截面变化时结构层间位移变化规律

第1章绪论1．我国对高层建筑结构是如何定义的《高规》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混凝土结构房屋，称之为高层。

2．高层建筑结构的受力及变形特点是什么设计时应考虑哪些问题（1）水平荷载对结构的影响大，侧移成为结构设计的主要控制目标之一；（2）楼盖结构整体性要求高;（3）高层建筑结构中的构建的多种变形影响大；（4）结构受到动力荷载作用时的动力效应大；（5）扭转效应大；（6）必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题；（7）当建筑物高度很大时，结构内外与上下温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特点。

4．为什么要限制结构在正常情况下的侧移何谓舒适度高规采用何种限制来满足舒适度要求限制侧移主要原因：防止主题结构及填充墙、装修等非结构构件的开裂与损坏；同时过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移还会使结构产生较大的附加内力。

人体对居住在高楼内的舒适程度。

通过限制振动加速度满足舒适度要求。

5．什么是结构的重力二阶效应高层建筑为什么要进行稳定性验算如何进行框架结构的整体稳定验算框架结构在水平荷载作用下将产生侧移，如果侧移量比较大，由结构重力荷载产生的附加弯矩也将较大，危及结构的安全与稳定。

这个附加弯矩称之为重力二阶效应。

有侧移时，水平荷载会产生重力二阶效应，重力二阶效应过大会导致结构发生整体失稳破坏。

故要进行稳定性验算。

满足下式要求，式中n为结构总层数，否则将认为结构不满足整体稳定性要求。

第2章高层建筑结构体系与布置1. 何为结构体系高层建筑结构体系大致有哪几类选定结构体系主要考虑的因素有哪些所谓高层建筑建筑的结构体系是指结构抵抗外部作用的构件类型及组成方式。

框架结构；剪力墙结构；框架-剪力墙结构；筒体结构；巨体结构。

因素：建筑高度；抗震设防类别；设防烈度；场地类型；结构材料和施工技术；经济效益；3.在抗震结构中为什么要求平面布置简单、规则、对称，竖向布置刚度均匀怎样布置可以使平面内刚度均匀，减小水平荷载引起的扭转沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些类型（1）因为大量宏观震害标明，布置不对称，刚度不均匀的结构会产生难以计算和处理得地震作用（如应力集中，扭曲等）引起的严重后果，建筑平面尺寸过长，如建筑，在蒜辫方向不仅侧向变形加大，而且会产生两端不同步的地震运动，价赔偿的楼板在平面既有扭转又有挠曲，与理论计算结果误差较大。

由于建筑立面的需要，有时剪力墙的轴线并不是一条直线，这给结构计算带来困难。 可按下述简化方法来近似进行计算。
对折线型的剪力墙，当各墙段总转角不大于15º 除上述两种情况外，对平面为折线形的剪力墙， （α＋β≤15º）时，可近似地按平面剪力墙进行计 在十字形和井字形平面中，核心墙各墙段轴线错开距离a 算。 不应将连续折线形剪力墙作为平面剪力墙计算； 不大于实体连接墙厚度的8倍、且不大于2.5 m时，整片墙 当将折线形（包括正交）剪力墙分为小段进行 可以作为整体平面剪力墙来计算，但必须考虑到实际上存 在的错开距离a带来的影响，整片墙的等效刚度宜将计算 内力和位移计算时，应考虑在剪力墙转角处的 结果乘以0.8的系数，并将按整片墙计算所得的内力乘以 竖向变形协调。 1.2的增大系数。
均布荷载
进一步简化，将三种荷载作用下的公式 统一，式内系数取平均值，混凝土剪切模 量G＝0.4E，则上面子式可写成
EIeq
顶部集中荷载
EI q 1 9I q / H 2 Aq
在分配剪力时，整体悬臂墙的等效抗弯刚 度可直接由上式计算。
双肢墙的连续化计算方法
大多数建筑中，门窗洞口在剪力墙中排列整齐，剪力墙可以划分为许多墙肢与连梁。 将连梁看成墙肢间连杆并且沿着墙高离散为均匀分布的连续连杆，用微分方程求解， 称为连续连杆法。这是连肢墙内力以及位移分析的一种较好的近似方法。这种方法把 解制成曲线或者图表，使用也方便。
第4章 剪力墙结构的内力和位移计算
• 荷载分配及计算方法概述 • 整体墙计算方法 • 双肢墙和多肢墙的连续化计算方法 • 小开口整体墙及独立墙肢近似计算方法 • 带刚域框架计算方法
剪力墙结构平面及剖面示意图
荷载分配及计算方法概述
一、剪力墙在竖向荷载下内力 力传递路线：楼板—>墙 除了连梁内产生弯矩外，墙肢主要受轴向力 传到墙上的集中荷载按扩散角向下扩散倒整个 墙；因此除了考虑集中荷载下局部承受压力之 外，按照分布荷载计算集中力对墙面的影响 如果楼板中有大梁，传到墙上的集中荷载可按 45°扩散角向下扩散到整个墙截面。所以，除 了考虑大梁下的局部承压外，可按分布荷载计 算集中力对墙面的影响，见图。 当纵墙和横墙是整体联结时，一个方向墙上的 荷载可以向另一个方向墙扩散。因此，在楼板 以下一定距离以外，可以认为竖向荷载在两方 向墙内均匀分布。

