《高层建筑结构》复习题及答案.pdf

- 1 - 厦门大学网络教育厦门大学网络教育 2015-2016 学年第一学期学年第一学期 高层建筑结构课程复习题高层建筑结构课程复习题 一、单项选择题 1、8 度抗震设防时，框架一剪力墙结构的最大高宽比限值是（） A2；B3；C4；D 5。 2、已知某抗震设防为 9 度区的高层建筑，在多遇地震影响下其水平地震影响系 数最大值为 0.32，该结构重力荷载代表值为 150000KN，则该结构由地震作用引 起的总的竖向压力标准值为（） A26520KN；B、23400KN；C、48000KN；D、36000KN 3、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，下列调幅及组合正确的是（） 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竖向荷载产生的弯矩应先行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的弯竖向荷载产生的弯矩应先行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的弯 矩进行组合；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竖向荷载产生的弯矩与水平地震作用产生的弯矩组合后进行调幅，风荷 载产生的弯矩不调幅。 4、延性结构的设计原则为：（） A小震不坏，大震不倒； B强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固；强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固； C进行弹性地震反应时程分析，发现承载力不足时，修改截面配筋； D进行弹塑性地震反应时程分析，发现薄弱层、薄弱构件时，修改设计。 5、当10 ，且 In/I时，按()计算。 A整体小开口墙；整体小开口墙；B整片墙； C联肢墙；D壁式框架。 6、时程分析时，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于阵型 - 2 - 分解反应谱法求得的底部剪力的（）。 A、70%；B、75%；C、80%；D、85%。 7、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房屋高度房屋高度；B高宽比；C房屋层数；D地基土类别。 8、用分层法计算竖向荷载作用下梁柱的内力时，说法错误的是（）。 A、在竖向荷载作用下，框架结构的侧移对其内力的影响较小； B、框架各层横梁上的竖向荷载只对本层横梁及与之相连的上、下层柱的弯 矩影响较大； C、框架各层横梁上的竖向荷载对其他各层梁、柱的弯矩影响较小； D、某层梁上的荷载对下部各层柱的轴力影响与弯矩影响一样，也不大。、某层梁上的荷载对下部各层柱的轴力影响与弯矩影响一样，也不大。 9、高层建筑抗震设计时，应具有（）抗震防线。 A多道；多道；B两道；C一道；D不需要。 10、 抗震设防的底层大空间剪力墙结构， 上下刚度比宜接近 1， 但不宜大于 （） A1.5；B2；C2.5；D3。 11、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，下列调幅及组合正确的是（） 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竖向荷载产生的弯矩应先行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的弯竖向荷载产生的弯矩应先行调幅，再与风荷载和水平地震作用产生的弯 矩进行组合；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竖向荷载产生的弯矩与水平地震作用产生的弯矩组合后进行调幅，风荷 载产生的弯矩不调幅。 12、延性结构的设计原则为：（） A小震不坏，大震不倒； B强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固；强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固； - 3 - C进行弹性地震反应时程分析，发现承载力不足时，修改截面配筋； D进行弹塑性地震反应时程分析，发现薄弱层、薄弱构件时，修改设计。 