华南理工大学网络教育学院 高层建筑结构设计参考答案.pdf

高层建筑结构设计 复习题参考答案 高层建筑结构设计 复习题参考答案 一 选择题一 选择题 1 A 2 B 3 B 4 C 5 C 6 B 7 C 8 B 9 C 10 A 11 C 12 B 13 B 14 A 15 B 16 C 17 C 18 A 19 A 20 B 二 填空题二 填空题 1 水平 2 抗侧力 3 3 8m 4 30 40 5 弯曲型 6 刚度 7 5 8m 8 双重 9 位置 10 斜杆 11 密柱深梁 12 剪力滞后 13 束筒 14 主次 15 倾覆 16 平面 立面 17 平面 竖向 18 结构总体布置 19 概念设计 20 凸平面 21 规则 均匀 22 伸缩缝 沉降缝 23 筏形基础 24 桩基 25 风速大小 26 持续时间 27 大震不倒 28 63 29 10 30 2 3 31 1 55 1 32 反应谱法 时程分析法 33 反应谱法 时程分析法 34 40m 剪切 35 两个支座截面及跨中截面 36 两柱端截面 37 0 8 0 9 38 分层力矩分配法 39 D值法 反弯点法 40 柱轴向变形 41 整体墙 联肢墙 42 截面混凝土相对受压区高度 43 轴压比 44 箍筋 45 8m 46 200mm 160mm 47 边缘构件 48 交叉暗斜撑 49 墙板单元 50 3 三 名词解释三 名词解释 1 框筒 是由布置在建筑物周边的柱距小 梁截面高的密柱深梁框架组成 是空间 结构 2 概念设计 是指在结构设计中 结构工程师运用 概念 进行分析 做出判断 并采取相应措施 3 三水准抗震设防目标 小震不坏 中震可修 大震不倒 4 联肢墙 当剪力墙洞口较大 且排列整齐 可划分墙肢和连梁 则称为联肢墙 5 延性 是指强度或承载力没有大幅度下降情况下的屈服后变形能力 6 强柱弱梁 汇交在同一节点的上 下柱端截面在轴压力作用下的受弯承载力之和 应大于两侧梁端截面受弯承载力之和 实现塑性铰先出现在梁端 推迟或避免柱端 形成塑性铰 7 强剪弱弯 梁 柱的受剪承载力应分别大于其受弯承载力对应的剪力 推迟或避 免其剪切破坏 实现延性的弯曲破坏 8 带刚域杆件 是一种变截面杆件 杆件端部刚度比杆件本身刚度大很多 为简化 计算 假定节点区不变形 因而成为带刚域杆件 适用于联肢剪力墙 框筒 截面 粗大的梁 柱等情况 9 伸臂 是指刚度很大的 连接内筒和外柱的实腹梁或桁架 通常是沿高度选择一 层 两层或几层布置伸臂构件 设置伸臂的楼层称为加强层 10 转换层 是指布置转换构件的楼层 其基本功能是把上部小开间结构的竖向荷 载传递到下部大开间的结构上 11 时程分析法 一种动力计算方法 用地震波作为地面运动输入 直接计算并输 出结构随时间而变化的地震反应 12 塑性调幅 在竖向荷载作用下可以考虑框架梁塑性内力重分布 主要是降低支 座负弯矩 以减小支座处的配筋 跨中则相应增大弯矩 13 平面协同 采用平面结构假定 楼板平面内无限刚性假定 且楼板只能平移 14 空间协同 采用平面结构假定和楼板平面内无限刚性假定 楼板有扭转角 每 个楼层有三个自由度 15 墙板单元 在单元平面内有轴向 弯曲与剪切刚度 但平面外刚度为零 四 简答题四 简答题 1 高层建筑的抗侧力体系主要有哪些 答 框架结构 剪力墙结构 框架 剪力墙结构 筒体结构 框架 筒体结构以及巨 型结构等 2 框架 剪力墙结构有何特点 答 框架 剪力墙结构既有框架结构布置灵活 延性好的特点 也有剪力墙结构刚度 大 承载力大的特点 是一种比较好的抗侧力体系 广泛应用于高层建筑 其适用 高度与剪力墙结构大致相同 3 框架 墙板结构的主要特点是什么 答 墙板为预制 现场用焊接或螺栓与框架梁连接 施工现场没有湿作业 与现浇 剪力墙相比 预制墙板的刚度较小 与钢框架的刚度更加匹配 预制墙板不承担竖 向荷载 仅承担侧向力引起的层剪力 4 巨型结构的优点是什么 答 在主体巨型结构的平面布置和沿高度布置均为规则的前提下 建筑布置和建筑 空间在不同楼层可以有所变化 