影响大。《抗震规范》用设计分组,粗略的反应这一宏观现象。

(2)在分组中,特征周期越大,反应谱曲线平台段越长,长周期结构的地震作用将加大。

3.12 地震作用大小与场地有什么关系?请分析影响因素及其影响原因。如果两

幢相同建筑,基本自震周期是3s ,建造地点都是属于第一组,分别建在Ⅰ类场地和Ⅳ类场地上,它们地震作用相差多少?如果它们建筑地点分别为第一组和第三组,都是建在Ⅳ类场地上,地震作用又相差多少?

答:(1)对于同一个设计地震分组,场地类别越高,特征周期越大,对长周期结构越不利。这是因为不同性质的土层对地震波包含的各种频率成分的吸收和过滤效果不同,场地土愈软,软土覆盖层厚度愈大,场地类别就愈高,

从而特征周期就愈大。

3.13 计算水平地震作用有哪些方法?适用于什么样的建筑结构?

答:计算水平地震作用有两种方法:(1)反应谱底部剪力法,它适用于高度不超过40m 、以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。(2)振型分解反应谱法,除基本振型的影响外,高振型的影响比较大,一般高层建筑都要用振型反应谱法考虑多个振型的组合。该方法又分为平面结构振型分解反应谱法和空间结构振型分解反应谱法。

3.14 计算水平地震作用时,重力荷载怎么计算?各可变荷载的组合值系数为多

少?

答:计算水平地震作用时,计算重力荷载即计算结构等效总重力荷载0.85eq E G G ,其中E G 是结构总重力代表值,为各层重力荷载代表值之和。重力荷载代表值是指100%的恒荷载、50%~80%的楼面活荷载和50%的雪荷载之和。

3.15 用底部剪力法计算水平地震作用及其效应的方法和步骤如何?为什么在顶

部有附加水平地震作用?

答:(1)用底部剪力法计算地震作用时,将多自由度体系等效为单自由度体系,只考虑结构基本自振周期计算总水平地震力,然后再按一定规律分配到各个楼层。

(2)在顶部附加水平地震作用的原因是为了考虑高振型对水平地震力沿高度分布的影响。

3.16 n 个自由度的结构有多少个频率和振型?频率和周期如何换算?计算结构

的频率和振型有哪些方法?为什么计算和实测的周期都要进行修正?如何修正?

答:(1)n 个自由度的结构有n 个频率和振型。频率和周期互为倒数。

(2)计算结构的频率和振型的方法有:理论计算,半理论半经验公式和经验公式三大类。

(3)理论方法得到的周期比结构的实际周期长,原因是计算中没有考虑填充墙等非结构构件对刚度的增大作用,实际结构的质量分布、材料性能、施工质量等也不像计算模型那么理想,如直接用理论周期值计算地震作用,则地

震作用可能偏小,因此必须对周期值(包括高振型周期值)作修正。框架的修正系数取0.6~0.7,框架-剪力墙取0.7~0.8(非承重填充墙较少时,取

0.8~0.9),剪力墙结构取1.0。另外通过实测方法得到的经验公式,也有局

限性和误差,一方面,一个经验公式只适用于某类特定结构,结构变化,经验公式就不适用;另一方面,实测时,结构的变形很微小,实测的结构周期短,它不能反映地震作用下结构的实际变形和周期,因此要进行修正。修正方法为:在应用的经验公式中将实测周期的统计回归值乘以1.1~1.5的加长系数。

3.17试述振型分解反应谱法计算水平地震作用及效应的步骤。为什么不能直接

将各振型的效应相加?

答:(1)计算步骤:a.将质量集中在楼层位置,n个楼层为n个质点,有n 个振型。b.在组合前分别计算每个振型的水平地震作用及其效应(弯矩、轴力、剪力、位移等)。c.进行内力与位移的振型组合。

得到的等效地震力是振

(2)因为采用了反应谱,由各振型的地震影响系数j

动过程中的最大值,其产生的内力和位移也是最大值,实际上各振型的内力和位移达到最大值的时间一般并不相同,因此,不能简单的将各振型的内力和位移直接相加,而是通过概率统计将各个振型的内力和位移组合起来,即振型组合。

3.18平面结构和空间结构一般各取多少个振型进行组合?振型参与系数与振型

参与等效重量(或质量)公式有何区别?请参考空间振型的振型参与等效重量公式怎么写?

