高层建筑施工技术(复习考试必备)

1、1、框架结构：柱距45m或78m的大柱距，平面布置灵活，可用来隔断墙分隔空间，适用于办公楼，教室，商场，住宅等房屋建筑。2、剪力墙结构：结构开间为38m，适用于住宅，旅馆等建筑，多层级3040层均适用。3、框架-剪力墙结构：广泛应用于高层建筑，起适用高度与剪力墙结构大致相同。4、板柱-剪力墙结构：用于抗震烈度不超过8度，且高度有限制的房屋。5、筒体结构：筒中筒结构与框架-核心筒区别（相当于框架剪力墙结构）6、三种缝及区别：防震缝、伸缩缝、沉降缝。7、风荷载两种测定方法：荷载规范规定的方法、风洞试验。参数含义：Wo基本风压值、Us风载体型系数、Uz风压高度变化系数、Bz z高度处的风振系数。8、

2、地震作用，六个振动分量；2个水平，1个竖向3个转动。三个特征量：强度、频谱、持续时间。三水准，两阶段。9抗震计算方法：静力法、振型反应谱法、时序分析法。10、结构自振周期计算：三种，理论计算、办理论半经验公式、经验公式。11、抗震设计概念及内容；（79）12、荷载效应组合：无地震作用时的荷载组合、有地震作用是的荷载组合。13、框架结构计算：两个基本假定，竖向荷载下近似计算分层力矩分配法计算要点。线刚度折减X0.9.上层柱，传递系数1/3，底层柱传递系数1/214水平荷载作用下的近似计算D值法，反弯点法p97 D值法修正a=z15、剪力墙类型、整体墙、联饺墙、不规则开洞剪力墙。16、墙肢破坏形态

3、：弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏、滑移破坏。0zszk0zsgzk1、高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2002、J186-2002）规定： 10层及以上，H28m的钢筋砼结构高层建筑；2、 钢结构优点：强度高、韧性大。钢结构自重轻，延性好，抗震性能好，抗震性能好、易加工，工期短，施工方便。缺点：用钢量大，造价高，耐腐蚀性能、耐火性能差；3、混凝土结构优点：造价较低，材料来源丰富，可浇注成各种复杂断面形状，可以组成多种结构体系；可节省钢材，承载能力较高，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。缺点：构件断面大，占据面间大，自重大。4、高层建筑结构应根据房屋的高度(H) 、高宽比(H/B) 、抗震

4、设防烈度、场地类别、建筑的重要性、结构材料和施工技术条件等因素，选用适宜的结构体系。5、框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构，平面。优点是柱网布置灵活，便于获得较大的使用空间；延性较好。但结构的横向侧移刚度较小 ，侧移较大；结构变形曲线以剪切型为主；适用于空间大、层数不太多、房屋的高度不太高的建筑，例如商场、车站、展览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。框架应当纵横双向布置，形成双向抗侧力体系。框架结构中的填充墙有一定的抗侧力作用，合理选择填充墙材料，合理布置填充墙，可降低材料消耗，减轻结构自重。6、9.剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用于结构。 优点：整体性好，水

5、平抗侧刚度大，水平侧移小；缺点房屋空间布置受限，结构延性较差。 变形曲线以弯曲型为主。剪力墙结构可建造高度比框架结构更高、层数更多，房间开间较小。适用于空间较小、层数较高、房屋的高度较高高的建筑，如住宅、宾馆、单身宿舍。剪力墙在纵横双向应均衡设置。对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。结构变形曲线以弯曲型为主； 框支剪力墙结构建筑底部一层或几层为框架结构，上部结构为框支剪力墙结构。 部分框支剪力墙结构在框支剪力墙结构底部有意思地在一定间距范围内，增设具有较大刚度的落地剪力墙，以增强结构底部以及结构的整体刚度的结构。 1)部分框支剪力墙结构中，直接支撑剪

6、力墙的楼层称为框支层。 2)框支层的结构刚度、荷载的传递途径均发生了改变，结构容易因刚度突变，从而在框支层形成薄弱层(柱铰)，所以该楼面结构应较大。 3)框支层楼面刚度很大，可以完成结构型式、荷载传递路径等的有效转换时，称该层为转换层 。 4)转换层中，为完成上下部结构型式的转变、上下层结构荷载的改变而设置的构件称为转换结构构件，有 转换梁、转换桁架、转换板等.10、框架剪力墙结构由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 变形曲线为弯剪型。 优点：既能布置大空间房屋，又具有较大的侧向刚度，以适应较复杂的建筑功能要求； 缺点：剪力墙布置往往受限，刚心与质心难以重合或接近；侧向刚度依然偏小，房

