第2章-抗侧力的结构与布置
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高层建筑结构的抗侧力体系1. 框架结构框架结构体系是由梁和柱在节点区通过刚性连接构成的结构体系(图2-2)。
构件材料一般为钢筋混凝土、型钢混凝土或结构钢。
框架结构的建筑特点是:空间布置灵活,使用方便,常用于商场、办公楼、综合楼。
框架结构的结构特点是:梁与柱节点是刚性连接,即梁与柱之间除传递剪力和轴力外,必须保证弯矩的传递。
结构计算时,该节点假定为理想刚性。
因此,节点的转动刚度与柱的抗侧刚度决定着框架结构的主要抗侧能力。
与后续介绍的几种结构体系相比,框架结构抗侧刚度小,楼层水平水平位移大,对支座不均匀沉降比较敏感。
a)b) 图2-2 框架结构体系a)框架结构平面示意图 b)框架结构立面示意图 框架节点区内力集中,是关系到结构整体安全的关键部位。
震害表明,节点破坏常导致结构整体倒塌。
因为节点破坏导致结构传递水平荷载的能力迅速下降,侧移增大,从而导致框架柱在竖向荷载下重力二阶矩(P-Δ效应)激增,楼层柱端弯矩激增,随即导致局部倒塌,同一楼层发生同方向的侧移结果导致该层结构倒塌,并可能发生连续性的整体倒塌。
因此,在框架结构中,应确保节点的强度和刚度高于梁和柱的要求。
一般情况下,纯框架结构的高层建筑总高度在50米左右,水平荷载下结构的整体变形为剪切型变形,即下部楼层的层间水平位移大于上部楼层的层间水平框架柱位移(见图2-3)。
随着楼层的高宽比(建筑物大屋面高度H与建筑物平面短边B之比)的增大,框架结构在水平风荷载作用下也表现出一定的整体弯曲变形形式。
由于框架结构抗侧刚度相对较小,因此对于填充墙或其他非结构构件,需要考虑其变形能力可适应框架结构变形的要求,以免造成在水平荷载作用下填充墙或其他非结构构件的破坏。
图2-3 框架结构在水平荷载下的变形特征2. 剪力墙结构剪力墙结构体系是指结构由纵横方向的墙体承担主要的水平和竖向荷载的结构体系。
不同的材料均可构成墙体结构,如常见的钢筋混凝土剪力墙结构。
另外型钢混凝土墙体、钢板混凝土墙体,以及配筋砌块墙体或正交胶合木(Cross-Laminated Timber,CLT)均为剪力墙结构体系。
第一章 绪论(一)填空题1.我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2010)规定:把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,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用,技术先进,经济合理,方便施工。
3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高层结构,错层结构,连体结构以及竖向体型收进结构等。
4.8度、9度抗震烈度设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。
5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系等;水平向承重体系有普通肋形楼盖体系,无梁楼盖体系,组合楼盖体系等。
6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近,以减少扭转效应。
7. 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。
(二)选择题1.高层建筑抗震设计时,应具有[ a ]抗震防线。
a.多道;b.两道;c.一道;d.不需要。
2.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是[ d ]。
a.结构有较多错层;b.质量分布不均匀;c.抗扭刚度低;d.刚度、承载力、质量分布均匀、无突变。
3.高层建筑结构的受力特点是[ b ]。
a.竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载;b.水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载;c.竖向荷载和水平荷载均为主要荷载;d.不一定。
4.8度抗震设防时,框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是[ C ]。
a.2;b.3;c.4;d.5。
5.钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时,除考虑地震烈度、结构类型外,还应该考虑[ A ]。
a.房屋高度;b.高宽比;c.房屋层数;d.地基土类别。
6.随着建筑物高度的增加,变化最明显的是[ C ]。
A. 轴力B. 弯矩C.侧向位移D.剪力7.某高层建筑要求底部几层为大空间商用店面,上部为住宅,此时应采用那种结构体系[ D ]。