高层基础习题及解答
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高层建筑结构第三版课后练习题含答案练习题1某高层建筑的主要结构体系采用的是框架-筒体结构,其参数如下:•建筑体系高度:210m•建筑平面尺寸:40m × 40m•主体结构框架高度:180m•主体结构框架立柱截面:800mm×800mm•地基承载力:1000kPa•设计风荷载:1.2kPa请回答以下问题:1.根据以上参数,估计建筑的总重量是多少?2.估算建筑的基础尺寸和开挖深度。
3.请画出结构体系的示意图,并标注各个构造的尺寸和关键节点。
答案1.设计风荷载为 1.2kPa,故建筑的受风面积为40m × 40m = 1600m²,即设计风荷载的总量为1.2kPa × 1600m² = 1920kN。
假设建筑的楼板重量为15kN/m²,房屋其他载荷约为300kN,总载荷为1920kN + 15kN/m²× 20层× 40m × 40m + 300kN = 96320kN,故估计建筑的总重量为96320kN。
2.根据地基承载力1000kPa,建筑的总重量为96320kN,故建筑的基础面积为96320kN ÷ 1000kPa = 96.32m²。
建筑的基础尺寸可以略微大于40m × 40m,因此可以取45m × 45m。
由于该地区为软基地区,土壤承载力较低,故需要进行基坑开挖,估算其开挖深度为10m。
结构体系示意图结构体系示意图练习题2某高层建筑的主要结构体系为框架-筒体结构,其高度为200m,层数为45层,采用混凝土中空板或预应力混凝土中空板作为屋面结构,要求屋面荷载为2.0kN/m²,地震烈度为7度,地基承载力为1000kPa,建筑基础尺寸为40m × 40m。
请回答以下问题:1.估算该建筑的主体结构所需主钢材重量。
2.建筑的地震等级是多少?是否需要进行局部加强?请详细解释。
高层建筑结构课后习题答案【篇一:高层建筑试题及答案】)填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2002)规定:把或房屋高度大于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。
2.高层建筑设计时应该遵循的原则是。
3.复杂高层结构包括4.8度、9度抗震烈度设计时,高层建筑中的和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,板柱—剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。
6.高层结构平面布置时,应使其平面的和尽可能靠近,以减少。
7.《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9第二章高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1.天然地基是指的地基。
2.当埋置深度小于或小于,且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。
3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。
4.基础的埋置深度一般不宜小于m,且基础顶面应低于设计地面mm以上,以免基础外露。
5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。
6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。
7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。
8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时,应进行验算。
9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位面积上所需施加压力值。
10.偏心受压基础的基底压应力应满足还应防止基础转动过大。