7、屋建造高度受限。11、板柱剪力墙结构由楼板直接与框架柱、或剪力墙形成的结构体系，楼板为无梁楼板。结构体系便于使用滑摸施工法施工，施工方便，工期短， 层高较小； 抗侧力能力差，抗震性能较差。12、框架-支撑（抗震墙板）结构：钢框架中设置支撑的带支撑框架结构。筒体结构:承受竖向和水平作用的竖向受力结构封闭围合形成的高层建筑结构。有由剪力墙围成的实腹薄壁筒及由密柱深梁围成的框筒两大类。13、框架核心筒结构：由刚性楼面梁或厚板将内侧实腹核心筒和筒外框架连成完整的结构。一般将楼电梯间及一些服务用房做内核心筒；其他大空间房布置在外，做外框架。核心筒的整体性好，抗侧刚度很大，故框架核心筒结构体系适用于高度较

8、高，功能较多的建筑。14、桁架筒结构：稀柱、浅梁、支撑斜杆组成桁架，布置于建筑物外边，形成桁架筒结构。(外)框筒结构:由密排柱及深梁形成封闭的外筒。筒中筒结构：由实体的内筒与空腹的外框筒组成。筒中筒结构体系具有更大的整体性与侧向刚度，因此适用于高度很大的建筑。束筒结构：筒体组合成成组筒结构体系，则侧向刚度更大，可适用于特别高的超高层建筑。框架核心筒结构：由核心筒与外围的稀柱框架组成的高层建筑结构。加强层：设置连接内筒与外围结构的水平外伸臂(梁或桁架)结构的楼层(13层), 框架内套小框架的结构称巨型框架结构。混合结构：混合结构是指由钢框架或型钢混凝土框架与钢筋混凝土筒体(或剪力墙)所组成的共同

9、承受竖向和水平作用的高层建筑结构. 带转换层的高层建筑结构：将上部楼层的部分竖向构件，通过大刚度结构转换层传递到底层或基础。15、Hmax 主要应与以下三个因素有关：1)地区抗震设防烈度； 2)建筑场地类别；3)建筑结构体系及设计方法。16、抗侧构件：平面上对称、靠外、纵横向同时布时，有利于抗扭、抗侧；抗侧刚度中心宜与其质量中心接近，利于减小扭转效应；抗震设防的三水准“小震不坏，中震可修，大震不倒” 分为以下四个抗震设防类别：特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑。称甲类。重点设防类：指地震时使用功能

10、不能中断或需尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑。称 乙类。适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑。称丁类。16、抗震概念设计建筑、结构设计师们用抗震设计原则和思想，总体控制建筑、结构设计：进行建筑结构选型，确定计算模型、 确定构造处理方案。具体而言，抗震概念设计就是：有意识地控制结构总体系与分体系、 分体系与构件之间的受力特征，使结构各部分协同工作，从而达到即安全可靠又经济合理的效果。概念设计在结构总体设计时的原则：1、平面：宜简单、规则、尽量对称避免过度凹凸；2、竖向：宜刚度和承载力分

11、布均匀 避免结构刚度突变3、力求刚度中心和荷载中心重合避免不规则引起的扭转；4、加强结点设计避免因点及面的破坏；5、合理设置变形缝避免复杂结构简的碰撞等次应力6、力求上部结构与基础的协同工作避免不均匀沉降及地基的过度变形。7、尽量降低结构中心有利于减小水平地震作用的影响，增强结构自稳定能力。建筑结构不规则：1、平面不规 竖向不规则：则：扭转不规则; 楼面凹凸不规则; 楼板不连续。 竖向不规则：结构抗侧刚度: K=层剪力/弹性层间位移；基础埋深D应满足建筑物的稳定要求,避免倾覆。高层钢筋砼建筑的主要基础类型：筏形基础、箱形基础、桩基础。 水平向荷载： 风荷载；地震作用风荷载空气流动形成风速，遇到

