大连理工大学《高层建筑结构》大作业

◇高教论述◇　科技圄向导　２０１３年第０９期　

高层住宅建筑的结构与高度的合理选择分析　

任哲　

（大连理工大学　辽宁大连１　１６０２４）　

【摘要】随着城市的发展，科学技术的进步，高层住宅建筑逐渐发展起来。建筑的结构与高度的合理选择是保证高层住宅建筑的安全性和　可靠性的基础。　

【关键词】高层建筑；结构；高度　

近几年由于经济生活水平提高．人口水平的增加．我国城市占地　

面积每年都呈上升趋势　城市建筑占地越来越紧张．因此高层住宅建　

筑也快速的增加　高层住宅建筑在结构上到底选择哪种类型比较合　适．在高度上建筑多少层比较合理，成为现在关注的焦点，全文从结构　

和高度的合理选择来分析　

１．层住宅建筑设计结构的基本要素　

１．１满足市场经济的要求　

作为开发商角度来说，它们建筑以营利为目的，投入少，回报大，　

经济效益好。作为购房者角度来说．它们需求房价适中，质量优越，外　

表美观。布局好的住宅。因此。住宅的设计应该根据建筑的地点，层数　的多少，平立面体行。高层建筑的设计方案尤其重视经济因素，因为地　

基基础设计方案合理与否对房屋造价至关重要　

１．２满足购房者舒适度的要求　

高层住宅建筑的购房者要求的建筑的舒适度。例如：多层户型，室　内空间合理规划．隔音．隔热以及阳关需求量等．为此结构设计也应考　

虑配合专业的机电模式，避免室内空间有压抑感和隔音效果不强。　１．３满足安全性和耐用性的要求　

住宅建筑逐渐成为商品化，广大购房者需求的是耐用性消费品。　

因此．住宅建筑的结构耐用性和安全性已经成为建筑的最基本要求。　结构体系在材料的选择方面：利于抗风，抗地震．使用寿命期间以及在　

使用寿命期间维修改造的可能性　

２．高层住宅建筑的结构选择　

大多数高层住宅建筑采用的结构是剪力墙结构　主要是因为框架　

柱一般尺寸较大对住宅房间的使用不利．另外异形框架柱一剪力墙结　构。也不影响住宅房间的使用。其次，选择框托墙体系．都是由于大空　

间的商住等高层住宅　

２．１剪力墙结构体系采用钢筋水泥．剪力墙采用四种不同布置方　

大工17春《高层建筑结构》大作业及要求

注意：从以下五个题目中任选两个进行解答（注意：从题目一、二中选择一道计算题，并从题目三、四、五中选择一道问答题，分别进行解答，不可同时选择两道计算题或者问答题）；解答前，需将所选题目复制（使老师明确你所选的题目）。

题目一： 底部剪力法

某钢筋混凝土框架结构，地上12层，高度为36m。房屋所在地区的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第二组，Ⅳ类场地。已知该楼的基本自振周期11.0sT，经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN，每层楼面和屋面的活荷载标准值均为3000kN，该结构阻尼比没有特殊规定。求多遇地震作用下该楼各层的水平地震作用值。

题目二：振型分解反应谱法。

钢筋混凝土4层框架经质量集中后计算简图如下图所示，各层高均为4m，集中于各楼层的重力荷载代表值分别为：1435kNG，2440kNG，3430kNG，4380kNG。现算得前3个振型的自振周期为10.383sT，20.154sT，30.102sT。体系的前三阶振型如下图所示。

3G2G1G0.7820.5080.2381.542-0.349-2.1080.756（a）计算简图（b）第一振型（c）第二振型（d）第三振型4G1.0001.0001.000-0.895-0.605

结构阻尼比0.05，Ⅰ1类场地类别，设计地震分组为第一组，抗震设防烈度为8度（设计基本地震加速度为0.20g）。试按振型分解反应谱法确定该结构在多遇地震时的地震作用效应，并绘出层间地震剪力图。