13、竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片 剪墙只承受 ()。 A轴向力轴向力；B弯矩；C剪力；D弯矩和轴向力。 14、下列哪种情况一定属于平面不规则的建筑？（） A结构平面凹进的一侧尺寸，大于相应投影方向总尺寸的 20%； B楼层的最大弹性水平位移，大于该楼层梁端弹性水平位移平均值的楼层的最大弹性水平位移，大于该楼层梁端弹性水平位移平均值的 1.2 倍；倍； C 楼层的最大弹性层间位移， 大于该楼层梁端弹性层间位移平均值的 1.1 倍； D有效楼板宽度小于该楼层楼板典型宽度的 60%。 15、D 类地貌的梯度风高度为（）。 A450mB400mC500mD550m 16、高层建筑采用（）限制来保证结构满足舒适度要求。 A、层间位移；B、顶点最大位移；C、最大位移与层高比值； D、顶点最大加速度。、顶点最大加速度。 17、 高层建筑结构混凝土结构技术规程规定不适宜用于高层建筑结构的结构 形式为（） A框架结构B板柱结构板柱结构 C短肢剪力墙-筒体结构D板柱-剪力墙结构 18、变形缝不包括（） A伸缩缝B沉降缝C防震缝D楼板裂缝楼板裂缝 19、高层框架结构的刚重比不小于时，可以忽略重力二阶效应的影响。 （） A15B20C25D30 20、框架-剪力墙结构，框架部分承担的地震剪力满足下列哪项要求时，可不调 整框架总剪力？（） - 4 - A 0 20. 0VVfB 0 18. 0VVf C 0 15. 0VVfD 0 12. 0VVf 21、筒中筒结构的外框筒孔洞的双向尺寸分别等于柱距和层高的时，墙 面应力分布接近实体墙。（） A30%B35%C40%D45% 22、7 度设防时，钢框架-钢筋混凝土筒体结构适用的最大高度为（）。 A200mB180mC160mD150m 23、地震作用下，刚性结构的特点不包括（） A结构变形小，非结构构件容易处理； B当地面运动周期长时，震害较小； C空间整体性好；D自重较轻，地基易处理。自重较轻，地基易处理。 24、多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列哪种?（） A、防止结构倒塌；B、防止结构损坏； C、防止非结构部分发生中的破坏；、防止非结构部分发生中的破坏；D、防止使人们惊慌。 二、填空题 1、高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系框架结构体系、剪力墙结构体系剪力墙结构体系、框架框架剪剪 力墙结构体系力墙结构体系、简体结构体系简体结构体系、板柱板柱剪力墙结构体系剪力墙结构体系。 2、在地震作用下，特别不规则结构的薄弱部位容易造成震害，可以用防震缝将 其划分为 若干独立的抗震要求，则伸缩缝和沉降缝都要同时作为抗震缝若干独立的抗震要求，则伸缩缝和沉降缝都要同时作为抗震缝 。 3、在框架设计中，一般将竖向活荷载按 恒载恒载 考虑，不再一一考虑活荷载的 布置。如果活荷载较大，可按 满载满载布置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以 1.11.2的系数加以放大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4、整体工作系数愈大，说明剪力墙 整体性很强整体性很强 。 5、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 协同工作协同工作 。 6、在内力组合时，根据荷载性质不同，荷载效应要乘以各自的 分项系数分项系数 和 组组 合系数合系数 。 - 5 - 7、 剪力墙根据有无洞口， 洞口大小和位置以及形状等， 可分为整体剪力墙整体剪力墙 、 整整 体小开口剪力墙体小开口剪力墙 、 联肢剪力墙联肢剪力墙 、壁式框架壁式框架和五类。 8、计算地震作用的方法可分为 静力法静力法 、 反应谱法反应谱法 和 时程分析法时程分析法 等三类。 