在高层建筑结构设计中如何考虑温度竖向作用
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高层房屋建筑结构设计研究【摘要】社会经济的发展,土地资源的紧缺,使得高层建筑正在成为我国建筑行业的主流。
与一些底层建筑相比,高层房屋建筑的结构有其独特性,结构在整个工程建筑施工中占据着重要的位置。
本文的主要内容,就是结合笔者自身的工作经验,对高层房屋建筑的结构设计进行分析,提出意见和建议。
【关键词】高层建筑;房屋;结构设计一、高层房屋建筑结构常见问题社会经济的高速发展,推动了社会刚性需求的增加,在土地资源日趋有限的情况下,房屋建筑的高层化发展趋势不可避免。
在当前的建筑行业中,每一项工程从决策到施工,都在尽可能的追求效益目标最大化,周期短任务重是大部分建筑工程都面临的问题。
对于建筑结构而言,比较常见的做法就是根据已经确定的平面设计与纵向布置来进行结构的调整、位移等工作。
这种做法虽然具有一定的科学价值,但是从最终的施工结果看,往往会遗留一些遗憾和不合理的地方。
当前高层房屋建筑结构设计中存在的问题,主要表现在以下几个方面:第一,基础设计不合理。
基础设计,包括地基与一些基础建设设施。
在当前的现实操作中,由于结构设计的周期较短,设计人员在基础设计上往往难以经过权衡利弊以后做出最优化的设计,没有通过对方案的多重比较、测算来实现经济效益与安全水平的最大化。
在实际的操作中,要实现基础设计的合理化,必须要求工作人员有实地勘察的经验,在对各项资料、数据进行综合分析的基础上做出。
第二,地下室的设计。
地下室是整个高层建筑结构设计中的一个重要部分,当前暴露出来的问题主要有:首先,抗浮设计不准确。
在对地下室进行抗浮设计时,对于水位的高度设计往往不够准确。
这项数据的不准确,会对整个建筑的结构设计带来安全隐患。
因为在结构设计中,以地面向下多少米进行计算。
在实际操作中,由于场地的高差较大,无法准确的确定水位。
其次,地下室裂缝控制,因计算机计算,经常会统一按0.2mm控制,这样会造成钢筋量偏高,应当迎水面按0.2mm,其它按0.3mm 控制。
结构设计:高层建筑的温度作用有哪些?[工程类精品文档]本文内容极具参考价值,如若有用,请打赏支持,谢谢!大于大于大于高层建筑结构是高次超静定结构。
超静定结构受到温度变化的影响时会在结构内产生内力与变形。
最初,人们为减小或避免温度变化的作用,往往采用保温隔热措施,把结构隐蔽在立面墙体之内,使结构置于恒温环境之中,不受外界温度变化的影响。
但对钢筋混凝土高层建筑,一般较多地采用结构外露的设计方案。
在这种情况下,结构的内力必将受到外界温度变化的影响。
引起高层建筑结构温度内力的温度变化主要有三种,即:室内外温差、日照温差和季节温差。
一般说来。
由干湿度变化引起的结构内约束力与结构内楼面的数量减正比。
温度变化引起的结构变形一般有以下几种:1.柱弯曲由于室内外的温差作用,引起外柱的一侧膨胀或另一侧收缩,柱截面内应变不均而引起弯曲。
2.内外柱之间的伸缩差外柱柱列受室外温度影响,内柱柱列受室内空调温度控制,两者的轴向伸缩不一致,便引起楼盖结构的平面外剪切变形。
3.屋面结构与下部楼面结构的伸缩差暴露的屋面结构随季节日照的影响,热胀冷缩变化较大,而下部楼面结构的温度变化较小,由于上下层水平构件的伸缩不等,就会引起墙体的剪切变形和剪切裂缝。
一般来说,对于10层以下的建筑物,且当建筑平面长度在60m以下时,温度变化的作用可以忽略不计。
对10层至30层的建筑物,温差引起的变形逐渐加大。
温度作用的大小主要取决于结构外露的程度、楼盖结构的刚度及结构高度。
只要在建筑隔热构造和结构配筋构造上作适当的处理,在内力计算中仍可不考虑温度的作用。
对于30层以上或10Om以上的超高层建筑,则在设计中必须注意温度作用,以防止建筑物的结构和非结构的破坏。
目前在我国,对高层建筑结构设计中如何考虑温度作用尚无具体规定。
精确而实用的内力计算方法和具体而有效的构造措施都有待于进一步研究。
结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。
超高层建筑变形控制1.竖向变形控制一般的多层利高层建筑相比,超高层结构的设计除了需要在结构体系选择、抗震设计、抗风设计等方面有更高的要求之外,还需要考虑非荷载作用下的结构变形和内力分析。
非荷载作用主要包括温度作用和混凝土的收缩、徐变以及地基的不均匀沉降等。
由于超高层结构高度可能在两三百米以上,以及不同竖向构件在压应力水平、材料等方面存在明显差异,还有混凝土材料的徐变、收缩等非荷载作用时,因此超高层结构必然产生不可忽视的竖向变形及差异。
在国外,二十世纪七十年代以后,高层建筑的竖向变形筹问题逐渐引起人们的注意。
美国的Russell H G等人对两幢钢筋混凝十高层建筑竖向变形进行了跟踪测试,其中高197m的Lake Point Tower,经过3年后柱的最大轴向变形超过了200mm;高262m的Water Tower Place经过五年后柱与墙的轴向变形差超过23mm,虽然该建筑在层13~14设有刚性转换层,第32层为刚度很大的设备层,但竖向构件间的轴向变形差异依然很明显。
这些与时间和环境相关的超高层结构竖向构件变形及差异,将使相邻的结构构件及非结构构件产生附加应力,还可能影响设备的安装使用。
