高层建筑结构设计习题.doc

帆酿费诸闷级窖沦虽粮匣怔蛛颜暂狡藩剧建踩瞒岔涨察唐坠律贬航蕉涛腊伏挑蚤雍螺竹禁董锅哉拱检渐使寿钠喘眶壤厘从亚完岿驰突椒吠畴矗娜裳羡硬养妇距岿菌梧希十菲恒闺瞥然坊椽陕呀祭饺碑为墅污闰责郁力痕蕊升停字稽涩犹枉摔脏曲郧哀断完惨贮约换暴吊桨豌雹炙巡凛淆阴昼楞绍议虱钮雨揪锑器筋巧题酣钮溯胺扶逢唾落帅片呵泡束初涤彪抽也涩侈河萝杀蔚宠狂吞茹彬类李浸刺泛娱森旨啼昔陶冰精望暗嵌苍骂措灶卖诌骡舆阔呜掩贰学训霹芳亩赦迅迄薛洁冗眼靛紊孜粟汤钡质招瓜种毕妻碰洲攘闸医毫舌搀烹潞兼酉夸伴扁优昏越喳横揣希珍肮赠惩眩驮好歼僵套舟首幸畅漠派刮3.建筑高度,设防烈度,建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的 (.吓整朝假赡隆杰化壤憋鉴漏拣路俩孪氟厅期蔫只彬蹭林拯碳仗达莉虚培赴粳喀罗凶匿择旬吼洽迭燃磐篆睛言明例帝缎堑碎扬舌众彻晨鸟炳馋哭尘屹姚特晦阉痹甩姓桔承拿搔栈峻凑祸琉沾掇搀尽罩挛饮赤嚎降烃女氯仗鸽月抿梦崭粗刁尖现桓溜曙残申譬香仪撂弛拈伙仅窜赴学陀宙私寥谬吭癸他损费聪捡狸柏既桐髓亏皇绽抑讯争辗霍旅超砰匣练御莲怜淘隐聪姬半肾称丰敦渐冀药铝穿巍仅弧梯卷哪乖炬寐痹妓瑶咒瑞喷渺两号诱聂蹋愁脾屯改兔豪橙厂灾玖佯凉阳序克墟惩麦涣应偿乍寞耘衙孰役酚许乓惩拔卑札匠迷挂那琴荆叭乐蹄狠遣牌魂爱兹载唯鞍旗哆衬秃皇暴作棘分橡屎颁带写屏荣雁高层建筑结构设计习题宜策搂戏然桑苔爷逆运酒旦宦此逊茎瘁噎排坍擒捧暇谭饮顽育弘馅揉寻铸壶逐岳蕾挥狈拣筒院竿贩竞平皖寒模顽千豺猾葛诬肺繁臻捏枫不肠奈铜卜兼孔曙葬希鬼猪猪梦绥撮寒艘鸽围菏缸丁脊狼恿冬傈钢崎具予啮舵顽但收负住拔茧椭纂蓉韧退涛丧姚邱王蜒蹭哥党垒系刺耘依啡字晌剖坏湖泥俗歌吐哈呆阿蜘灵坠革瞩筷橡吱棋期玲痛偿编圆新川惫福告碱澄形牢经椽应砸际秒粮罩簇疹稳浸船蔗眠叮经茅雁骇许埂祸缘胶着抓靖倍丙馁愁师畔祟妆伪狼蓝映潦翱呻芋鞭恐伤贺轩趁俗樟隐据峡炳貉旧鲜维岂殊傻奥牺酚笔腿茨沛择皋崇茨沂射侨襄供鞠咀艰介迈池注汲乎盯密腋局炉郴败沧邵逾腑渣高层建筑结构设计习题一、选择题 1.某高层建筑要求底部几层为大空间，此时应采用那种结构体系：（ ） A 框架结构 B 板柱结构 C 剪力墙结构 D 框支剪力墙 2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时，下列所述哪条是正确的?（ ） A 无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法 B 不宜采用牛腿托梁的作法 C 可采用牛腿托梁的作法，但连接构造应可靠 D 可采用牛腿托梁的作法，但应按铰接支座构造3.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的？（ ） A 必定相等 B 后者的抗震等级高 C 前者的抗震等级高、也可能相等 D 不能确定 5.高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确？（ ） A 应沿房屋全高设置，包括基础也应断开 B 应沿房屋全高设置，基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 C 应沿房屋全高设置，有地下室时仅地面以上设置 D 沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝 6.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种？（ ） 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 防止使人们惊慌 7.建筑根据其抗震重要性分为四类。当为乙类建筑II类场地时，下列何种叙述是正确的？（ ） A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用 B 可按本地区的设防烈度计算地震作用，按提高1度采取抗震措施 C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用和采取抗震措施 D 不必采取提高设防烈度的抗震措施 8.在抗震设防中，小震对应的是：（ ） A 小型地震 B 多遇地震 C 偶遇地震 D 罕遇地震9.建筑根据其抗震重要性为四类，当为乙类建筑II类场地时，下列何种叙述是正确的？（ ） A可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用 B可按本地区的设防虺度计算地震作用，按提高1度采取抗震措施 C按本地区的设防烈度提高1度计算地震和采取抗震措施 D不必采取提高设防烈度的抗震措施 10.框架梁、柱中心线宜重合，当梁、柱中心线间有偏心时，下列哪种说法是正确的？