9、 高层建筑设计时应该遵循的原则是 安全适用和技术先进安全适用和技术先进 、 经济合理和方便经济合理和方便 施工施工 。 10、巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为 巨型框架巨型框架 ，次框架为 普通普通 框架框架 。 11、高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括自重等 恒载恒载 及使 用荷载等 活载活载 ；水平荷载主要考虑 风荷载风荷载 和 地震作用地震作用 。 12、 当结构单元内仅有整截面剪力墙时，应按 竖向悬臂墙竖向悬臂墙 计算风荷载或水平地 震荷载作用下各楼层的总剪力和总弯矩。 13、框架-剪力墙结构或者短肢墙-筒体结构抗震设计时，剪力墙或者筒体承受的 第一阵型底部倾覆力矩不宜小于结构总底部地震倾覆力矩的 50% ， 以限制框架 或者短肢剪力墙的数量。 14、侧向刚度不规则定义为：该层的侧向刚度小于相邻上一层的 70 ，或小于其 上相邻三个楼层侧向刚度平均值的 80% 。 15、 对于竖向不规则的高层建筑结构，其薄弱层对应于地震作用标准值的地震剪 力应乘以 1.15 的增大系数。 16、 高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载，竖向荷载包括自重等 恒载恒载 及使 用荷载等 活载活载 ，水平荷载主要考虑 风荷载风荷载 和 地震作用地震作用 。 17、概念设计概念设计 是指根据理论和试验研究结果和工程经验所形成的基本设计原则 和设计思想，进行建筑和结构的总体布置并确定细部构造的过程。 18、将楼层的最大弹性水平位移大于该楼层两端弹性水平位移平均值 1.20 倍定 义为扭转不规则。 19、一般高层建筑设计所用的基本风压应按建筑结构荷载规范中 50 年 一遇的风压值取用，对于特别重要的高层建筑，则应按100 年一遇的基本 风压值取用。 - 6 - 20、采用分层法计算竖向荷载作用时，除底层外，其余各层柱的线刚度应乘以 的修正系数，且其传递系数由 1/2 改为。 21、复杂高层结构包括以下五种：带转换层的结构、 带加强层的结构带加强层的结构 、错层结 构、 连体结构连体结构 、多塔结构。 22、 在活荷载较大时，为了考虑活荷载不利分布时可能使梁的弯矩大于按满布计 算的数值，可以将框架的弯矩乘以放大系数 1.11.3 。 23、在抗震设计中，要求框架梁端的纵向受压及受拉钢筋面积的比例不小于 0.5（一级）或 0.3 （二、三级）。 24、 平面不规则的类型包括 扭转扭转 不规则、 楼板凹凸楼板凹凸 不规则和 楼板局部楼板局部 不连 续。 三、名词解释 1、基本风压 基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地地 10m 高统计所得高统计所得的的 50 年一年一遇遇 10min 平均最大风速为标准，按基本风压平均最大风速为标准，按基本风压=最大风速的平方最大风速的平方/1600 确定的风压值确定的风压值 2、边缘构件 在剪力墙结构中设置在剪力墙竖向边缘旨在加强剪力墙边缘的抗拉抗弯和在剪力墙结构中设置在剪力墙竖向边缘旨在加强剪力墙边缘的抗拉抗弯和 抗剪性能的暗柱叫做强力墙边缘构件。抗剪性能的暗柱叫做强力墙边缘构件。 3、塑性调幅 塑性调幅是对梁端支座乘以调幅系数。塑性调幅是对梁端支座乘以调幅系数。 4、板柱结构 板柱结构是由楼板和柱组成承重体系的板柱结构是由楼板和柱组成承重体系的房屋结构房屋结构 5、框支剪力墙 框支框支剪力墙剪力墙指的是结构中的局部指的是结构中的局部，部分剪力墙因建筑要求不能落地部分剪力墙因建筑要求不能落地，直接直接 落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁，落在下层框架梁上，再由框架梁将荷载传至框架柱上，这样的梁就叫框支梁， 柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪力墙柱就叫框支柱，上面的墙就叫框支剪力墙 6、框筒结构中的剪力滞后效应 剪力剪力滞后在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大滞后在结构工程中是一个普遍存在的力学现象，小至一个构件，大 - 7 - 至一栋超高层建筑，都会有剪力至一栋超高层建筑，都会有剪力滞后现象滞后现象。