高层建筑结构第四章
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课后思考题目1根据《建筑基坑支护技术规程》的规定,基坑支护结构设计应采用分项系数以表示的极限状态设计表达式进行设计。
题目2支护工程勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定。
题目3支护工程勘察的勘探点深度应根据基坑支护结构设计要求,且不宜小于1 倍开挖深度。
题目4支护工程勘察的勘探点间距应视地层条件而定。
可在15内选择。
题目5深基坑工程勘察内容主要是水文地质勘察、岩土勘察及基坑周边环境等。
题目6深基坑支护结构应具有挡土、挡水和保护环境的作用。
题目7支护结构按照其工作机理和围护墙形式分为:水泥土墙式、排桩与板墙式、边坡稳定式和逆作拱墙式。
题目8水泥土墙式支护结构分为深层搅拌水泥土桩墙和高压旋喷桩墙两种。
题目9基坑支护结构计算方法主要有经典法、弹性地基梁法和有限元法。
题目10支护结构承受的荷载,一般包括:土压力、水压力、墙后地面荷载引起的附加荷载。
题目11非重力支护结构稳定验算的内容包括整体滑动失稳验算、坑底隆起验算和管涌验算。
题目12在有支护开挖的情况下,基坑工程包括哪些内容一般包括:①基坑工程勘察;②基坑支护结构的设计与施工;③控制基坑地下水位;④基坑土方工程的开挖与运输;⑤基坑土方开挖过程中的工程监测;⑥基坑周围的环境保护。
题目13支护结构设计的原则是什么(1)要满足强度、稳定和变形的要求,确保基坑施工及周围环境的安全。
(2)经济合理在支护结构的安全可靠的前提下,从造价、工期及环境保护等方面经过技术经济比较,具有明显优势的方案。
(3)在安全经济合理的原则下,要考虑施工的可能性和方便施工题目14什么是基坑支护结构承载能力极限状态承载能力极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏,内支撑压屈失稳。
支护桩墙锚杆抗拔失效等。
题目15什么是基坑支护结构正常使用极限状态正常使用极限状态对应于支护结构的变形已破坏基坑周边环境的平衡状态并产生了不良影响,如引起周边相邻的建筑物倾斜、开裂;道路沉降、开裂;周边的地下管线沉降变形开裂等。
高层建筑结构设计广西大学土木建筑工程学院贺盛第四章结构设计基本规定4.6 舒适度验算4.7 抗震设防类别4.8 抗震等级4.9 变形缝设置4.1 适用最大高度及高宽比4.2 结构布置的规则性4.3 承载力验算4.4 荷载效应组合4.5 变形验算本章重点➢掌握各类房屋的适用最大高度及高宽比➢掌握各类结构布置原则及规则性判别方法➢掌握荷载效应组合及承载力验算方法➢掌握变形验算方法➢了解舒适度验算方法➢掌握各类建筑抗震等级确定方法➢熟悉各种变形缝的类型及设置原则4.1 适用最大高度及高宽比结构设计首先需根据房屋高度、抗震设防、设防烈度等因素,确定一个与之匹配的、经济且合理的结构体系,以使结构效能得到充分发挥,材料强度得到充分利用。
《建筑结构抗震设计规范》GB50011-2010(以下简称《抗规》)、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010(以下简称《高混规》)及《高层民用建筑钢结构设计规程》JGJ-2015(以下简称《高钢规》)规定了钢筋混凝土结构、钢结构及混合结构房屋建筑的最大适用高度。
将钢筋混凝土结构房屋划分为A与B级。
当房屋高度满足下表时,为A级。
当钢筋混凝土结构房屋高度不满足上表,但满足下表时,为B级。
当房屋高度不满足下表时,为超限高层建筑。
民用钢结构房屋的最大适用高度如下表所示。
表中筒体不包括钢筋混凝土筒。
混合结构房屋的最大适用高度如下表所示。
4.1.2 房屋建筑适用的高宽比房屋建筑适用的高跨比,是对结构刚度、整体稳定承载能力及经济合理性的宏观控制指标。
当结构设计满足承载力、稳定、抗倾覆、变形及舒适度等基本条件之后,仅从结构安全角度考虑,高宽比限值不是必须满足的。
高宽比主要影响结构设计的经济性。
钢筋混凝土结构房屋建筑的适用高宽比如下表。
4.1.2 房屋建筑适用的高宽比钢结构房屋建筑的适用高宽比如下表。
混合结构房屋建筑的适用高宽比如下表。
4.2 结构布置的规则性建筑平面可分为板式和塔式两大类。
4.1课后思考题目1根据《建筑基坑支护技术规程》的规定,基坑支护结构设计应采用分项系数以表示的极限状态设计表达式进行设计。
题目2支护工程勘察范围应根据开挖深度及场地的岩土工程条件确定。
题目3支护工程勘察的勘探点深度应根据基坑支护结构设计要求,且不宜小于1 倍开挖深度。
题目4支护工程勘察的勘探点间距应视地层条件而定。