形成不同的建筑布置和建筑空间 5 根据概念设计 抗震房屋的建筑体形和结构总体布置应符合哪些原则 答 1 采用对抗震有利的建筑平面和立面 对抗震有利的结构布置 2 应具有 明确的计算简图和合理的传力途径 3 应具备必要的刚度和承载力 抗震结构还 应具备良好的弹塑性变形能力和消耗地震能量的能力 4 抗震结构应避免因部分 结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力 5 设置 多道抗震防线 6 工程中常采用哪些措施来避免设置伸缩缝 答 1 设置后浇带 2 顶层 底层 山墙和纵墙端开间等温度变化较大的部位 提高配筋率 3 顶层采取隔热措施 外墙设置外保温层 4 高层建筑可在顶部 设置双墙或双柱 5 采用收缩小的水泥 减小水泥用量 在混凝土中加入适宜的 外加剂 6 提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力 7 我国现行 混凝土高规 规定哪些情况宜按风洞试验确定风荷载 答 1 高度大于 200m 2 高度大于 150m 且平面形状不规则 立面形状复杂 或立面开洞 连体建筑等 3 规范或规程中没有给出风载体型系数的建筑物 4 周围地形和环境复杂 邻近有高层建筑时 8 何谓抗震设计的两阶段方法 答 第一阶段为结构设计阶段 在这阶段 用相应于该地区设防烈度的小震作用计 算结构的弹性位移和构件内力 并进行结构变形验算 用极限状态方法进行截面承 载力验算 按延性和耗能要求进行截面配筋及构造设计 采取相应的抗震构造措施 第二阶段为验算阶段 一些重要的或特殊的结构 经过第一阶段设计后 要求用与 该地区设防烈度相应的大震作用进行弹塑性变形验算 以检验是否达到了大震不倒 的目标 9 要设计延性结构 需要考虑哪些因素 答 1 选择延性材料 2 进行结构概念设计 3 设计延性构件 4 钢筋混 凝土结构的抗震构造措施及抗震等级 10 框架柱的内力组合有哪几种 答 1 max M及相应的 N 2 及相应的 M 3 及相应的 M 4 max N min NM较 大及 N 较大或较小 11 影响水平荷载作用下框架柱反弯点高度的主要因素是什么 答 1 结构总层数及该层所在位置 2 梁柱线刚度比 3 荷载形式 4 上 层梁与下层梁刚度比 5 上 下层层高比 12 剪力墙连续化方法的基本假定是什么 答 1 忽略连梁轴向变形 即假定两墙肢水平位移完全相同 2 两墙肢各截面 的转角和曲率都相等 因此连梁两端转角相等 连梁反弯点在中点 3 各墙肢截 面 各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高是相同的 13 为了使钢筋混凝土框架成为延性耗能框架 应采用哪些抗震概念设计 答 1 强柱弱梁 2 强剪弱弯 3 强核芯区 强锚固 4 局部加固 5 限制柱轴压比 加强柱箍筋对混凝土的约束 14 为了实现延性剪力墙 剪力墙的抗震设计应符合哪些原则 答 1 强墙弱梁 2 强剪弱弯 3 限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件 4 加强重点部位 5 连梁特殊措施 15 剪力墙墙肢的偏心受压承载力计算与柱有何不同 答 区别在于剪力墙的墙肢除在端部配置竖向抗弯钢筋外 还在端部以外配置竖向 和横向分布钢筋 竖向分布钢筋参与抵抗弯矩 横向分布钢筋抵抗剪力 计算承载 力时应包括分布钢筋的作用 16 计算机计算建筑结构的方法大体上可分为哪三种 答 1 将结构离散为杆单元 再将杆单元集合成整体结构 采用矩阵位移法计算 2 将结构离散为平面的连续单元 采用平面有限元法计算整体结构 3 将结构 离散为平面或空间的连续条元 采用有限条法计算整体结构 17 影响框筒剪力滞后的因素主要有哪些 答 1 柱距与窗裙梁高度 2 角柱面积 3 框筒结构高度 4 框筒平面形 状 18 伸臂的作用是什么 答 由于伸臂的刚度很大 在结构产生侧移时 它使外柱拉伸或压缩 从而承受较 大轴力 增大了外柱抵抗的倾