剪力滞后剪力滞后有时也叫有时也叫剪切滞后剪切滞后，具体，具体 表现是表现是，在某一局部范围内在某一局部范围内，剪力所能起的作用有限剪力所能起的作用有限，所以所以正应力正应力分布不均匀分布不均匀， 把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。例如在墙体上开洞以后，由于横把这种正应力分布不均匀的现象叫剪切滞后。例如在墙体上开洞以后，由于横 梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞梁变形使剪力传递存在滞后现象，使柱中正应力分布呈抛物线状，称为剪力滞 后效应。后效应。 7、小墙肢短肢剪力墙 短肢剪力墙指的是一类高厚比介于普通剪力墙和柱子之间的剪力墙短肢剪力墙指的是一类高厚比介于普通剪力墙和柱子之间的剪力墙，具体具体 可以参见高层建筑混凝土结构技术规程可以参见高层建筑混凝土结构技术规程 JGJ3-2002 第第 7.1.2 条。条。 8、防震缝 防震缝是指地震区设计房屋时防震缝是指地震区设计房屋时，为防止地震使房屋破坏为防止地震使房屋破坏，应用防震缝将房应用防震缝将房 屋分成若干形体简单、结构刚度均匀的独立部分。屋分成若干形体简单、结构刚度均匀的独立部分。 9、组合结构 同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。具体而同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构称组合结构。具体而 言，包括两种结构：言，包括两种结构：1钢与混凝土组合结构；钢与混凝土组合结构；2组合砌体结构。组合砌体结构。 四、问答题 1、高层建筑结构的选型要注意什么问题？ 1、抗震问题：、抗震问题：高层建筑设计时有两大外力作用，一是风荷载，二是地震 作用。 建筑体型的不同直接关系着风压体型系数，选择具有较小的风压体型系数 建筑体型，可以有效地解决场地风荷载大的问题。对于抗震区，考虑到尽可能地 减少或消除地震的危害，因此结构选型基本以抗震设计控制为主。其次，还应在 设计过程中考虑地震力的传递途径，从而保证结构的刚度和强度。 在高层建筑结构选型过程中，抗震体系的确定首先应具备明确的计算简图， 地震力的传递途径应合理明确。其次，设计中应设置多道抗震防线，尽量避免单 道抗震防线，这样尽管部分结构或构件在地震中破坏，整个结构体系也不会因此 而破坏，丧失承重或抗震的能力。再之，抗震体系应有足够的承受荷载和变形的 能力，具有较多的耗能潜力，地震来时，能够起到抗震减震的作用。最后，地震 - 8 - 时如果出现应力集中或塑性变形集中，结构的安全会受到很大的威胁。因此，要 求建筑物的刚度、强度尽量分布均匀，避免存在局部突变的现象。抗震设防有三 个水准目标，小震不坏、中震可修、大震不倒。除了以上原则外，必要的抗震措 施对于高层建筑的抗震也是十分重要的。 2、高度、体型问题：高层建筑的结构类型每一种都有各自的适用高度，因 此高层建筑物的高度对结构类型的选择有很大的影响。 当高度在规范规定的范围 以内时， 可选择的结构类型有很多， 功能就成为结构选型需要考虑的首要因素。建 筑物的功能不同，对空间的要求也不同。除了高度，高层建筑的体型对结构类型 的选择也很重要。高层混凝土技术规程和抗震规范对高层建筑的高宽比都有要 求。 3、材料、施工问题：建筑材料的研究和发展成全了建筑结构类型的不断变 革，因此，建筑材料对于建筑的结构选型有着重要的作用。除了建筑材料的迅速 发展，新型施工技术和施工设备也在不断涌现。结构形式的选择，对建筑施工过 程中的材料、劳动力消耗、工期、建造成本都会有影响。因此，高层建筑的结构 造型除应考虑到上述因素，还应考虑到施工环节。 4、经济问题：合理的结构选型应能够满足建筑功能和正常使用的要求。在 这个前提下，尽可能地降低工程造价，实现建筑物的经济性。从结构类型到每一 构件的布置，都关系到工程造价。 如高层住宅，剪力墙结构中由于布置了少量 框架柱， 使得结构类型转变为框架剪力墙结构， 这样整个建筑物的抗震等级提高， 造价会大幅提高。