可在15内选择。
题目5深基坑工程勘察内容主要是水文地质勘察、岩土勘察及基坑周边环境等。
题目6深基坑支护结构应具有挡土、挡水和保护环境的作用。
题目7支护结构按照其工作机理和围护墙形式分为:水泥土墙式、排桩与板墙式、边坡稳定式和逆作拱墙式。
题目8水泥土墙式支护结构分为深层搅拌水泥土桩墙和高压旋喷桩墙两种。
题目9基坑支护结构计算方法主要有经典法、弹性地基梁法和有限元法。
题目10支护结构承受的荷载,一般包括:土压力、水压力、墙后地面荷载引起的附加荷载。
题目11非重力支护结构稳定验算的内容包括整体滑动失稳验算、坑底隆起验算和管涌验算。
题目12在有支护开挖的情况下,基坑工程包括哪些内容?一般包括:①基坑工程勘察;②基坑支护结构的设计与施工;③控制基坑地下水位;④基坑土方工程的开挖与运输;⑤基坑土方开挖过程中的工程监测;⑥基坑周围的环境保护。
题目13支护结构设计的原则是什么?(1)要满足强度、稳定和变形的要求,确保基坑施工及周围环境的安全。
(2)经济合理在支护结构的安全可靠的前提下,从造价、工期及环境保护等方面经过技术经济比较,具有明显优势的方案。
(3)在安全经济合理的原则下,要考虑施工的可能性和方便施工题目14什么是基坑支护结构承载能力极限状态?承载能力极限状态对应于支护结构达到最大承载能力或基坑底失稳、管涌导致土体或支护结构破坏,内支撑压屈失稳。
支护桩墙锚杆抗拔失效等。
题目15什么是基坑支护结构正常使用极限状态?正常使用极限状态对应于支护结构的变形已破坏基坑周边环境的平衡状态并产生了不良影响,如引起周边相邻的建筑物倾斜、开裂;道路沉降、开裂;周边的地下管线沉降变形开裂等。
第四章4.1 承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态?这两种验算在荷载效应组合时有什么不同?答:(1)高层建筑结构设计应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下,各个构件及其连接均有足够的承载力。
我国《建筑结构设计统一标准》规定构件按极限状态设计,承载力极限状态要求采用由荷载效应组合得到的构件最不利内力进行构件截面承载力验算。
水平位移限制是正常使用极限状态,主要原因有:要防止主体结构开裂、损坏;防止填充墙及装修开裂、损坏;过大的侧向变形会使人有不舒适感,影响正常使用;过大的侧移会使结构产生附加内力(P-Δ效应)。
(2)承载力验算是极限状态验算,在内力组合时,根据荷载性质的不同,荷载效应要乘以各自的分项系数和组合系数。
对于水平位移限制验算,要选择不同方向的水平荷载(荷载大小也可能不同)分别进行内力分析,然后按不同工况分别组合。
4.2 为什么高而柔的结构要进行舒适度验算?答:因为高而柔的结构抗侧刚度较小,在风荷载作用下会产生较大的侧向加速度,使人感觉不舒适,因此要进行舒适度验算,按重现期为10年的风荷载计算结构顶点加速度,或由风洞试验确定顺风向与横风向结构顶点最大加速度,使其满足规范要求。
4.3 P-△效应计算与结构总体稳定的含义有何不同?答:P-△效应是指在水平荷载作用下,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。
在高层建筑结构设计中,一般所说的考虑P-△效应即是进行结构的整体稳定验算,但结构的整体稳定验算还包括结构仅在重力作用下,出现的丧失稳定问题,不过这种情况出现的很少。
4.4 延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?答:(1)延性是指构件和结构屈服后,具有承载能力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能,一般用延性比表示延性,即塑性变形能力的大小。
(2)当结构设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形虽然会加大,但结构承受的地震作用(惯性力)不会很快上升,内力也不会再加大,因此具有延性的结构可降低对结构承载力的要求,也可以说,延性结构是用它的变形能力(而不是承载力)抵抗罕遇地震作用;反之,如果结构的延性不好,则必须有足够大的承载力抵抗地震,则必须有足够大的承载力抵抗地震。
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。
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。
55. 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。