国内外的研究者对结构的竖向变形及著异问题进行了分析和探讨。
杨丽、郭忠恭研究了钢筋泓凝土构件徐变和收缩的有关理论和公式,得竖向构件由于徐变和收缩产生的非弹性缩短,认为超过lOOm 的高层混凝十结构应该考虑徐变和收缩的影响。
高层建筑中,核心筒、角柱、边柱的竖向变形差异来自多个方面。
在竖向荷载作用下,各个部位垂直构件的截面轴向应力有高有低。
在结构施工时,核心筒施工往往先于周边框架柱施工,造成结构各部分受荷时间有先有后。
加上混凝土的弹性压缩、收缩、徐变以及温度变化等因素影响,最终会使得结构构件产生可观的竖向变形及变形差异。
这些变形将给设备安装带来不利影响,同时也会在结构中产生附加力矩。
一般而言,当结构超过30层或总高度大于100m时,在施工中就应当对此进行考虑。
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。
专升本《高层建筑结构设计》一、(共75题,共150分)1. 将高层建筑等效为固定在地面上的竖向悬臂结构,则水平位移与高度的()次方成正比。
(2分)A.1B.2C.3D.4.标准答案:D2. 下列关于剪力墙结构的说法,错误的一项是()(2分)A.剪力墙结构的抗侧力构件为剪力墙B.剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型C.结构设计时,剪力墙构件即可抵抗平面内荷载,也可抵抗平面外荷载D.短肢剪力墙受力性能不如普通剪力墙.标准答案:C3. 由密柱深梁框架围成的结构体系称为()(2分)A.框架结构B.框架-剪力墙结构C.剪力墙结构D.框筒结构.标准答案:D4. 为了减轻结构温度应力而设置的结构缝为()。
(2分)A.防震缝B.伸缩缝C.沉降缝D.以上均不对.标准答案:B5. 50年内超越概率为10%的地震为()。
(2分)A.小震B.中震C.大震D.强震.标准答案:B6. 有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于()°时,应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震作用。
(2分)A.5B.10C.15D.12.标准答案:C7. 底部剪力法中,考虑高振型对水平地震作用沿高度分布的影响而采取的措施是()。
(2分)A.在顶部附加水平作用力ΔFnB.对计算结果乘以大于1的增大系数C.提高抗震等级D.提高重力荷载代表值.标准答案:A8. 在风荷载及多遇地震作用下,应进行结构()变形验算。
(2分)A.弹性 B.塑性C.弹塑性D.重力二阶效应.标准答案:A9. 一般住宅建筑的抗震设防类别为()。
(2分)A.特殊设防类B.重点设防类C.标准设防类D.适度设防类.标准答案:C10. 延性指屈服后强度或承载力没有显著降低时的()变形能力。
(2分)A.弹性B.塑性C.线性D.以上均不对.标准答案:B11. 某框架-剪力墙结构高度45m(丙类建筑),7度设防时,框架部分的抗震等级应为()级。
(2分)A.一B.二C.三D.四.标准答案:C12. 下列关于楼板平面内刚度无限大的假定,理解错误的一项是()(2分)A.平面内刚度无限大指在侧向力作用下,楼板只发生刚体平移或转动B.当楼板开洞口较大时,仍可采用平面内无限刚度假定C.各个抗侧力构件之间通过楼板相互联系并协调工作D.楼板平面外刚度很小,可以忽略.标准答案:B13. 大型博物馆,幼儿园、中小学宿舍的抗震设防类别是()(2分)A.特殊设防类B.重点设防类C.标准设防类D.适度设防类.标准答案:B14. 柱抗侧刚度D值的定义为()(2分)A.使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力B.使柱端产生单位水平推力所需施加的水平位移C.柱抗弯刚度与柱长度的比值D.EIc/h.标准答案:A15. 框架结构与剪力墙结构相比,下述概念哪一个是正确的()(2分)A.框架结构变形大、延性好、抗侧刚度小,因此考虑经济合理,其建造高度比剪力墙结构低B.框架结构延性好,抗震性能好,只要加大柱承载能力,其建造高度可以无限制C.剪力墙结构延性小,因此建造高度也受到限制D.框架结构必定是延性结构,剪力墙结构是脆性或低延性结构.标准答案:A16. 洞口较大,且排列整齐,可划分墙肢和连梁的剪力墙称为()(2分)A.整体墙B.联肢剪力墙C.不规则开洞剪力墙D.壁式框架.标准答案:B17. 下列不属于连续化方法计算联肢剪力墙的假定是()。
高层建筑的温度功能摘要:高层建筑的温度效应有哪些?高层建筑是高阶超静定结构。
当超静定结构受温度变化影响时,结构会产生内力和变形。
最初,为了减少或避免温度变化的影响,人们经常采用隔热措施将结构隐藏在外墙内,以便.高层建筑的温度效应有哪些?高层建筑是高阶超静定结构。
当超静定结构受温度变化影响时,结构会产生内力和变形。
起初,为了减少或避免温度变化的影响,人们往往采用保温措施将结构隐藏在立面墙体中,使结构处于恒温环境中,不受外部温度变化的影响。
但对于钢筋混凝土高层建筑,一般采用明装结构的设计方案。
这种情况下,结构的内力会受到外界温度变化的影响。