高层建筑结构复习思考题(1)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?(2)高层建筑结构平面布置、竖向布置的的基本原则是什么?应符合哪些要求?(3)计算地震作用的方法有哪些?如何选用?什么情况下应采用动力时程分析法?在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应?(4)为什么要限制结构在正常情况下的水平位移?哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算?(5)剪力墙根据洞口的大小、位置等共分为那几类?其判别条件是什么?各有那些受力特点?(6)什么是剪力墙的等效刚度?各类剪力墙的等效刚度如何计算?(7)试述剪力墙结构在水平荷载作用下的平面协同工作的假定和计算方法。
(8)说明用连续连杆法进行联肢墙内力和位移计算的步骤, 以及多肢墙和双肢墙在计算方法上有何异同?(9)试说明整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架和独立悬臂墙的受力特点?说明剪力墙分类的判别准则?(10)与一般框架结构相比, 壁式框架在水平荷载作用下的受力特点是什么?如何计算带刚域杆件的等效刚度?(11)试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的?框架-剪力墙结构的计算简图有何物理意义?(12)框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具体构件?它们是否有具体的几何尺寸?各用什么参数表示其刚度特征?(13)什么是结构刚度特征值?它对结构的侧移及内力分配有何影响?(14)在框架结构、剪力墙结构及框架-剪力墙结构的扭转分析中, 怎样确定各榀抗侧力结构的侧向刚度?如何确定结构的刚度中心坐标?扭转对结构内力有何影响?(15)从结构布置上, 如何减小框筒和筒中筒结构的剪力滞后?(16)高层建筑结构可采用下列计算模型:平面协同计算;空间协同计算;空间计算, 楼板为刚性;空间计算, 楼板为弹性。
试分析这几种计算模型的差异及各自的适用范围。
(17)什么是剪力墙的边缘构件?什么情况下设置约束边缘构件?什么情况下设置构造边缘构件?剪力墙的约束边缘构件和构造边缘构件各应符合那些要求?(18)跨高比对连梁的性能有什么影响?为什么要对连梁的剪力进行调整?如何调整?连梁的配筋构造主要有哪些?高层建筑结构复习思考题(1)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: 高层建筑结构的受力及变形特点:随着高度增大, 位移增加最快, 弯矩次之,水平荷载作用下结构的侧移急剧增大; 随着建筑高度的增大, 结构的高宽比增大, 水平荷载作用下的整体弯曲影响越来越大,轴向变形也影响越来越大; 与多层建筑结构相比, 高层建筑结构的最主要特点是水平荷载成为设计的主要因素, 侧移限值为确定各抗侧力构件数量或截面尺寸的控制指标, 有些构件除必须考虑弯曲变形外, 尚须考虑轴向变形和剪切变形, 地震区的高层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。
《高层建筑施工》课后习题及答案第1章复习思考题1.1.高层及超高层建筑的是如何定义的?中国的《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。
但在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3 高层建筑-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。
当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。
1.2.简述国外高层建筑技术发展。
高层建筑的发展与垂直交通设备以及钢筋混凝土材料的发展密不可分。
在发明了安全载客升降电梯以及钢材批量生产技术、钢筋混凝土后高层建筑不断涌现芝加哥建造的10层高的家庭生命保险大楼,是世界公认为第一栋具有现代意义的高层建筑,也是世界上第一栋高层钢结构建筑。
随后曼哈顿人寿保险大楼建成,高106 m,是世界首栋高度大于100m的超高层建筑。
美国在辛辛那提建造了16层英戈尔大楼,是世界首栋钢筋混凝土高层建筑。
纽约采用钢框架建造了高241 m的渥尔沃斯大厦,成为当时世界最高的超高层建筑。
随后纽约建造了高381m的帝国大厦,保持世界最高建筑纪录达四十余年。
1967 年俄罗斯莫斯科建造了高540 m的莫斯科电视塔,是当时世界第一高塔。
1974年,美国芝加哥建造了高442 m的西尔斯大厦,保持世界最高建筑纪录达24年之久。
1976’年,加拿大建造了53m的加拿大国家电视塔,成为当时世界第-高构筑物。
