房屋结构设计(第三次作业)丁江勇

1、某两层钢筋混凝土框架，集中于楼盖和屋盖处的重力荷载代表值相等

Gi G2 1200kN，每层层高皆为4.0m，各层的层间刚度相同 Di D2 8630kN/m ；

U类场地，设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g，设计分组为第二组， 结构的阻尼比为 0.05。

(1) 求结构的自振频率和振型，并验证其主振型的正交性

(2) 试用振型分解反应谱法计算框架的楼层地震剪力

解1)： (1)计算刚度矩阵

kii k1 k2 8630 2 17260kN /m

k12 k21 k2 8630kN / m

k22 k2 8630kN /m

(2) 求自振频率

[(120 8630 120 17260)

2 120 120

.(120 8630 120 17260)2 4 120 120[( 17260 8630 ( 8630)2 ]

27.47/188.28

1 5.24rad / s

(3) 求主振型

当 1 5.24rad / s

X12 m1 12 kn 120 5.242 17260 1.618

X11 k12

8630 1

当2 13.72rad /s

X22 0 2 kn 120 13.722 17260 0.618

X21 k12

8630 1

(4) 验证主振型的正交性 质量矩阵的正交性 2

1,2 1

2m1m2 [(m1k22 m2kn) 2 ■. (mir k?2 m?kn ) 4m1 m2(kn k?2 k12 k?1)]

2 13.72rad /s

T 1.000 T 120 0 1.000

{X}1[m]{X}2

1.618 0 120 0 0.618

刚度矩阵的正交性

T T 1.000 17260 8630 1.000

{X}1【k]{X}2 1.618 8630 8630 0 0.618 解2):由表3.2查得：U类场地，第二组，Tg=0.40s由表3.3查得：7度多遇地震 max 0.08

第3次作业

一、填空题（本大题共40分，共 10 小题，每小题 4 分）

1. 按工业厂房屋盖结构有（ ）、（ ）两种类型有。

2. 防水屋面的分格缝，嵌缝常用的密封材料为（ ）和（ ）。

3. 砌筑墙体要求砂浆饱满、横平竖直、避免（ ）。

4. 窗地比是指（ ）与（ ）的比值。

5. 建筑方案设计阶段的图纸文件包括说明、效果图、（ ）、平面图、立面图和（ ）。

6. 地坪层由 ______ 、 ______ 、 ______ 和 ______ 构成。

7. 剖面的形状设计，应考虑建筑与（ ）的关系、空间的变化、使用的需要和（ ）的要求。

8. 人流密集场所的梯段或台阶高差超过（ ）时，应设栏杆。现浇双梁板式楼梯有正梁式和 反梁式 。

9. 现浇梁板式楼板布置中，主梁应沿房间的（ ）方向布置，次梁应（ ）主梁方向布置。

10. 与安全疏散相关的梯间类型有3种，包括（ ）、（ ）和（ ）楼梯间。

二、简答题（本大题共60分，共 10 小题，每小题 6 分）

1. 厂房柱为什么呈牛腿型？

2. 楼梯在底层的第一个梯段，安装在什么构件上？

3. 考虑建筑是否抗震设防的最初依据主要是什么？

4. 钢筋混凝土结构的住宅有什么特点？

5. 简述挡土墙与护坡的异同和各自的适用范围。

6. 举出成功的设计实例，来说明设计立意与设计构思的关系。

7. 什么是全地下室？构造的重点是什么？(6.3.1D)

8. 砌筑砂浆的强度是什么意思？有什么等级？

9. 金属门窗框，是如何安装牢固在建筑上的？

10. 举出屋面女儿墙的4个主要组成部分。

答案：

一、填空题（40分，共 10 题，每小题 4 分）

1. 参考答案：

（有檩体系）、（无檩体系）

2. 参考答案：

（细石混凝土）、（嵌缝油膏）

3. 参考答案：

（通缝）

房屋结构设计中的建筑结构设计优化

摘要：近年来，随着我国经济的飞速发展，建筑结构设计是建筑工程中的一个重要环节，其涉及建筑物的安全性、耐久性、舒适性和美观性等方面。随着社会的发展和人们对建筑物的需求的多样化，建筑结构设计也面临着越来越多的挑战，如高层化、大跨度、复杂形态、节能减排等。因此，如何优化建筑结构设计、提高建筑物的性能和效率成为建筑行业的一个热点问题。建筑结构设计优化是指在满足结构功能和安全要求的前提下，寻找最优或近似最优的结构方案，使得结构材料用量最少、结构重量最轻、结构刚度最大、结构振动最小、结构造价最低等。建筑结构设计优化涉及多个学科领域，如数学、力学、计算机科学等，是一个复杂的系统工程。