引起高层建筑内力的温度变化有三种,即室内外温差、日照温差和季节温差。
总的来说。
由干燥湿度变化引起的结构中的约束力与结构中的层数成正比。
温度变化引起的结构变形一般有以下几种:1.柱弯曲由于室内外温差,外柱一侧膨胀或另一侧收缩,柱截面应变不均匀,造成弯曲。
2.内外柱膨胀差外柱受室外温度影响,内柱受室内空调温度控制,导致楼板结构面外剪切变形。
3.屋顶结构和下层结构之间膨胀和收缩不良受季节日照的影响,外露屋面结构热胀冷缩时变化较大,下层结构温度变化不大。
由于上下水平构件的胀缩不相等,会引起墙体的剪切变形和剪切裂缝。
一般来说,对于10层以下的建筑,当建筑的平面长度小于6Om时,温度变化的影响可以忽略不计。
对于10到30层的建筑,温差引起的变形逐渐增大。
温度的影响主要取决于结构的暴露程度、楼板结构的刚度和结构的高度。
只要保温结构和结构加固结构处理得当,温度的影响在内力计算中仍然可以忽略。
对于30层以上或100 m以上的超高层建筑,设计中必须注意温度的影响,防止建筑物的结构性和非结构性破坏。
目前国内对于高层建筑结构设计中如何考虑温度的影响还没有具体的规定。
准确实用的内力计算方法和具体有效的构造措施有待进一步研究。
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。
高层建筑与抗震设计复习题(课程代码252282)1.一、判断题(正确的画√, 错误的画×)2.建筑物主要是通过抗震构造措施保证结构构件的变形能力, 来提高结构的安全性, 防止建筑物倒塌。
( √) 框架剪力墙结构中. 主要利用剪力墙来承担大部分竖向荷载和水平剪力。
( ×) 3.改正: 房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担, 而水平作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。
4.一般情况下, 风荷载作用下的多层多跨框架内柱轴力小于外柱轴力(√)5.分层法中, 除底层柱外, 各层柱的弯矩传递系数为1/3。
( √)6.在由节点弯矩平衡求各梁端弯矩时, 中间节点处的梁端弯矩可将该节点柱端不平衡弯矩按梁的相对线刚度进行分配。
( √)7.框架结构是由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构, 节点一般为刚性节点。
( √)8.地震烈度是指地震时震中的强烈程度。
( ×)9.改正: 地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。
10.结构基本周期计算的能量法是根据体系振动过程中能量守导出了单质点体系基本频率的简化计算方法。
( ×)11.改正: 多质点体系体型复杂的结构, 质量和刚度分布明显不均匀、不对称的结构, 在地震作用下会发生水平振动。
( ×)12.改正: 扭转振动。
13.地震时结构所承受的地震作用实际上是地震动输入结构后产生的静态反应。
( ×)14.改正: 动态反应房屋在地震作用下引起扭转振动的主要原因是结构扭转中心与刚度中心不重合,使得结构除产生平移振动外, 还围绕刚心作扭转振动, 形成平扭耦联振动( ×)15.改正: 质量中心。
16.高层剪力墙结构中每个独立剪力墙段的高度与长度之比不应小于2, 墙肢截面高度不宜大于8m。
( √)17.高层剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C15。
( ×)18.改正: 不应低于C2019.高层框架柱的反弯点位置取决于该柱上下端侧移的比值。
第一章 概论(一)填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于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,多塔楼结构。
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,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,应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近,以减少扭转效应。
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 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。
第二章 高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。
2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m ,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0.5m ,且基础顶面应低于设计地面100mm 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 。
高层建筑结构设计(专升本)综合测试2总分:100分得分:0分一、单选题1. 高层建筑抗震设计时,应具有_______抗震防线。