此时，较好的做法是，局部增加墙体，根据抗震规范和高层混 凝土技术规程的要求， 只要使框架部分承受的地震倾覆力矩不大于结构总地震倾 覆力矩的 10%，还是以剪力墙结构作为查询抗震等级的依据。这样既保证了建 筑的功能使用，又降低了结构的含钢量，减小了工程造价。 除了结构选型，影响建筑造价的因素还有很多，评价建筑造价，应考虑建筑 物的全寿命期。因此，应用整体和长远的眼光，考虑到后期的各个要素，来评价 结构选型对于建筑经济性的影响。对不同的结构方案，不仅要考虑现阶段一次性 的投入，还要考虑后期持续的成本，还应将节省材料和劳动力等指标考虑进去， - 9 - 而不是一味的用货币指标来衡量。 2、什么是控制截面？框架梁、框架柱的控制截面通常在哪些部位？ 控制截面指最危险内力发生的截面控制截面一般为杆件两端点、集中荷载控制截面指最危险内力发生的截面控制截面一般为杆件两端点、集中荷载 作用点、分布荷载的起点和终点。作用点、分布荷载的起点和终点。 如如：1.对于框架梁对于框架梁，最大正弯矩一般作用在跨中最大正弯矩一般作用在跨中，而最大负弯矩及最大剪力而最大负弯矩及最大剪力 作用在支座处，所以取跨中和支座作为控制截面。作用在支座处，所以取跨中和支座作为控制截面。 2.对于框架柱对于框架柱，最大弯矩发生在柱子的上下端最大弯矩发生在柱子的上下端，故取柱子的顶面和底面作为故取柱子的顶面和底面作为 控制截面。确定控制截面的目的是为内力组合提供对象。控制截面。确定控制截面的目的是为内力组合提供对象。 框架在恒载、楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载作用下的内力求出以后，框架在恒载、楼面活荷载、屋面活荷载、风荷载作用下的内力求出以后， 要计算各主要截面可能发生的最不利内力。这种计算各主要截面可能发生的最要计算各主要截面可能发生的最不利内力。这种计算各主要截面可能发生的最 不利内力的工作不利内力的工作，称之为内力组合称之为内力组合。 框架每一根杆件都有许许多多截面框架每一根杆件都有许许多多截面，内力内力 组合只需在每根杆件的几个主要截面进行。这几个主要截面的内力求出后，按组合只需在每根杆件的几个主要截面进行。这几个主要截面的内力求出后，按 此内力进行杆件的配筋便可以保证此杆件有足够的可靠度。这些主要截面称之此内力进行杆件的配筋便可以保证此杆件有足够的可靠度。这些主要截面称之 为杆件的控制截面为杆件的控制截面。 每一根梁一般有三个控制截面每一根梁一般有三个控制截面：左端支座截面左端支座截面、跨中截面跨中截面 和右端支座截面。而每一根柱一般只有两个控制截面：柱顶截面和柱底截面。和右端支座截面。而每一根柱一般只有两个控制截面：柱顶截面和柱底截面。 3、我国对高层建筑结构是如何定义的？ 我国高层建筑混凝土结构技术规程（我国高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ32002）规定：）规定：10 层及层及 10 以上或房屋以高度大于以上或房屋以高度大于 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。面到房屋主要屋面的高度。 4、高层建筑为什么宜设置地下室？ 1、 高层建筑一般基础较深高层建筑一般基础较深， 设置地下室可充分利用从基础至正负设置地下室可充分利用从基础至正负 0 部分的部分的 空间。空间。 2、人防要求，高层建筑地下室结构强度大，战时不易摧毁，可为人们提、人防要求，高层建筑地下室结构强度大，战时不易摧毁，可为人们提 供安全防护。（但应经专业人防地下室设计）供安全防护。（但应经专业人防地下室设计） 3、起到部分基础作用，尤其是在遇到软弱土壤地基时。、起到部分基础作用，尤其是在遇到软弱土壤地基时。 - 10 - 4、可作为设备层，不占用地上建筑空间。、可作为设备层，不占用地上建筑空间。 5、结构选型包括哪些主要内容？ 1 1、适应建筑功能的要求适应建筑功能的要求 对于有些公共建筑，其功能有视听要求，如：体育馆为保证较好的观看视觉效对于有些公共建筑，其功能有视听要求，如：体育馆为保证较好的观看视觉效 果果，比赛大厅内不能设柱比赛大厅内不能设柱，必须采用大跨度结构必须采用大跨度结构；大型超市为满足购物的需要大型超市为满足购物的需要， 室内空间具有流动性和灵活性，