答:(1)对于规则的、假定为平面结构的建筑,一般取前三个振型就够了;

但如果建筑较高或柔,基本自振周期大于1.5s,或房屋高度比大于5时,或结构沿竖向刚度很不均匀时,振型数应适当增加,一般要取5~6个振型;

如要求精确,可通过检验有效参与重量是否达到90%。空间结构一般要取9~15个振型,当建筑较高或结构沿竖向刚度很不均匀时,可取更多振型,参与组合的振型数应使振型参与等效重量达到总重量的90%。

(2)平面振型的振型参与系数

121n ji i i j n ji i i x

G x

G γ===∑∑ 平面振型的等效重量公式2

1

21()n ji i i j n ji i i x G G x

G γ===

∑∑

(3)空间振型:x 方向地震作用第j 振型的振型参与系数:

332

22211/()n n xj ji i ji ji ji i i

i i x G x y r G γθ===++∑∑

等效重量公式:

332222211()/()n n

xj ji i ji ji ji i i i i G x G x y r G γθ===++∑∑

(完整)《高层建筑结构设计》考试试卷

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

高层建筑结构设计复习试题(含答案)

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。

高层建筑结构设计简答题

(1.)框筒,筒中筒和束筒结构的布置? a框筒性能以正多边形为最佳,边数越多越好,剪力滞后越不明显,结构的空间作用越大 b筒中筒高宽比不应小于3,宜大于4,适用于高度不宜低于80米 c筒中筒的外框筒宜做成密柱深梁,柱距为1-3米,不宜大于4米,框筒的开洞率不宜大于60% d框筒结构的柱截面宜做成正方形,矩形或T形 e筒中筒的内筒居中,面积不宜太小内筒应贯通建筑物的全高,竖向刚度均匀变化。 f框筒当相邻层的柱不贯通时,应设置转换梁 g.框筒中楼盖高度不宜太大。可做成平板或密肋楼盖。 (3).框架核心筒的布置原则? a核心筒宜贯通建筑物全高,当宽度不宜小于筒体总高的二分之一. b框架核心筒结构的周边逐渐必须设置框架梁,结构平面布置尽可能规则,对称以减小扭转影响 c框架核心筒结构外框构建的界面不宜过小结构总高度不宜过大 d非地震区的抗风设计采用伸臂加强结构对增大侧向侧度是有利的e框架--核心筒的楼盖,选用结构高度小,整体性强,结构自重轻有利于施工楼盖,宜选用现浇梁板式楼板,密肋式楼板以及叠合楼板。 (4).高层建筑主要承受那些作用?

高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。竖向荷载包括结构构件自重,楼面活荷载,屋面雪荷载,施工荷载,与多层建筑结构有所不同,高层建筑结构的竖向荷载效应远大于多层建筑结构,水平荷载的影响显著增加,成为其设计的主要因素,同事对高层建筑结构应考虑竖向地震作用,高层建筑结构应考虑温度变化,材料收缩和徐变。地基不均匀沉降等间接作用在结构中产生的效应。 (5).结构承受的风荷载与哪些因素有关? 1基本风压 2风压高度变化系数 3风荷载体型系数 4群体风压体型,单体风压体系,局部风压体型系数 5风振系数。 (6)为什么水平荷载称成为设计的决定因素? 因为竖向荷载在结构的竖向构件中主要产生轴向压力其仅仅与结构高度的一次放成正比,而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖向构件中所引起的轴力,数值与结构高度的二次方成正比。 (8)高层建筑结构平面布置基本原则? 尽量避免结构扭转和局部应力集中,平面简单规则对称,刚心与质心形心重合。

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间:2016-06-27T14:51:54.553Z 来源:《基层建设》2016年5期作者:隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 摘要:对于普通建筑物的结构抗震设计,目前我国是以小震为设计基础,中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作,并提出一些个人见解以供参考。 关键词:中震设计概念;地震影响系数;荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标,但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题: 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定,仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定; 2在中震作用下,规范仅提出“中震可修”的概念设计要求,没有具体的抗震设计方法; 3“中震可修”的技术经济问题:可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步,现在的建筑物体型复杂,结构新颖,超高超限越来越多,因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢? 《抗规》条文说明1.0.1条指出,对大多数结构,可只进行第一阶段设计(即小震下的弹性计算),而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求,但前提是建筑物的体型常规、合理,经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物,在大震下的结构反应和小震完全不同,不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求,须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计,其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时,要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度,即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10%的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展,它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡,业主(设计者)可选择所需的性能目标,而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点,设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言,利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现,给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍(αmax=0.23)取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法,第一种按照中震弹性设计,第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点,中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念,两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计,设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数,保留材料、荷载等分项系数,对应地保留了结构的安全度和可靠度,结构仍属于弹性阶段,属正常设计。中震不屈服设计,设计中除了地震内力不作调整,同时也取消了材料、荷载等分项系数,对应地不考虑结构的安全度和可靠度,结构已经处于弹塑性阶段,属承载力极限状态设计,是一种基于性能的设计方法。由此可见,中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计,而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类,以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法,介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数,则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数,屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算:地震信息中抗震等级均为四级;αmax按表3取值;总信息中风荷载不参加计算;勾选地震信息中的按中震(或大震)不屈服做结构设计选项;其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算:主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级:四级;主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数:定义中震反应谱,在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可,β值按表3计算所得;总信息中风荷载不参加计算;主菜单→结果→荷载组合:将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0;主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数:将材料分项系数取为1.0;其它同小震。 3.3.4 ETABS计算:选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级:四级;定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱,地震影响系数最大值αmax取值,其余参数按《抗规》;静荷载工况中不定义风荷载作用;定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ;定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数:二十二层框支剪力墙结构,三层楼面转换,无地下室,首、二层4.5米,标准层3.5米,总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76,长宽比1.22;抗震参数,7 度,第一组,0.10g;场地II类;风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