.(2分)(A) 多道(B) 两道(C) 一道(D) 不需要参考答案:A2. 考虑抗震设防的框架应设计成“强柱弱梁”框架,所谓“强柱弱梁”是指_____。
(2分)(A) 柱的截面积Ac比梁的截面积A b大(B) 柱的配筋面积比梁的配筋面积大(C) 柱的线刚度大于梁的线刚度(D) 控制梁、柱相对强度,使塑性铰首先在梁端出现参考答案:D3. 底部大空间剪力墙结构中,对于落地剪力墙或落地筒体的数量要求,下列何项是符合规定的_______。
(2分)(A) 在平面为长矩形建筑中,其数目与全部横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不宜少于30%,需抗震设防时不宜少于50%(B) 在平面为任何形状建筑中,其数量非抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的1/3,有抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的1/2(C) 在平面为任何形状建筑中,其数量非抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的30%,有抗震设计时不宜少于全部横向剪力墙的50%(D) 在平面为长矩形建筑中,其数目与全部横向剪力墙数目之比,非抗震设计时不应少于1/3,需抗震设防时不应少于1/2参考答案:A4. 抗震设计时,三级框架梁梁端箍筋加密区范围内的纵向受压钢筋截面A’s 与纵向受拉钢筋截面面积As的比值应符合的条件是_____。
(2分)(A) A’s/As≤0.3(B) A’s/As≥0.3(C) A’s/As≤0.5(D) A’s/As≥0.5参考答案:B5. 框架结构在竖向荷载作用下,可以考虑梁塑性内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅,下列哪种调幅及组合是正确的_______。
(2分)(A) 竖向荷载产生的弯矩与风荷载及水平地震作用的弯矩组合后再进行调幅(B) 竖向荷载产生的梁端弯矩应先行调幅,再与风荷载和水平地震作用产生的弯矩进行组合(C) 竖向荷载产生的弯矩与风荷载产生的弯矩组合后进行调幅,水平地震作用产生的弯矩不调幅(D) 组合后的梁端弯矩进行调幅,跨中弯矩相应加大参考答案:B6. 对于有抗震设防的高层框架结构以及框架—剪力墙结构,其抗侧力结构布置要求是_______。
《高层建筑结构》复习题2、框架-剪力墙结构中,单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总剪力的40%,以免结构的刚度中心与房屋的质量中心偏离过大。
3、楼盖是保证高层建筑结构整体性最重要的结构构件,它使各抗侧力子结构之间协同工作。
4、巨型框架结构也称为主次框架结构,主框架为巨型框架,次框架为普通框架。
5、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,以减小扭转效应。
6、高层建筑设计时, 结构沿高度方向布置应连续、均匀,避免有刚度或承载力的突变。
7、整体工作系数α愈大,说明剪力墙整体性很强。
8、高层建筑结构的水平向承重体系有现浇楼盖体系、叠合楼盖体系、预制板楼盖体系和组合楼盖体系。
9、扭转近似计算的两个基本假定是平面结构在自身平面内无限刚性、楼板在自身平面内无限刚性。
10、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,框架一剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱一剪力墙结构体系。
11、壁式框架的侧移刚度可采用D值法进行计算,但应考虑杆件剪切变形以及带刚域杆件的影响。
12、筒中筒结构体系由心腹筒、框筒及桁架筒组成。
15、为了提高剪力墙的延性,保证墙体稳定及改善剪力墙的抗震性能,应在剪力墙主缘设置约束边缘构件或构造边缘构件。
二、选择题1、框架梁、柱节点区域的箍筋配置()。
A.不能小于梁端加密区的箍筋配置;B.不能小于梁端加密区的箍筋配置;C.不能大于梁端加密区的箍筋配置;D.不能大于柱端加密区箍筋配置。
2、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.房屋高度;B.高宽比;C.房屋层数;D.地基土类别。
3、高层建筑结构的受力特点是()。
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、下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是()。
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。
高层建筑结构竖向布置的一般原则高层建筑的结构竖向布置是指建筑物在垂直方向上的结构组织和布置,包括楼层的划分、板梁的布置、柱网格的设置等。
高层建筑的结构竖向布置需要考虑许多因素,如建筑用途、设计风格、功能需求、结构安全等,下面将介绍一般的原则。