题目三：防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？各种缝的特点和要求是什么？在高层建筑中，特别是抗震结构中，怎么处理好这3种缝？

题目四：为什么抗震结构要具有延性？设计延性结构需要考虑哪些因素？

题目五：简述钢筋混凝土剪力墙结构连梁的构造措施。

作业具体要求：

1. 封面格式（见文件最后部分）

大连理工大学《高层建筑学》大作业

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题目一：结构扭转效应计算题

某一结构的第j层平面图，如下图所示。图中除标明各轴线间距离外，还给出了各片结构沿x方向和y方向的抗侧移刚度D值，已知沿y向作用总剪力5000kNyV，求考虑扭转后，各片结构的剪力。

解：以xoy为参考坐标系，计算刚度中心位置，基本数据如下表：

序号 yiD

（kN/cm） x

(×102 cm) yiDx

(×102 kN) 2x

(×104 cm2) 2yiDx

(×104

kN·cm)

1 18 0 0 0 0

2 8 8 64 64 512

3 16 16 256 256 2048

4 8 24 192 576 4608

5 15 32 480 1024 15360

 65 992

22528

序号 xkD

（kN/cm） y

(×102 cm) xkDy

(×102 kN) 2y

(×104 cm2) 2xkDy

(×104

kN·cm)

1 30 0 0 0 0

2 25 8 200 64 1600

3 15 16 240 256 3840

4 25 24 600 576 14400

 95 1040

19840

由表中数据可计算出刚度中心位置

刚度中心 230992101.5261065yiyiDxxDcm

2301040101.0951095xkxkDyyDcm

偏心距为 1600152674xecm

12001095105yecm

以刚度中心为原点，建立直角坐标系xoy

因为0yyy，0xkxkDyyD，所以可以求得：

222200022222000244221984010.959510844910xkkxkxkxkxkxkxkxkxkxkDyDyyDyyDyDyDyyDDyDyyD

1.吊装小型单层工业厂房的结构构件时宜使用()。

[答案：A]

A.履带式起重机

B.附着式塔式起重机

C.人字拔杆式起重机

D.轨道式塔式起重机

2.适合泵送混凝土配料的砂率是()。

[答案：C]

A.25%

B.30%

C.45%

D.60%

3.预应力筋下料长度计算时，可不予考虑的因素是()。

[答案：A]

A.夹具类型

B.锚具厚度

C.千斤顶工作长度

D.构件孔道长度

4.以下各项中，属于新浇混凝土对模板侧压力的影响因素的是()。

[答案：D]

A.水泥用量

B.模板的自重

C.模板类型

D.混凝土的浇筑速度

5.路面工程施工时，应事先通过试验确定集料的松铺系数，人工摊铺混合料时，松铺系数为()，平地机摊铺混合料时，松铺系数是()。

[答案：C] A.1.25～1.35，1.40～1.50

B.1.20～1.30，1.50～1.60

C.1.40～1.50，1.25～1.35

D.1.50～1.60，1.20～1.30

6.下列关于履带式起重机的技术性能参数的说法中，正确的是()。

[答案：C]

A.起重量、起重半径、起重高度这三个参数之间没有约束关系

B.如果起重臂仰角不变，随着起重臂的增长，起重半径和起重高度减小，而起重量增大

C.如果起重臂长不变，随着仰角的增大，起重量和起重高度增大，而起重半径减小

D.如果起重臂长不变，随着仰角的增大，起重量和起重高度减小，而起重半径增大

7.后张法预应力筋张拉伸长实测值与计算值的偏差应()。

[答案：C]

A.大于±6%

B.在1%～3%之间

C.不大于±6%

D.不大于±8%

8.履带式起重机的稳定性应当以起重机处于()的状态时进行运算。

[答案：D]

A.最好状态即稳定性最好时

B.机身与行驶方向平行时

C.起重臂与机身垂直时

D.最不利工作状态即稳定性最差时

9.冬期施工中采用蓄热法时，拌制混凝土应优先采用加热()的方法。

[答案：A]