高层建筑结构设计习题

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

自考02440 混凝土结构设计(完整 资料)

第1章混凝土结构按近似概率的极限状态设计法 1. 结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的能 力,称为结构的可靠性。 2. 结构在规定的时间内,在规定条件下,完成预定功能的概率, 称为结构的可靠度。结构的可靠度是结构可靠性的概率度量。 3. 建筑结构的设计使用年限是指设计规定的一个时期,在这一规 定时期内,只需进行正常的维护而不需进行大修就能按预期目的的使用,完成预定的功能。 4. 普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年,纪念性建筑物和特 别重要的建筑物100年,临时性结构5年,结构构件易于替换的结构25年。 5. 建筑结构的安全等级分为三个安全等级。 6. 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载能力或者达 到不适于继续的变形状态,称为承载能力极限状态。(1.倾覆,滑移2.超过材料强度而被破坏3.过度的塑性变形4.结构转变为机动体系或丧失稳定) 7. 正常使用极限状态:结构或构件达到正常使用或耐久性能的某 项规定限度的状态,称为正常使用极限状态(1.出现影响正常使用或外观的变形2.产生影响耐久性能的局部损坏包括裂缝3.影响正常使用的振动) 8. 随机现象:在个别实验中呈现不确定性,而在大量重复试验中 又具有统计规律性的现象,称为随机现象。 9. 结构上的作用分为直接作用和间接作用两种。 10. 结构或构件承受荷载效应的能力,如承载能力,刚度等,称为 结构抗力,记做R。 11. 荷载效应S和结构抗力R都是具有各自分布规律的随机变量。 12. 当Z<0(即R-S<0)时,结构失效,把结构不能完成预定功能要 求的概率,即R-S<0的概率,称为结构的失效概率,记做pf。 13. 结构重要性系数γ0,材料分项系数γs,荷载分项系数γG。 14. 荷载的种类:永久荷载,可变荷载,偶然荷载三类。 15. 可变荷载的代表值有标准值,组合值,准永久值和频遇值四种。 永久荷载代表值只有标准值一种。 16. 荷载标准值:是指其在结构的使用期间可能出现的最大荷载 值。 17. 永久荷载标准值:一般相当于永久荷载的平均值。 18. 荷载效应组合有基本组合和偶然组合两种。 第2章单层厂房 1. 我国混凝土单层厂房的结构型式主要有排架结构和钢架结构两 种。 2. 排架结构由屋架,柱和基础组成,柱与屋架铰接,而与基础刚 接。 3. 目前常用的钢架结构是装配式钢筋混凝土门式钢架。该结构的 特点是柱和横梁刚体接成一个构件,柱与基础通常铰接。钢架顶点做成铰接的,称为三铰钢架。 4. 屋盖结构分为无檩和有檩两种屋盖体系。 5. 单层厂房传力路线:竖向荷载或水平荷载——排架柱——基础 ——地基。 6. 厂房跨度在18m及以下时,采用扩大模数30M数列,在18m以上 时,应采用扩大模数60M数列,厂房的柱距应采用扩大模数60M 数列。 7. 变形缝:伸缩缝,沉降缝,防震缝。伸缩缝从基础顶面开始,沉 降缝从屋顶到基础全部分开。 8. 厂房支撑分屋盖支撑和柱间支撑两类。支撑的主要作用是:1.保

高层建筑结构设计(上)试卷

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

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切,其中依据轧受力特性的不同,单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙,对应的也会有不同的截面应力分布,所以,在对位移和内力进行计算时,也应该对不同的计算和设计方法进行使用,将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算,能够应用到各类剪力墙之间,然而,也有一定的弊端存在于这种方法中,其有着较多的自由度。所以,在具体的应用时,较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系,其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载,筒体主要承受水平荷载,变性特点类似于框架剪力墙,但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段,有三种类型的分析方法:主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法,其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构,是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多,然而,连梁连续化假定方法会经常被使用,在对位移协调条件进行计算时,应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计,将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而,应该考虑需求和因素量会存在的差异,所以,也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载,对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中,尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响,然而,水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数,在高层建筑的结构设计中,水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先,由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能,对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中,并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力;其次,就高层建筑结构而言,地震作用和竖向荷载,也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同,在高层建筑结构设计中,结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量,结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中,不但规定结构要有一定的强度,对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受,同时,还应该确保具备一定的抗侧刚度,确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

高层建筑结构设计复习题

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(含答案)

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。

专升本高层建筑结构设计考试答案

[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

141521高层建筑结构设计复习题_试题卷

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。( )

专升本《高层建筑结构设计》_试卷_答案

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

自考高层建筑结构设计复习试题及答案11

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。

高层建筑结构设计思考题答案 (2)

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,

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