1.功能需求原则高层建筑的结构竖向布置需要满足建筑物的功能需求。
各功能区域需合理分隔,使得建筑内外的空间能够充分利用,并满足人们的生活、工作和娱乐等各种需求。
例如,办公区域通常位于低层,商业和物业管理区域位于底部地面层,住宅区域位于中上层等。
2.结构安全原则高层建筑的结构竖向布置需要确保建筑的结构安全。
建筑物的结构应能够承受风荷载、地震力和自重等作用力,并能合理分担荷载。
一般来说,建筑物底层的结构要更加坚固和稳定,可以使用更多的柱和变截面梁进行抗力传递。
而顶层的结构则可以相对简单,重量较轻,以减少建筑物自身负荷。
3.实用性原则高层建筑的结构竖向布置应具有一定的实用性。
建筑物的结构应满足居住、工作、商业等功能的需求,并能够提供舒适的室内环境。
例如,高层住宅建筑通常将公共设施和娱乐设施设置在较低的楼层,方便居民的使用;商业建筑则将商铺和办公区域布置在底层,方便客户和员工的进出。
4.经济性原则高层建筑的结构竖向布置应具备一定的经济性。
建筑物的结构设计应尽可能减少使用建筑材料和施工成本,同时提高结构的使用寿命和维护便捷性。
这可以通过合理使用空间、优化柱网格布置和结构的斜张控制等方式来实现。
5.美观性原则高层建筑的结构竖向布置应具有一定的美观性。
建筑物的结构应与建筑的整体外观和设计风格相协调,成为建筑物的一部分。
例如,悬挑结构、透明玻璃幕墙、绿化天台等设计元素可以增加建筑物的美感,提升建筑的形象与风格。
6.可持续原则高层建筑的结构竖向布置应符合可持续发展原则。
建筑物的结构应在材料选择、能源利用和环境保护等方面考虑可持续性,以减少对自然资源的消耗,并降低对环境的负面影响。
在高层建筑结构设计中如何考虑温度竖向作用
杨丽;韩波;郭志恭
【期刊名称】《基建优化》
【年(卷),期】2001(022)002
【摘要】本文讨论了下列几方面的问题:为什么要考虑温度竖向作用;温度竖向作用的类型;温度竖向作用的特点;按承载能力极限状态考虑温度竖向作用;按正常使用极限状态考虑温度竖向作用.
【总页数】4页(P32-35)
【作者】杨丽;韩波;郭志恭
【作者单位】西安交通大学,西安,710049;西安交通大学,西安,710049;西安交通大学,西安,710049
【正文语种】中文
【中图分类】TU111.3
【相关文献】
1.考虑竖向附加力和温度应力作用的双层井壁结构优化计算 [J], 周杰;周国庆;商翔宇;胡坤;李亭
2.考虑竖向和横向温度梯度的桥梁温度应力分析 [J], 项贻强;龚世康;朱汉华;唐国斌
3.考虑铺装层厚度的钢-混组合桥面系竖向温度梯度研究 [J], 梁茜雪;王祺顺;张祖军
4.温度对斜拉桥跨中竖向位移的作用机理研究 [J], 周毅;孙利民;谢谟文
5.瑞利波作用下考虑桩土相互作用的单桩竖向动力响应计算研究 [J], 王海东;尚守平
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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。
高层建筑结构设计复习试题(含答案)高层建筑是指10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。
房屋高度是指自室外地面至房屋主要屋面的高度。
框架结构是由XXX为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。
剪力墙结构是由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
框架—剪力墙结构是由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
转换结构构件是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。
结构转换层是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。
剪重比是楼层地震剪力系数,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。
刚重比是结构的刚度和重力荷载之比。
是影响重力P-Δ效应的主要参数。
抗推刚度(D)是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。
结构刚度中心是各抗侧力结构刚度的中心。
主轴是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。
剪切变形是下部层间变形(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。
剪力滞后是在水平力作用下,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。
延性结构是在中等地震作用下,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。
在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。
具有上述性能的结构,称为延性结构。