Gi H i
n
⋅ 0.8FEK
j
∑G H
j j =1 n
各层水平地震剪力的标准值 Vik =
∑ F + 0.2 F
i i =1
Ek
三，抗震墙的设计地震剪力 楼层纵横设计地震剪力可认为全部由该方向的砖墙承担， 设计地震剪力在各片砖墙以及 墙段之间分配。 四，柱的设计地震剪力 Vc
必须注意，当房屋有三片及三片以上抗震横墙时， V 应为两抗震横墙之间的楼层地 震剪力，而不是整个楼层单元的地震剪力；局部设置内框架柱，其余仍为多层砖房，内框 架柱承担的地震剪力设计值不能用按抗震墙间的开间数和内框架跨数分配，而要采用内框 架所在的抗震墙区段内的地震剪力设计值。 内框架柱在地震作用下的弯矩计算，当梁柱线刚度比不小于 3 时，可采用反弯点法， 此时可假定底层反弯点距柱底为 2/3 柱高处，其他各层的反弯点均取柱高的中点；当梁柱线 刚度比小于 3 时，宜采用 D 值法计算。
P ，P 为广义的力， ∆ 为广义力作用下的位移， K 为相应的移动刚度、转 ∆ 1 动刚度等。 δ = 定义为柔度 K
一，刚度： K = 二，截面的拉压刚度 EA ，由力学知识： ∆ N =
NL N N ，得 EA = = EA ∆N / L ε
截面的弯曲刚度 EI ，由力学知识 曲率半径， ρ 为曲率。
底部框架－抗震墙砌体结构
一，层间刚度比限值，纵横两个方向，第二层与底层侧向刚度的比值 λk
6、7 度时不应大于 2.5；8 度时不应大于 2.0，且均不应小于 1.0。 对于底部两层框架抗震墙房屋的纵横两个方向，底层与底部第二层侧向刚度应接近， 第三层与底部第二层侧向刚度比值，6、7 度时不应大于 2.0；8 度时不应大于 1.5，且均不 应小于 1.0。 1）底部构件的侧移刚度，假定框架梁为绝对刚性，柱两端为固定。

关于大幅度放宽结构层间位移角
限值的再讨论
华南理工大学建筑设计研究院 方小丹 2017.6.29
► 结构的层间位移角是衡量结构刚度及变形能力的指
标。控制结构的层间位移角就是要控制结构有必要 的刚度及充分的变形能力。
► 较之日本、美国等国，我国规范对结构尤其是钢筋
混凝土结构在多遇地震作用下的层间位移角限制要 严格很多，框架结构为1/550，框-剪结构为1/800， 剪力墙结构1/1000；而日本、美国等国规范的层间 位移角限值为1/200。欧洲是1/400，但如果考虑了 P-Δ效应，也可以1/200。
1.20
1775 4.8% 8.13
0.92
1242 4.2% 4.85 29574
0.90
1268 4.3% 4.21
单位重量 KN/m2
混凝土用量 m3/m2 钢筋0
16.4
0.42 59.5
大震静力弹塑性计算结果对比
对比项目 方向 最大层间位移角 对应有害层间位移角 大震弹塑 性分析 底层层间位移角 基底弯矩 GN-m 原方案 X 1/165（13层） 1/5555 1/845 3.06 优化方案 X 1/114（15层） 1/3125 1/601 2.05
《抗规》GB50011-2010给出层间位移角限的说明： （p356）
► 行标《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010
3.7.3条规定：
► 行标《高层建筑混凝土结构技术规程》关于水平位
移限值的条文说明：……
► 从我国结构抗震设计所依据的两本主要规范
规程的规定可看出：
控制最大层间位移角的主要目的在于保证主 结构基本处于弹性状态，对于钢筋混凝土结构 ，是否处于弹性状态由钢筋混凝土构件是否开 裂为判定标准。