可以说20世纪80年代以前,世界范围内最具有影响力的超高层建筑主要集中在美国。
之后亚洲快速发展,从马来西亚的双子塔石油大厦到哈利法塔到东京天空树再到广州塔,一座一座高层建筑出现,并一次一次突破高度的极限1.3.简述国内高层建筑技术发展。
中国高层建筑的起源于20世纪初的上海,第一栋具有现代意义的高层建筑—字林西报大楼,到上海国际饭店,虽然中国技术仍不成熟但已在短时间内达到了亚洲先进水平。
可编辑修改精选全文完整版高层建筑复习题及答案1、我国将高度超过_____以上的建筑定义为超高层建筑。
()A 、80m ;B、100m;(正确答案)C 、150m;D、 200m答案解析:我国将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其它高层民用建筑定义为高层;将高度超过100m以上的建筑定义为超高层建筑2、埃菲称铁塔采用的技术包括_____。
()A 电梯 ;(正确答案)B 压型钢板组合楼板;C 粘弹性阻尼器;D 风洞试验。
答案解析:1889年,巴黎埃菲称铁塔建成,是钢结构和电梯的结合,对高层建筑的发展有很大的推动作用。
3、目前世界上最高的建筑是_____。
()A 101大厦;B 哈利法塔;(正确答案)C 上海环球金融中心;D 金贸大厦。
答案解析:台北101大楼总高度509米;哈利法塔总高度828米;上海环球金融中心总高度492米;金茂大厦421米4、下面哪种材料属于强度高,韧性大,易于加工,施工方便,工期短,结构断面小,自重轻,抗震性能好,造价高,耐火性能差? ()A 砌体;B 混凝土;C 钢;(正确答案)D 木材。
答案解析:钢结构:钢材强度高,韧性大,易于加工,施工方便,工期短,结构断面小,自重轻,抗震性能好,造价高,耐火性能差。
5、减少建筑在地震下破坏的技术包括? ()A 隔震;(正确答案)B 减震;(正确答案)C 耗能支撑;(正确答案)D采用砖混结构。
答案解析:隔震、耗能减震技术的应用将得到发展:被动减震及主动减震;被动耗能减震有耗能支撑,带竖缝耗能剪力墙、被动调谐质量阻尼器、油阻尼器。
主动减震则是计算机控制的,由各种作动器的调谐质量阻尼器对结构进行主动控制或混合控制的各种作用过程。
第二章:高层建筑结构体系与结构布置1、随着建筑高度的增加,下列哪一项增大最快? ()A 底层柱轴力;B 底层柱剪力;C 建筑顶点挠度;(正确答案)D 底层柱弯矩。
答案解析:N=∑N、V=qH、M=1/2qH2、f=qH4/8EI2、框架结构的缺点是____? ()A 空间布置灵活;B 整体性、抗震性能好;C 结构自重小;D 抗侧刚度比剪力墙的小。
⾼层课后思考题答案⾼层课后思考题答案第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⼀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。
高层建筑结构设计练习题及答案一、选择题1、高层建筑结构设计中,以下哪种结构体系适用于高度较高、风荷载较大的建筑?()A 框架结构B 剪力墙结构C 框架剪力墙结构D 筒体结构答案:D解析:筒体结构具有良好的抗风和抗震性能,适用于高度较高、风荷载较大的高层建筑。
2、在高层建筑结构的水平荷载计算中,风荷载的计算主要考虑()。
A 平均风压B 脉动风压C 阵风风压D 以上都是答案:D解析:在风荷载计算中,需要综合考虑平均风压、脉动风压和阵风风压等因素,以准确评估风对高层建筑结构的作用。
3、高层建筑结构的抗震设计中,以下哪种地震作用计算方法适用于高度不超过 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?()A 底部剪力法B 振型分解反应谱法C 时程分析法D 以上都不是答案:A解析:底部剪力法适用于上述特定条件的结构,计算相对简单。
4、对于高层建筑的框架柱,轴压比限值的主要目的是()。
A 保证柱子的延性B 控制柱子的截面尺寸C 节省材料D 以上都不是答案:A解析:轴压比限值是为了保证框架柱在地震等作用下具有足够的延性,防止柱子发生脆性破坏。
5、剪力墙结构中,墙肢的长度不宜大于()。
A 8mB 10mC 12mD 15m答案:A解析:墙肢长度过长容易导致脆性破坏,一般不宜大于 8m。
二、填空题1、高层建筑结构的主要竖向承重构件有_____、_____和_____。
答案:框架柱、剪力墙、筒体2、风荷载标准值的计算公式为_____。