关键词：房屋结构设计;建筑结构;设计优化

引言

在用地费用、建筑材料、人工等成本越来越高的情况下，房屋建设项目的利润率持续下降，降本增效成为房地产企业保持盈利水平的主要途径。房地产大环境正逐渐从以土地、资金为主的粗放型向技术集约型转变。其中建筑结构优化不仅优化空间大，而且不影响房屋的使用功能，对客户没有实际影响，结构优化节省的工程造价就是项目的新增利润。伴随着房地产市场下行的大背景，房企必须向技术精细化管理要效益，以建筑结构设计优化主导的成本控制将具有重要意义。本文将主要探究房屋建筑结构设计优化重要性及优化措施，实现设计的经济性、安全性等全面提升。

1房屋建筑结构设计的特点

房屋建筑结构设计具有复杂性、科学性、创新性以及应用性等特点。复杂性表现在以下两个方面：一是各种因素的不确定性，二是结构方案的多样性。同一座房屋建筑可以有不同的结构设计方案，甚至同一类构件也有着不同的配筋方案。科学性表现为房屋建筑结构设计依托力学与数学等专业学科，提倡在现代计算机技术的支持下应用新技术。创新性表现为房屋建筑结构设计的本质是设计服务工作，设计单位要想在激烈的市场竞争中赢得更多工程项目，就必须提供更加科学、合理、新颖的设计方案。应用性表现在与结构理论研究相比，房屋建筑结构设计更加具象化，设计人员需要根据实际情况不断对设计方案进行调整与修正。

1 梁板结构

（一） 填空题

1.双向板上荷载向两个方向传递，长边支撑梁承受的荷载为____________分布；短边支撑梁承受的荷载为____________分布。（梯形，三角形）

4.RC连续梁支座弯矩调幅时，截面的相对受压区高度应满足____________的要求；其塑性铰的极限弯矩最大值为 MYmax=____________fcbh02 。（0.1≤ξ≤0.35，α1αs）

5. R.C板应按下列原则进行计算：两对边支承的板应按______向板计算；四边支承的板应按下列规定计算：当长边与短边之比小于或等于2.0时，应按______向板计算；当长边与短边之比大于2.0，但小于3.0时，宜按______向板计算；当按沿______边方向的单向板计算时；应沿______边方向布置足够数量的______钢筋；当长边与短边之比大于或等于3.0时；按沿______边方向的______向板计算。（单、双、双、短、长、构造、短、单）

（二） 选择题

1.［a］按单向板进行设计。

a.600mm×3300mm的预制空心楼板；

b.长短边之比小于2的四边固定板；

c.长短边之比等于1.5，两短边嵌固，两长边简支；

d.长短边相等的四边简支板。

2.对于两跨连续梁，［d］。

a. 活荷载两跨满布时，各跨跨中正弯矩最大；

b. 活荷载两跨满布时，各跨跨中负弯矩最大；

c. 活荷载单跨布置时，中间支座处负弯矩最大；

d. 活荷载单跨布置时，另一跨跨中负弯矩最大。

3.多跨连续梁（板）按弹性理论计算，为求得某跨跨中最大负弯矩，活荷载应布置在［d］。

a.该跨，然后隔跨布置； b. 该跨及相邻跨;

c.所有跨； d. 该跨左右相邻各跨，然后隔跨布置。

4. 在确定梁的纵筋弯起点时，要求抵抗弯矩图不得切入设计弯矩图以内，即应包在设计弯矩图的外面，这是为了保证梁的［a］。