二、 单位荷载法 1、定义：在所求点所在位移方向加上单位 力，将实际状态的真实位移视作虚拟平衡状态的 虚位移。应用虚功原理，通过加单位荷载求实际 位移的方法。 2、计算结构位移的一般公式
F K+ FRiCi= M d + FNdu + FQdv
式中， F =1 则
六．线弹性体系的特征 1）结构的变形与其作用力成正比
若单位力P1=1作用下产生
的位移δ ，则力P作用下在 K处产生的位移为Pδ
2）结构的变形或位移服从叠加原理
P1
P2
Pi
K Δ
Pn
δ K i 表示Pi=1时 在K处产生的位移。
Δ= P1 K 1 P2 K 2 Pn Kn
P
i i 1
n
Ki
6.2 变形体系的虚功原理 一、变形体的虚功原理 功：力对物体作用的累计效果的度量。 功=力×力作用点沿力方向上的位移 实功 ：力在自身引起的位移上所作的功 静力荷载：荷载由零逐渐以微小的增量缓慢地增加 到最终值。结构在静力加载过程中，荷载及内力始 终保持平衡。
虚功： 力在其他因素引起的位移上作的功 其特点是位移与作功的力无关，在作功的过程 中，力的大小保持不变 梁弯曲后，再在点2处加静力荷载FP2，梁产生新 的弯曲。位移△12为力FP2引起的FP1的作用点沿FP1 方向的位移。力FP1在位移△12 上作了功，为虚功， 大小为 W12=FP1△12，此时力不随位移而变化，是 常力。
单位广义力有截然相反的两种设向，计算出的 广义位移则有正负之分： 正值表示广义位移的方向与广义力所设的指向相同 负值表示广义位移的方向与广义力所设的指向相反
力的虚设方法
Fp=1 C Fp=1 B C

梁柱截面尺寸改变对层间位移的影响本文中的结构参数均取自《结构框架计算--上》柱子400*400时改变梁截面尺寸层间位移角的数值变化梁截面尺寸 梁截面面积层间位移角一层 二层 三层 250*500125000 0.00373134 0.003546099 0.001957 275*550 151250 0.00344827 0.003021148 0.001667 300*600 180000 0.00326797 0.002688172 0.00149 325*650 211250 0.00315457 0.002487562 0.001383 350*700 245000 0.00309597 0.002369668 0.001323 375*750 281250 0.00307692 0.002309469 0.00129 400*8003200000.003095970.002288330.001282柱子截面尺寸为400*400时：1、梁截面尺寸从250*500调至400*800的情况下1层，2层的层间位移均不满足规范要求（图中横线所示，大小为1/550=0.00182），3层层间位移在梁截面大于275*550时小于1/550，满足规范要求。

2、通过改变梁截面尺寸发现，随着梁截面刚度增加，二层层间位移减小最为明显。

3、当梁截面尺寸增加至350*700时，如果继续再增加梁的截面，对层间位移的影响不大，此时如仍不满足要求，应增加柱的截面。

4、梁截面尺寸250*500时，1、2层的层间位移基本相同。

1000001500002000002500003000003500000.00100.00150.00200.00250.00300.00350.0040三二层间位移角梁截面面积（mm 2）一柱子450*450时改变梁截面尺寸层间位移角的数值变化梁截面尺寸 梁截面面积层间位移角一层 二层 三层 250*500125000 0.00273972 0.00299401 0.001645 275*550 151250 0.00250626 0.00243902 0.001346 300*600 180000 0.00233644 0.00209643 0.001157 325*650 211250 0.00222222 0.00187265 0.00104 350*700 245000 0.00214592 0.00173310 0.000963 375*750 281250 0.00210526 0.00164473 0.000917 400*8003200000.002087680.001594890.0008921000001500002000002500003000003500000.00100.00150.00200.00250.0030三二层间位移角梁截面面积（mm 2）一柱子截面尺寸为450*450时：1、梁截面尺寸从250*500调至400*800的情况下1层层间位移不满足规范要求（图中横线所示，大小为1/550=0.00182），2层层间位移在梁截面大于350*700时小于1/550，满足规范要求，3层层间位移在梁截面在250*500至400*800时均小于1/550，满足规范要求。

图3 Y向地震作用下的变形图
计算结果显示，虽然Y向最大层间位移角有所 减少，但相应的Y向最大层间位移比却由1.04增大 至1.22，此时结构Y向地震作用下的变形图如图4 所示：
图4 两侧对称增加柱截面后的Y向地震作用下的变形图
（1）将第11轴所对应的框架柱仍采用原来的截面 尺寸300×500mm，其它轴线框架柱调整方案不 变，其计算结果如下：
第六章 层间位移角的调整
第一节 扭转效应对结构层间位移角的影响
在结构工程设计中，层间位移角的控制是一项 非常重要的指标，当层间位移角不满足要求时，设 计人员采用的方法通常是加大构件截面尺寸以提高 结构整体刚度。但在具体的操作中会发现，增加结 构刚度后，层间位移角变化并不明显，有时甚至会 减小。是什么原因产生这种现象？是软件算错了 吗？我们应该如何正确地调整结构的层间位移角？ 则是广大设计人员非常关心的问题。为此，笔者拟 结合具体的工程实例，与大家共同探讨一下产生这 种现象的原因以及调整方法。
• 表1 原方案前三个振型在X,Y 方向的平动系数、扭转系数
• 表1可知，本工程第二振型平动系数为0.83，其中Y向为 0.78，说明该振型为以Y向为主的混合振型，其第二振型 所对应的振型图如图3所示：
• 图3
结构第二振型所对应的振型图
•
表2 方案调整后结构前三个振型在X,Y 方向的平动系数、扭转系数
图1 结构三维轴侧图
图2 第4层结构平面图
本工程各层虽然布局并不相同，但基本对 称，采用SATWE软件进行计算，其X、Y向最大 层间位移角计算结果如下：
• 计算结果显示，X、Y向最大层间位移角均不满足 要求。
三、计算结果分析
• 本工程计算结果分析步骤如下： 1、合理选取计算参数