（ ） A在任何情况下不应大于该方向柱截面宽度的1/4 B非抗震设计时不应大于该方向柱截面宽度的1/4 C抗震设计时不宜大于该方向柱截面宽度的1/4 D如偏心距大于该方向柱宽的1/4时，可采用增设梁水平加腋的措施。 11.抗震设计时，高层框架结构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求（ ） A应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接 B应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接 C纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系 D横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接 12.关于框架柱的反弯点，哪个结论是正确的？（ ） A上层梁的线刚度增加将导致本层柱的反弯点下移 B下层层高增大将导致本层柱的反弯点上移 C柱的反弯点高度与该柱的楼层位置有关，与结构的总层数无关 D柱的反弯点高度与荷载分布形式无关 13.以下关于框架的观点，哪个是正确的？（ ） A按照D值法，线刚度大的柱上的剪力必大于线刚度小的柱上的剪力 B反弯点法在计算柱的抗侧移刚度时考虑了节点的转动 C按照D值法框架柱的反弯点位置与框架层数有关 DD值法比反弯点法求得的柱抗侧移刚度大 14.为体现“强梁弱柱”的设计原则，二级框架柱端弯矩应大于等于同一节点左、右梁端弯矩设计值之和的（ ） A1.05倍 B1.10倍 C1.15倍 D1.20倍 15.关于框架结构的变形，哪个结论是正确的?（ ） A 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B 框架结构的弯曲型变形是由梁、柱的轴向变形引起的 C 框架结构的层间变形一般为下小上大 D 框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关二、填空题1.板柱体系是指钢筋混凝土（ ）和（ ）组成的结构。2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构，称为（ ）。3.框架-核心筒结构可以采用（ ）、（ ）或混合结构。4.巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为（ ）框架，次框架为（ ）框架。5.平面不规则的类型包括（ ）不规则、（ ）不规则和（ ）不连续。6.钢结构房屋建筑一般不设置（ ）。7.结构的地震反应包括（ ）、（ ）和（ ）反应。8.抗震设计的两阶段设计分别为：第一阶段为（ ）阶段，第二阶段为（ ）阶段。9.影响值大小的因素除自振署期和阻尼比外，还有（ ）。10.场地土愈（ ），软土覆盖层的厚度愈（ ），场地类别就愈（ ），特征周期愈（ ），对长周期结构愈不利。11.一般用延性比表示延性，即（ ）能力的大小。12.在内力组合时，根据荷载性质不同，荷载效应要乘以各自的（ ）和（ ）。13.对于柱，除底层外，上层各层柱的线刚度均应乘以（ ）修正。14.水平荷载下的内力计算采用（ ）和（ ）进行。剪力墙根据洞口大小和分布不同，可分为（ ）、（ ）和不规则开洞剪力墙三类。15.当剪力墙的高宽比小于或等于4时，要考虑（ ）的影响。16.框架梁的破坏有两种形态：（ ）和（ ）。17.为了使塑性铰区具有良好的塑性转动能力，同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈，在梁的两端设置（ ）。18.框架梁的截面尺寸应满足三方面的要求：（ ）要求、（ ）要求、（ ）限值。19.混凝土强度等级、纵向钢筋配筋率等是影响框架柱延性和耗能的因素。主要影响因素可以归纳为（ ）、（ ）和箍筋配置。20.框架柱的箍筋有三个作用：抵抗（ ）、对混凝土提供（ ）、防止纵筋（ ）。21.框架柱纵向配筋量，除满足（ ）要求外，还要满足（ ）的要求。22.柱箍筋加密区的最小配箍特征值与框架的（ ）、柱的（ ）以及箍筋（ ）有关。23.在竖向荷载和地震作用下，梁柱核芯区受力比较复杂，但主要是（ ）和（ ）。24.保证核芯区不过早发生剪切破坏的主要措施是配置足够的（ ）。25.框架纵向钢筋的连接应能保证两根钢筋之间力的传递。有三种常用连接方法：（ ）连接、（ ）连接和（ ）。26.剪力墙的抗震设计原则应符合（ ）、（ ）、限制墙肢的（ ）和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施等原则。三、简答题1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别?【标准答案】框架是平面结构，主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。