答案:ωk =βzμsμzω0 (其中ωk 为风荷载标准值,βz 为风振系数,μs 为风荷载体型系数,μz 为风压高度变化系数,ω0 为基本风压)3、高层建筑结构的抗震设防烈度根据_____确定。
答案:国家规定的地震烈度区划图4、框架剪力墙结构中,框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的_____时,按框架结构进行抗震设计。
答案:50%5、剪力墙的厚度不应小于_____mm,且不应小于层高的 1/20。
1、有一幢钢筋混凝土框架-剪力墙结构,共9层,首层层高4.2m,其它各层层高3.6m,首层楼面比室外地面高出0.6m,屋顶有局部突出的电梯机房层高3m,试问在计算房屋高度时,下列哪项正确( A )?(A)33.6m (B)33.0m (C)36.6m (D)36.0m2、在抗震设防烈度为7度的地区,现浇框架结构其高度不宜超过(B)(A) 30m (B)55m (C)80m (D)120m3、框架结构适用的房屋最大高度为(B )Ⅰ、抗震烈度为7度时,最大高度为55mⅡ、抗震烈度为7度时,最大高度为60mⅢ、抗震烈度为8度时,最大高度为50mⅣ、抗震烈度为8度时,最大高度为45m(A)Ⅰ、Ⅲ(B)Ⅰ、Ⅳ(C)Ⅱ、Ⅲ(D)Ⅱ、Ⅳ4、某高层建筑,主体高度为63.0m,室内外高差为0.45m,女儿墙高度为1.20m,屋面水箱突出屋面高度为2.70m。
则房屋的高度为(B)(A)63.0m (B)63.45m (C)64.65m (D)67.35m5、下列哪一种结构体系所建房屋的高度最小( B )(A)现浇框架结构(B)装配整体框架结构(C)现浇框架-剪力墙结构(D)装配整体框架-剪力墙结构6、在地震区建造房屋,下列结构体系中何者适合建造的房屋最高(B )?(A)框架(B)筒中筒(C)框架筒体(D)剪力墙7、有一幢高层建筑筒中筒结构,矩形平面的宽度26m,长度30m,抗震设防烈度为7度,要求在高宽比不超过《高规》限值的前提下,尽量做高,指出下列哪个高度符合要求(C )?(A)156m (B)140m (C) 143m (D)130m8、在下列地点建造高层建筑,何者承受的风力最大(A )?(A)建在海岸(B)建在大城市郊区(C)建在小城镇(D)建在有密集建筑群的大城市市区9、在设计高层建筑风载载值时,下列何种情况风载应乘以大于1的风振系数β(B )?(A)高度大于50m ,且高宽比大于1.5;(B)高度大于30m ,且高宽比大于1.5;(C)高度大于50m ,且高宽比大于4 ;(D)高度大于40m ,且高宽比大于3;10、在设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期多少年(B)?(A)30 (B)50 (C)80 (D)10011、多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是(A)防止结构倒塌(B)防止结构发生破坏(C)防止非结构部分发生过重的破坏(D)防止人们惊慌12、二级抗震梁,已计算得到下列数据:(A )按实际配筋计算V b =318KN-M (B )按梁端弯矩设计值计算V b =300KN-M(C )按内力组合V b =250KN-M 。
1. 关于高层建筑考虑风荷载的概念,下列何项正确?[A] 高层建筑的风荷载是主要荷载,其基本风压值w0 的采用与多层建筑相同,按30年一遇的最大10 分钟平均风压来确定;[B] 高层建筑的风振系数,与建筑物的刚度有密切关系,一般来说,刚度越大,建筑物的风振影响就越大;[C] 高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时,都要考虑地面粗糙程度的影响;2. 下列高层建筑中,计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算?[1] 建筑设防类别为乙类的高层建筑;[2] 建筑设防类别为甲类的高层建筑;[3] 高柔的高层建筑;[4] 刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。
[A] [2] [4];[B] [1] [3];[C] [1] [2];[D] [3] [4];3. 抗震设计时,超过多少高度的高层建筑应考虑风荷载效应与水平地震作用效应的组合?[A] 40m;[B] 60m;[C] 80m;[D] 100m;[D] 所有的高层建筑,都要考虑风振系数大于1.0 的风振影响。
4、高层建筑中()在结构分析和设计中起主要作用。