关于“楼层位移比翔r层间位移角”问题仁••楼层位移比”D定义一••楼层位移比”抬：楼层的最大弹性水平位移（或层间位移）与楼层两端弹性水平位移（或层间位移〉平均值的比值：2）目的——限制结构的扭转：3）讣算要求——考虑偶然偏心（注总：不考唐双向地震）。

2、“层间位移角”1）定义——按弹性方法计算的楼层层间最大位移与层商之比：2）目的——控制结构的侧向刚度：3） il•算要求——不考农偶然偏心，不考虑双向地震。

3、综合说明：1）现行规范通过两个途径实现对结构扭转和侧向刚度的控制，即通过对“楼层位移比”的控制，达到限制结构扭转的目的：通过对“层间位移角”的控制.达到限制结构最小侧向刚度的目的。

2）对“层间位移角”的限制是宏观的。

“层间位移角”讣算时只需考虑结构自身的扭转藕联，无需考虑偶然偏心及双向地丧。

3）双向地震作用计算，木质是对抗侧力构件承载力的一种放大.属于承载能力汁算范畸.不涉及对结构扭转控制的判别和对结构抗侧刚度大小的判断c4）常有収位要求按双向地震作用汁算控制“楼层位移比”和“层间位移角S这是没有依据的。

但对特别重要或特别复杂的结构•作为一种拓于规范标准的性能设汁要求也有它一定的合理性°高层结构设计中经常要控制轴压比、剪重比、刚度比、周期比、位移比和刚重比“六种比值1、轴压比：主要为控制结构的延性，规范对墙肢和柱均有相应限值要求，见抗规6.3.7和6.4.6o2、剪重比：主要为控制各楼层最小地震剪力，确保结构安全性，见抗规5.2.5。

3、刚度比：主要为控制结构竖向规则性，以免竖向刚度突变，形成薄弱层，见抗规3.4.2。

4、位移比：主要为控制结构平而规则性，以免形成扭转，对结构产生不利影响。

见抗规3.4.2。

5、周期比：主要为控制结构扭转效应，减小扭转对结构产生的不利影响，要求见高规6、刚重比：主要为控制结构的稳泄性，以免结构产生滑移和倾覆，要求见高规。

转自钢结构论坛。

1•一个建筑物结构设计部分，一般来说，包含两个过程：1）结构分析：2）结构设计方案选定后要结构分析，结构分析就是看方案的布宜是否合理，包括水平布置和竖向布置:具体的说就是八个比值:轴压比，周期比，位移比，剪重比，刚重比，层间受剪承载力比，侧向刚度比，层间位移角。

锚固方式，适用于柱截面高度较大的情况；图14-23（b）为带弯折的锚固方式， 适用于柱截面高度不够时的情况。
（4）梁下部纵向钢筋也可贯穿框架节点，在节点外梁内 弯矩较小部位搭接，如图14-23（c）所示，钢筋搭接长 度按上册式（5-31）计算。
（5）当计算中充分利用钢筋的抗压强度时，其下部纵向 钢筋应按受压钢筋的要求锚固，锚固长度应不小于0.7。
7.钢筋的连接，见GB50010-2002,p116
8.纵向受力钢筋的最小配筋率，见GB500102002,p119
二、框架结构的抗震构造措施 1.有抗震设防要求的构件的锚固和连接要求。
GB50010-2002,p168 2.材料要求。 GB50010-2002,p169 3.框架梁的构造要求。GB50010-2002,p169
(9)框架顶层端节点最好是将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作 梁上部纵向受力钢筋使用，亦可将梁上部纵向钢筋和柱 外侧纵向钢筋在顶层端节点及其临近部位搭接，如图
GB50010-2002,p141，fig10.4.4 。
5.混凝土保护层厚度
见GB50010-2002,p113
6.钢筋的锚固，见GB50010-2002,p115
2）怎样进行调幅
设某框架梁AB在竖向荷载作用下，
梁端最大负弯矩分别为MA0 、MB0 ，梁跨中最大正弯矩为 MC0 ，
则调幅后梁端弯矩可取:
式中β 为弯矩调幅系数。
对于现浇框架，可取β=0.8～0.9；对于装配整体框架由于接头焊接不牢或由于节 点区混凝土灌注不密实等原因，节点易变形达不到绝对刚性，框架梁端的实 际弯矩比弹性计算值要小，因此，框架梁端的调幅系数允许取得低一些，一 般取β=0.7～0.8。
梁端弯矩调幅后，在相应荷载作用下的跨中弯矩必将增加， 如图14-22所示。 调幅后梁端弯矩MA、MB的平均值与跨中最大正弯 矩 之和应大于按简支梁计算的跨中弯矩值。