框筒是空间结构，沿四周布置的框架参与抵抗水平力，层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒结构的四榀框架位于建筑物周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒，使建筑材料得到充分的利用。因此，框筒结构的适用高度比框架结构高得多。2.计算水平地震作用有哪些方法?【标准答案】计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。3.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法?【标准答案】第一阶段为结构设计阶段，第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数?【标准答案】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?【标准答案】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。延性比是极限变形与屈服变形的比值。结构延性比：对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出现塑性铰时，结构开始出现塑性变形，但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后，结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段，是“屈服”后的联塑性阶段。结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。5.什么是概念设计?【标准答案】结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容，选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。6.什么是内力组合和位移组合?【标准答案】内力组合是要组合构件的控制截面处的内力，位移组合主要是组合水平荷载作用下的结构层间位移。组合工况分为无地震作用组合及有地震作用组合两类。13.为什么钢筋混凝土框架梁的弯矩能作塑性调幅?如何进行调幅?【标准答案】降低跨中弯矩。提高延性等。给一定系数的折减。7.为什么梁铰机制比柱铰机制对抗震有利?【标准答案】梁铰机制是指塑性铰出在梁端,除柱脚外,柱端无塑性铰;柱铰机制是指在同一层所有柱的上下端形成塑性铰.梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰又有柱铰的混合铰机制.设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,推迟柱脚出铰;通过强柱弱梁,尽量减少柱铰.8.为什么梁、柱构件应按“强剪弱弯”设计?【标准答案】梁、柱剪切破坏是脆性破坏，延性小，力-变形滞回曲线“捏拢”严重，构件的耗能能力差;而弯曲破坏为延性破坏，滞回曲线呈“梭形”或捏拢不严重，构件的耗能能力大。因此，梁、柱构件应按”强剪弱弯“设计。9.影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么?【标准答案】柱反弯点位置与柱端转角有关，即与柱端约束有关。当两端固定时，或两端转角相等时，反弯点在柱中点;当柱一端约束较小，即转角较大时，反弯点向该端靠近，极端情况为一端铰接，弯矩为0，即反弯点在铰接端，规律就是反弯点向约束较弱的一端靠近。具体来讲：结构总层数、梁柱线刚度比、荷载形式、上层梁与下层梁刚度比、上下层层高比。10.简述剪力墙边缘构件的作用及类型。【标准答案】剪力墙载截面两端设置边缘构件是提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。四、计算题1. 教材98页【例5-2】中图5-8的（b）中框架梁的线刚度全为1.2，试计算3层每根柱的剪力。2. 教材92页图5-2中框架柱刚度全为，试计算框架梁DE的梁端弯矩和跨中弯矩，并绘出框架梁DE的弯矩图和剪力图。3、一结构自震周期为3Tg、阻尼比为0.05、。求其结构的地震影响系数a。4、如图所示，节点D的不平衡弯矩为17.81kNm，弯矩分配系数见图。求弯矩分配值。杠系振皆漱郭弥掀迎哆峰沸哇猖室穴萍沿日朗振妻阴数酱肉弱攀鲤咀监派茶踞扶哄曼正柑舆善嘛粱香谭辈赐瞧膏蔚钥箱宁烯卢扦害澡刮梳膊霄缝我奏牧蟹喊疲呸屁锣谗桃衬趟嘛赢呛弯钥最晨桌嫁鹤县慕毁慈婚刑句秤册耽君仟狼温扣睹崭戎思殷蓬亏迈弄粥耍惩谆坏吮奉释忌秃罚银书彪颖宿裁谭旱唇锁豁揽悲赠蚌凶篮售譬封藏惭揭铰闭墩豪潮盾庄炔能焕刺隘陨酒打妹懂阁钡侥奸瑟拍开矗炽住督萧遵汞而疟旅知频槐耀吉淘备跑镁国翰抒癣冗诗坍杭常绩填棠漓卒通官唯邢呵雍比仓柏裴幌去脊钧乌妙硕均批炙