A、水平作用B、竖向作用C、风荷载D、结构自重5、假设一栋住宅建筑,采用现浇钢筋混凝土结构,结构高度为80米,抗震设防烈度为7度,采用结构体系最合适。
A、框架结构B、剪力墙结构C、筒体结构D、框筒结构6、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=()。
9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数?地震系数:地面运动最大加速度与g的比值。
动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。
地震影响系数:地震系数与动力系数的积。
4.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?延性是指构件和结构屈服后,具有承载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。
构件延性比:对于钢筋混凝土构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构件承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态。
高层建筑结构与抗震综合练习题一、单项选择题(每小题3分,共计30分,将选择结果填入括弧内)1.()既具有极大的抗侧移刚度,又能因剪力墙的集中而获得较大的空间,使建筑平面获得良好的灵活性,适用于30层以上的超高层房屋。
A.框架结构B.剪力墙结构C.砌体结构D.筒体结构2.我国《建筑结构抗震规范》以()作为抗震设计的依据,其数值应依据烈度、场地类别、设计地震分组以及结构自振周期和阻尼比确定。
A.地震系数B.动力系数C.地震影响系数D.冲击影响系数3.框架结构在节点水平集中力作用下,()。
A.柱的弯矩图呈直线形,梁的弯矩图呈曲线形B.梁的弯矩图呈直线形,柱的弯矩图呈曲线形C.梁和柱的弯矩图都呈直线形D.梁和柱的弯矩图都呈曲线形4.地震作用或风荷载对框架结构的水平作用,一般都可简化为作用于()上的水平力。
A.框架梁B.框架柱C.框架板D.框架节点5.关于框架-剪力墙结构刚度特征值λ,下列叙述错误的是()。
A.λ是框架抗推刚度与剪力墙抗弯刚度的比值B.λ值很大,结构的变形特性及受力将以框架为主C.λ值很小,结构的变形特性及受力将以剪力墙为主D.λ是剪力墙抗弯刚度与框架抗推刚度的比值6.所谓框架的抗推刚度,是使框架产生()。
A.单位扭转角所需的剪力值B.单位扭转角所需的弯矩值C.单位剪切角所需的剪力值D.单位位移所需的推力值7.()在水平荷载作用下,利用材料力学公式计算内力和侧移,再考虑局部弯曲应力的影响,进行修正。
A.整体剪力墙B.小开口整体剪力墙C.双肢剪力墙D.多肢剪力墙8.下列关于高层建筑结构平面布置的一般规定中,不正确的是()。
A.平面宜简单、规则、对称,减少偏心B.平面长度不宜过长,突出部分长度宜减小C.宜选用风压较小的形状,并应考虑邻近高层建筑对其风压分布的影响D.应尽量设置变形缝来划分结构单元9.目前,国内设计规范,仍沿用()方法计算结构内力,按弹塑性极限状态进行截面设计。
A.弹性B.塑性C.弹塑性D.刚性10.下列关于荷载对结构影响的叙述中,错误的是()。
高层建筑基础设计课后习题
第一章:绪论
1、高层建筑常采用的基础型式有哪些?
筏形基础、箱形基础、桩基础、桩筏(箱)基础。
2、什么是地基-基础-上部结构共同作用?
就是把三者作为一个整体考虑,并要满足三者连接部位的变形协调条件,达到静力平衡。
3、共同作用分析的难点有哪些?
反映结构刚度的分析理论、反映土的变形特性的地基计算模型及其参数、高维与无穷维的超静定问题。
4、高层建筑基础分析与设计方法发展阶段及各阶段计算分析理论?
一、基本不考虑共同作用阶段:反力直线分布,倒梁法;二、仅考虑基础与地基共同作用阶段:弹塑性地基上的梁和板的理论;三、全面考虑上部结构-基础-地基共同作用阶段:筏基的分析和箱形基础的计算理论。
第二章:地基的计算模型
1、什么是文克尔地基模型,其适用条件,什么是文克尔地基梁?
文克尔地基模型即假定地基界面任一点的沉降与该点单位面积所受的压力强度成正比,而与其它点上的压力无关。
适用于无粘性土,抗剪强度很低的半液态(如淤泥、软粘土等)地基或基底下塑性区相对较大的地基。
2、利夫金模型相对于文克尔模型,其优点为?
弥补了文克尔地基模型不能扩散应力和变形的缺陷。
3、弹性半无限地基模型及有限压缩层地基模型分别基于什么理论?