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。

积分573 帖子477 2012-5-31 22:02平面体系的几何组成分析：1、确定计算自由度W 时应注意些什么？2、如何理解三刚片六链杆的的几何不变体系？3、在几何组成分析中，装置能否重复利用？4、在几何组成分析中，瞬铰在无穷远时如何下结论？5、体系内部作构造等效变换时，会改变其几何组成特性？6、瞬变体系为何不能用作结构？其特点是什么？7、如何区分瞬变体系和常变体系？8、当体系不能用三角形规则进行几何组成分析时怎么处理？9、对体系如何进行运动分析？一切坏的刚刚好！！！积分573 帖子477 2012-5-31 22:15静定结构的受力分析：1、如何理解用分段叠加法作弯矩图？2、在竖向荷载作用下斜梁内力有什么特点？3、求静定结构反力和内力时，外力偶可以随意移动？4、如何快速作出静定刚架的弯矩图？5、仅仅已知静定梁的弯矩图，能否求得与其相应的荷载？6、如何利用对称性进行静定结构内力分析？7、在荷载作用下曲杆内力图有何特点？8、任意荷载下拱形结构都存在合理拱轴线？9、静定组合结构在受力上有何优点？10、什么叫做复杂桁架？如何求其内力？11、如何选择静定桁架的合理外形与腹杆布置？12、如何证明静定结构约束力解答唯一性原理？一切坏的刚刚好！！！积分573 帖子477 2012-6-2 07:58虚功原理与结构位移计算：1、利用刚体系虚位移原理求静定结构约束力的优缺点何在？计算虚位移有哪些方法？2、利用刚体系虚位移原理能否同时计算多个约束力？3、怎样利用刚体系虚位移原理建立静定梁和刚架的弯矩方程？4、在变形体虚功原理中，两个状态的变形体是否必须为同一体系？5、为什么说荷载作用下的位移计算公式：Δ＝∑∫（MMp/EI）ds＋∑∫（NNp/EA）ds＋∑∫（kQQp/GA）ds对曲杆来说是近似的？6、如何计算静定结构在荷载作用下某点的全量线位移？7、计算平面刚架的位移时，忽略剪切变形和轴向变形引起的误差有多大？8、用图乘法求位移时哪些情况容易出错？9、增加各杆刚度就一定能减小位移吗？10、有应力就一定有应变，有应变就一定有应力，这种说法对吗？11、功的互等定理中，体系的两种状态应具备什么条件？12、在位移互等定理中，为什么线位移与角位移可以互等？在反力—位移互等定理中，为什么反力与位移可以互等？互等后的两个量的量纲是否相同？一切坏的刚刚好！！！积分573 帖子477 2012-6-2 08:17力法：1、在力法中为什么可以采用切断链杆后的体系作为基本体系？2、对力法的基本结构有何要求？3、在力法计算中，可否利用超静定结构作为基本结构？4、在超静定桁架和组合结构中，切开或撤去多余链杆的基本体系，两者的力法方程有何异同？5、应用力法时，对超静定结构做了什么假定？他们在力法求解过程中起什么作用？6、用力法计算超静定结构的解是唯一的吗？7、满足力法方程能使基本体系与原结构在所有截面的对应位移都相同吗？8、超静定结构发生支座位移时，选择不同基本体系，力法方程有何不同？9、在力法计算中利用组合未知力有何优点？组合未知力能否任意选择？10、求力法方程中的系数与自由项时，单位未知力与荷载可否加与不同的基本体系？11、用变形条件校核超静定结构内力计算结果时应注意什么？12、支座位移产生的自内力如何校核？13、温度变化引起的自内力如何校核？14、在力法计算中，什么情况下可用刚度的相对值？为什么？一切坏的刚刚好！！！积分573 帖子477 2012-6-2 13:10位移法：1、位移法是怎样体现结构力学应满足的三方面条件？（平衡条件、几何条件、物理条件）2、在弯曲杆件刚度方程中，什么情况下可以由杆件内力确定杆端位移？3、铰接端角位移和滑动支承端线位移为什么不作为位移法的基本未知量？4、固端力表中三类杆件的固端力之间有何关系？5、固铰化法确定结点独立线位移时应注意些什么？6、弹性支座处杆端位移是否应为位移法基本未知量？7、什么情况下独立结点线位移可以不作为位移法基本未知量？8、非结点处的截面位移可作为位移法的基本位置量吗？9、位移法的两种计算方法的基本方程是否相同？它们的关系是什么？10、位移法可否求解静定结构？11、具有刚性杆件的结构用位移法计算时应注意什么问题？一切坏的刚刚好！！！积分573 帖子477 2012-6-2 14:27渐近法与近似法：1、力矩分配法和位移法有何异同？2、连续梁端部若带有静定伸臂部分，用力矩分配法计算时怎样处理？应注意什么？3、力矩分配法的计算过程收敛于真实解吗？4、怎样估算力矩分配法的计算误差？5、用力矩分配法计算时如何处理结点力偶荷载？6、用力矩分配法求出杆端弯矩后，怎样求结点角位移？7、柱的侧移刚度和侧移柔度有什么关系？对于各柱并联的刚性横梁刚架怎样由各柱的侧移刚度和总侧移柔度？8、各柱串联的刚性横梁多层刚度顶端的总侧移刚度与单柱侧移刚度是什么关系？刚架总侧移柔度与单柱侧移柔度又是什么关系？9、什么是复式刚架？刚架顶部的总侧移刚度如何计算？一切坏的刚刚好！！！xiaotao_10积分0帖子1 #82012-6-2 21:49⊙﹏⊙b汗0 分积分573 帖子477 2012-6-2 22:15超静定结构总论：1、超静定结构在荷载作用下的内力分布随各部分刚度比值变化的规律是什么？2、在荷载作用下，当超静定结构各部分刚度比值变化时，内力分布是否必定随之变化？3、刚架计算中什么情况下需要考虑轴向变形的影响？决定轴向变形影响大小的主要因素是什么？4、刚架计算中什么情况下需要考虑剪切变形的影响？决定剪切变形影响大小的主要因素是什么？5、荷载作用下超静定梁和刚架的变形图怎样绘制？6、当支座移动时，超静定梁和刚架的变形图怎样绘制？7、当温度变化时，超静定梁和刚架的变形图怎样绘制？一切坏的刚刚好！！！积分573 帖子477 2012-6-3 08:00影响线及其应用：1、如何绘制移动的单位力偶作用下静定结构内力的影响线？2、机动法绘制间接荷载作用下的影响线应注意什么？3、如何求静定结构位移影响线？4、静定结构位移影响线和超静定结构内力影响线都是由曲线组成的吗？5、在行列荷载作用下，确定与其某截面剪力极大（小）值对应的荷载临界位置时，如何应用判别式？6、当左右微动荷载∑Rtanα均为正值（或负值）时，荷载应怎样移动才能得到临界位置。