弹性半无限地基模型把地基假定为均匀的、各向同性的、弹性的半无限体,考虑了应力扩散作用。
有限压缩地基模型则认为地基土通常是层状的,当地基土分布比较复杂时,需要考虑土层沿水平与深度变化的非均质性和土层分层。
4、如何确定地基基床系数?
(1)对于某个特定的地基和基础条件,如已经探明土层情况并测得土的压缩指标,则可利用下式顾及基床系数:k=p0/Sm。
(2)如地基可压缩土层的厚度H不超过基础底面宽度的二分之一,则k=Es/H。
(3)如果地基压缩层范围内的土质比较均匀,则可利用载荷板实验成果估算基床系数,在p-s曲线上取对应于基底平均反力p的刚性载荷板沉降值s,载荷板下的基床系数kp=p/s,则实际基床系数为:k=kpbp/b。
(4)当用无侧限抗压强度qu折算时,则可取:k=(3-5)qu。
5、什么是变形模量,什么是压缩模量?
变形模量是指土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;压缩模量是指土体在完全侧限条件下,竖向附加应力与相应的应变增量之比。
第三章:多层与高层建筑条形基础
1、钢筋混凝土梁式基础的计算方法有哪些?
简化内力计算方法:倒梁法、剪力平衡法;弹性地基梁计算方法:基床系数法、半无限弹性体法;数值计算方法:美国混凝土学会(ACI)法、有限差分方法、链杆法、级数法、有限元法。
2、什么是刚性梁、有限长梁和长梁?
文克尔地基上的梁,可按柔度指数的界限值区分为:刚性梁(λl<π/4)、有限长梁(π/4<
λl<π)和长梁(π<λl)。
3、简述集中荷载作用下有限长梁的计算过程。
主要是采用叠加法。
先将有限长梁扩展为无限长梁,然后在原有限长梁两端位置处施以附加荷载来实现原有限长梁的边界条件,并建立方程组求解出附加荷载,最后再求解附加荷载分别作用下的无限长梁并将结果叠加即得有限长梁的结果。
4、简述链杆法求解弹性地基梁的步骤。
先将连续支承于地基上的梁简化为用有限个链杆支承于地基上的梁,把无限次超静定化为有限次超静定,利用力法原理列出位移方程和静力平衡方程即可求解所需内力和位移。
5、简述正交格式基础梁的计算方法。
先通过节点荷载分配法将由柱网传给基础并作用在格梁的交叉节点上的荷载分配完毕后,便将格梁分解为两个方向上的单向梁,再按前述各种地基上梁的计算方法进行分析求解即可。
第四章:多层与高层建筑片筏基础
1、简述筏板基础设计步骤?
1.确定筏板底面尺寸,按地基承载力确定,必要时验算地基变形;
2.确定筏板厚度,根据抗剪和抗冲切强度验算确定;
3.筏板的内力计算及配筋,可采用刚性板法和弹性板法
4.肋梁内力计算及配筋、绘制施工图。
2、筏板基础地基反力按直线分布计算条件?
当上部结构刚度较大(剪力墙体系、填充墙多的框架体系)且地基压缩模量ES≤4MPa;上部荷载比较均匀;厚度大于l/6(l为承重横向剪力墙开间或最大柱距)的筏板且上部结构刚度较大。
3、按刚性板法求解的平板式筏板基础,其筏板内力计算方法?
刚性板法将基础板视为倒置的楼盖,以柱或剪力墙为支座,地基净反力为荷载,按普通钢筋混凝土楼盖来计算。
对于板厚大于l/6的筏板,因其刚度较大,可取单位宽度的板条,按倒置连续梁法计算内力。
4、梁板式筏板,其荷载传递方式?
梁板式筏板基础有单向肋、双向肋之分。
单向肋板:地基净反力——次肋——主肋;双向肋板:地基净反力——底板——次肋——主肋。
5、简述双向肋筏板基础计算方法。
底板按照连续板计算;主、次肋根据受荷面积的不同划分为四种受力梁,分别隔离出来对其进行静力分析。
第五章:高层建筑箱形基础
1、什么是补偿性基础?