1）在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”，SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和，用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。
2）在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数，增大地震作用，以满足剪重比要求。
规范要求：高规3.4.5条，应在质量偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，考察结构楼层位移比的情况。
层间位移角：程序采用“最大柱（墙）间位移角”作为楼层的层间位移角，此时可以“不考虑偶然偏心”的计算条件。
复杂结构，如坡屋顶层、体育馆、看台、工业建筑等，这些结构或者柱、墙不在同一标高，或者本层根本没有楼板，此时如果采用“强制刚性楼板假定”，结构分析严重失真，位移比也没有意义。所以这类结构可以通过位移的“详细输出”或观察结构的变形示意图，来考察结构的扭转效应。
剪重比解析
名词解释
剪重比为地震作用与重力荷载代表值的比值。
主要为限制各楼层的最小水平地震剪力，确保周期较长的结构的安全。
剪重比是规范考虑长周期结构用振型分解反应谱法和底部剪力法计算时,因地震影响系数取值可能偏低,相应计算的地震作用也偏低,因此出于安全考虑,规范规定了楼层水平地震剪力的最小值.若楼层水平地震剪力小于规范对剪重比的要求,水平地震剪力的取值应进行调整,
剪跨比指的是构件截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。
简支梁上集中荷载作用点到支座边缘的最小距离a（a称剪跨）与截面有效高度h0之比。以λ=a/h0表示。它反映计算截面上正应力与剪应力的相对关系，是影响抗剪破坏形态和抗剪承载力的重要参数。
在其它因素相同时，剪跨比越大，抗剪能力越小。当剪跨比大于3时，抗剪能力基本不再变化。

2020年一级注册结构工程师《专业考试》试题及答案（卷七）1. 简述生产检验性试验与科学研究性试验各自的试验目的?答：(1)生产检验性试验以直接生产为目的。

它以实际建筑物或结构构件为试验检验对象，经过试验对试验对象或以试验对象为代表的一批构件做出技术结论。

(2)科学研究性试验的目的是验证结构计算的各种假定、发展新的设计理论、改进设计计算方法、修改和制定各种规范，为发展和推广新结构、新材料和新工艺提供理论和试验的依据。

2.按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为哪几类?答：按照试验的目的、对象、荷载性质和荷载持续时间分类，可将建筑结构试验分别分为生产检验性试验与科学研究性试验;真型试验与模型试验;静力试验与动力试验;短期荷载试验与长期荷载试验。

3.真型试验与模型试验的试验对象分别是什么?答：真型试验的试验对象是实际结构(或构件)或者按实际结构(或构件)足尺寸复制的结构(或构件)。

模型试验的试验对象是仿照真实结构并按一定比例复制而成的试验代表物，它具有真实结构的全部或部分特征，是比真实结构尺寸小得多的缩尺结构。

4.解释下列名词：丧失承载力、承载力极限标志。

答：构件承载力达到极限状态，称为丧失承载力;当构件丧失承载能力时，由于受力形式不同，呈现不同的破坏形态，称为承载力极限标志。

5.为什么说“液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一”?答：液压加载在建筑结构试验中是理想的加载方法之一，它不但可以对建筑结构物施加静荷载，也可施加动荷载。

液压加载的原理清晰，加载设备操作简单方便、安全可靠，能产生较大的荷载，而且荷载容易控制准确稳定，并能实现多点同步加载，是目前建筑结构试验应用最广技术先进的加载方法之一6.惯性力加载有哪两种加载方式?简述这两种方式的加载过程。

答：惯性力加载有两种加载方式：初始位移加载法与初速度加载法。

初始位移加载法是对结构或构件施加荷载，使其产生变形，然后突然卸掉荷载，使结构或构件产生自由振动的方法。

第1章绪论1.我国对高层建筑结构是如何定义的？答：我国规定：10层及10层以上或高度超过28m的住宅以及房屋高度大于24m的其他民用建筑为高层建筑。

2.高层建筑结构的受力及变形特点是什么？设计时应考虑哪些问题？答:特点：水平荷载对结构影响大，随高度的增加除轴力与高度成正比外，弯矩和位移呈指数曲线上升，并且动力荷载作用下，动力效应大，扭转效应大。

考虑：结构侧移，整体稳定性和抗倾覆问题，承载力问题。

3.从结构材料方面来分，高层建筑结构有哪些类型？各有何特点？答：相应的结构分类（以材料分类）：砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土混合结构特点：（1）砌体结构具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差。

（2）钢结构具有强度高，自重轻（有利于基础），延性好，变形能力大，有利于抗震，可以工厂预制，现场拼装，交叉作业但价格高，防火材料（增加造价），侧向刚度小。

（3）钢筋混凝土具有价格低，可浇筑成任何形状，不需要防火，刚度大。

但强度低，构件截面大占用空间大，自重大，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。

（4）混合结构与钢构件比：用钢少，刚度大，防火、防锈；与混凝土构件比：重量轻，承载力大，抗震性能好。

第2章高层建筑结构体系与布置1. 高层结构体系大致有哪几类？各种结构体系优缺点和受力特点如何？答：高层结构体系类型:框架结构体系剪力墙结构体系框架—剪力墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系巨型结构体系框架结构：受力变形特点：框架结构的侧移一般由两部分组成：1）水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形Us；2）由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩）形成框架结构的整体弯曲变形Ub；3）当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。

注：框架结构属于柔性结构，侧移主要表现为整体剪切变形。

结构位移比、轴压比、刚度比、刚重比基本概念及不满足时，解决办法一、位移比：在理解位移比之前首先要理解规范规定的水平地震作用计算、偶然偏心、双向地震三个基本概念。

规范规定的水平地震作用计算：不考虑偶然偏心单向水平地震作用计算；考虑偶然偏心的单向水平地震作用计算；不考虑偶然偏心的双向水平地震作用计算。

要分清楚以上三种计算方式何时选取。

偶然偏心：偶然因素引起的结构质量分布的变化，会导致结构固有振动特性的变化，因而结构在相同地震作用下的反应也将发生变化。

考虑偶然偏心，也就是考虑由偶然偏心引起的可能的最不利的地震作用。

高规4.3.3.对于高层建筑，计算单向地震作用时应考虑偶然偏心的影响。

双向地震：高规4.3.10. 计算公式改变，即在进行双向水平地震作用计算时将不考虑偶然偏心的单向水平地震作用效应平方和再开方，其计算过程与质量偏心无关。

根据高规4.3.2-2，实际操作上，工程界首先考察考虑偶然偏心的情况下位移比大于1.2的时候，则选择双向地震，如果小于1.2，不考虑双向地震（注意：1.2这个数值，有些地区放宽，按照地方规定执行）。