补偿性基础是指在基础设计时,使建筑物的总重量与基础范围挖去的土总重量(含地下水重)相等,理论上基础底面附加压力等于零,这样上部荷载在地基内将不产生附加应力和变形。
2、简述箱形基础地基变形三阶段?
自重应力阶段变形,是指建筑物加载至等于基础开挖的土重时地基变形;附加应力阶段变形,是指建筑物加载自超过自重应力起至设计荷载相应的总应力为止这个阶段地基变形,该阶段地基变形约为基础的最终沉降量的35%~50%;恒应力阶段变形,是指建筑物竣工后的地基长期变形,约为基础的最终沉降量的30%~35%。
3、简述箱形基础沉降计算方法?
采用分层总和法,假设地基内应力分布按各向同性均质的直线变形体理论时,箱形基础的最
终沉降量按下式计算:)z )((s 1110--=-+''=∑i i i i n
i si s si c a z a E p E p ψψ
4、箱形基础整体倾斜是指什么,如何计算箱形基础整体倾斜?
由于箱形基础自身整体刚度大并与上部结构共同作用,当地基变形时,箱形基础则会发生整体倾斜,且主要是指其横向整体倾斜。
箱形基础的整体倾斜,可以根据荷载偏心、地基的不均匀性、相邻荷载的影响和地区经验,通过计算(如分层总和法)沉降差进行计算。
5、简述箱形基础基底反力分布特点。
当建筑物平面形状规则无相邻荷载影响时,其纵向基底反力分布图在自重应力阶段基本形成,以后各阶段的基底反力增量基本上是均匀的;对于长方矩形而无紧邻相毗邻建筑的单独建筑物,纵向基地反力分布均略呈马鞍形;对于长方矩形而有相邻建筑物影响时,其纵向基地反力分布呈中间大两端小的向下凸的双拱形。
6、箱形基础内力由哪几部分组成,分别如何考虑?
箱形基础内力由箱形基础整体弯曲作用和局部弯曲作用两部分产生的内力叠加组成。
箱基内力=整体弯曲内力+0.8局部弯曲内力:当上部结构为现浇剪力墙体系或框架-剪力墙体系时,基础顶板和底板仅考虑局部弯曲作用产生的内力;当上部结构为现浇框架体系时,在箱形基础内力分析中应同时考虑整体弯曲作用和局部弯曲作用。
7、在计算整体弯曲作用时,如何考虑上部结构贡献?
计算整体作用所产生的弯矩Mg 时,引入上部结构刚度以近似地考虑上部结构和地基基础的
共同作用,箱形基础所承受的整体弯矩可按下式计算: 8、简述箱形基础墙体纵墙截面剪力计算方法。
将箱形基础视作一根在外荷载和地基反力共同作用下的静定梁,求出各支座(横墙)左右截面上的总剪力Vj,l(r),然后将总剪力根据纵墙面积和柱子所承受竖向荷载大小分配至各道纵墙上;第i 道纵墙j 支座左右截面所分配到的剪力Vij,l(r)可按下式计算:
,其设计剪力应按下式修正:
第六章:高层建筑桩基础
1、简述桩基础沉降计算方法? 主要采用两种计算方法。
(1)实体深基础方法(桩距 6d ),即等效作用分层法。
(2)明德林应力公式方法,采用Mindlin 解计算,逐根桩叠加。
第七章:高层建筑桩筏(箱)基础
1、高层建筑桩箱(筏)基础的变形,箱(筏)基础底板内力与高层建筑箱(筏)基础有何不同?
2、从高层建筑短桩箱基础的现场实测,我们得到哪些启示?
3、施工方法不同对桩箱(筏)荷载分担有何影响?
4、为什么会产生箱(筏)基础底板与桩间土的脱开?
5、高层建筑桩基础采用内疏外密的目的是什么?
g g g g g B B E I M M E I E I =+。