实际操作说明：位移比：限制结构平面的不规则性，限制偏心（刚心与质心的距离），位移比全称扭转位移比，即限制结构的扭转效应。

扭转位移比为1.6时，最大位移是最小位移的4倍，1.2时候是1.5,1.5时候是3.从而理解限制位移比的意义。

高规3.4.5.抗规3.4.3 3.4.4计算时要求刚性楼板假定。

实际操作的时候首先考虑偶然偏心的情况下看位移比为多少，若大于1.2则需要考虑双向地震，如果小于等于1.2则不考虑双向地震（工程界普遍做法，如果设计院另有规定，按照自己单位的执行）。

见抗规5.1.1.高层结构当需要选择考虑双向地震作用时，也要选择考虑偶然偏心的影响，两者取不利，结果不叠加。

不满足时调整方法：找到位移大的位置，加大梁或墙体截面，缩小位移小的位置的截面，看质心与刚心的距离，整体振动空间图，找到调整的大方向。

相同，皆为ic，且弦转角皆为φ。
9
V

F F
暂时假定梁的线刚
度相等，皆为ib，柱AB 的杆端有转角θ，加弦转 角φ=Δ/hAB。而梁只有转 H H 角θ。
B


M BD M BA Δ
6icθ 6ic hAB
A VAB
6ic (θ φ)
M BH M BF 6ibθ
10
k
2k
14
对中柱，且梁线刚度相等时
k 2ib ic
k
2k
对边柱，梁线刚度相等时，因 梁的根数减半
k ib
ic
15
对中柱，梁线刚度不相等时
ib

i1
i2
i3 4

i4
k i1 i2 i3 i4 2ic
对边柱，梁线刚度不相等时
k i1 i3 或 k i2 i4
与其余柱相比较，该柱的D值用D1表示，为
D1

α1
12E1I1 h13
同层其余柱的计算与一般柱类似。
各种支承和刚度分布情况下的α值可以通过查
表后确定。
18
确定框架柱子的反弯点比 （反弯点位置）
思路：
前面已经介绍，多层多跨 的框架结构可以简化为图示多 层半刚架模型，求框架反弯点 位置的问题变为用结构力学中 的力法求解该半刚架的问题。
是反弯点位置分布规律），整理成图表供人们查用。
8
D i1 ic
i2
Fi3 ic B i4 H
E A ic G
V

F F B
H H
C

i7
i5
i6
LJ M

全国2011年10月一、单项选择题1．荷载效应的标准组合适用于结构裂缝控制验算。

2.我国《建筑结构可靠度设计统一标准》规定，普通房屋和构筑物的设计使用年限为50年。

3.关于地震，下列说法中正确的是一次地震有一个震级和多个地震烈度。

4.抗震设计时，框架结构的“强柱弱梁”要求是梁柱节点处柱的总弯曲承载能力不低于梁的总弯曲承载能力。

5.地震时使用功能不能中断的建筑，其抗震设防类别为乙类建筑。

6.与结构自振周期有关的因素是结构自身的刚度与质量。

7.地震时，造成建筑物和地表破坏的地震波主要是面波。

8.在罕遇地震作用下，框架结构抗震变形验算公式Δu p≤[θp]h中，[θp]为层间弹塑性位移角限值，取1／50。

9.关于框架梁弯矩调幅，下列说法中正确的是弯矩调幅仅在竖向荷载作用下进行、弯矩调幅后，梁支座弯矩将减小、弯矩调幅后，梁跨中弯矩将增加、弯矩调幅系数β≤1.0。

10.水平荷载作用下，多层框架结构的侧移主要由梁、柱弯曲变形引起。

11.用D值法分析框架结构时，柱的反弯点高度与抗震设防烈度无关。

12.关于框架梁截面的最不利内力组合，下列选项正确的是梁端截面：+M max、V max 。

13.对于需要考虑风振的高层建筑，其他条件不变时，随着结构刚度的增加，自振周期变短，风振系数增加。

14.钢筋混凝土高层建筑结构分为A级和B级，B级较A级的最大适用高度增加，适用的最大高宽比加大。

15.关于框架—剪力墙结构中的剪力墙布置，下列说法中不正确的是纵向剪力墙宜布置在建筑物较长结构单元两端。

16.若把框架结构楼梯间填充墙改造为剪力墙，则该结构在水平荷载作用下底层框架柱的剪力减小。

17.与防震缝的最小宽度无关的因素是构件尺寸。

18.框架结构在水平荷载作用下，由柱轴向变形所引起的顶点侧移与结构高度H的三次方成正比。

19.单层厂房排架预制柱基础的杯底厚度主要取决于柱截面长边尺寸。

20.单层工业厂房抗风柱上端与屋架的连接，应做到水平方向可靠连接、竖向脱开。