12、建筑物时，在建筑物表面产生压力和吸力。计算步骤： 确定风荷载标准值WK(kN/m2)， 计算建筑物表面的风荷载W(kN/m2或 kN/m或 kN)。总体风荷载(kN/m)建筑物各楼层处(Zi)各外表面在某方向上所承受得风力矢量和。5、结构手算法的原理：1）分解结构为若干个平面抗侧结构，楼板、连梁连接各抗侧结构成整体；2）各平面抗侧结构共同抵抗该平面方向的侧向荷载。3）楼板、连梁的作用是联系和传递水平荷载。6、基本假定：1）抗侧结构平面内刚度很大，平面外刚度较小（略） 框架、剪力墙在自身平面内的抗侧刚度较大，但平面外刚度很小。 2)楼板平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小可略 在侧向力作用下，楼

13、板可作刚体平移或转动，楼板连接并使各个平面的抗侧力构件协同工作，变形协调。7、框架是典型的杆件体系，主要的手算法是： 竖向荷载作用下的内力分析方法分层组合法。水平荷载作用下的内力分析方法D值法或反弯点法同一层内各柱剪力按(抗侧)刚度分配 框架平面内各柱侧移相等，i=i,j=i,k, 同一层内各柱剪力按刚度分配，第i 层 j 柱所分配得的计算剪力： Vpi为平面框架第i层总剪力；Di,j为第i层第j根柱的抗侧刚度；D值的定义：柱结点有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。PiijijijVDDV分层（力矩分配）法的计算要点及步骤： 1) 分层，假定各层梁跨度、柱高同原结构，柱端固结 2

14、)算梁、柱线刚度 ijk，并按规范修正： A、底层柱乘以修正系数 0.9；B、带翼缘的现浇板梁截面惯性矩乘以修正系数 1.5 (单侧)或 2.0 (双侧）。3)算各层梁在竖向荷载作用下的固端弯矩。Mjk 4)算 结点弯矩分配系数 和杆端弯矩传递系数kij: 梁：向固结端传取1/2；向滑动端传取1；柱：上层柱取1/3，底层柱取1/2。 5) 分配、传递结点的总不平衡弯矩，再汇总；经一次或多次结点不平衡弯矩的分配、传递， 得到单层梁、柱的结点(杆端)计算弯矩。各层柱在同一位置处的杆端计算弯矩叠加得柱端弯矩。分层计算法所得杆端弯矩通常在结点不平衡。精确的结果应继续分配结点的不平衡弯矩，直到精度满足要

15、求上柱传来的竖向荷载(柱轴力)加本层轴力(各梁端的剪力和)得柱轴力。 柱线刚度修正系数：底层1.0; 上层-0.9； 框架梁柱弯矩传递系数：上层柱及梁:1/2； 底层柱:1/3竖向活荷载的布置：永久荷载是长期作用的，计算内力时必须满布。钢筋混凝土框架抗震性能的观念：（针对一二三级框架而言）1、强柱弱梁：工程设计通常用提高柱端截面的受弯承载力，来实现“强柱弱梁”，推迟柱铰的出现，即用梁计算柱弯矩2、强剪弱弯： 梁、柱的剪切破坏(尤其是剪跨比较小时)是脆性破坏，延性小，而弯曲破坏为延性破坏，即用弯来计算剪。3、强结点弱构件：柱反弯点位置： 1）反弯点杆件横截面上弯矩发生反向(方向改变)的位置，也既

16、反弯点截面处弯矩为零。 2）柱反弯点的位置与柱端转角(柱端约束)有关。通常柱上下端固定（刚度大）时，反弯点在柱中点， ； 3）一侧刚度变化时，柱反弯点总向约束较小端靠近， 4）铰接端点就是反弯点 ；反弯点法计算考虑柱两端受梁的刚性约束强，柱端无转角设: 上部各层柱子反弯点在柱中点，即 y=0.5 ； 底层柱的反弯点设在2/3h1(h1为底层柱高)，即 y=2/3 。 D值法计算考虑柱两端约束刚度的变化：1)根据各柱分配到的剪力及反弯点位置yh，计算第i层第j柱柱端弯矩； 柱上端： Mijt=Vij*h*(1-y) ， 柱下端: Mijb=Vij*h*y 2)根据结点平衡，由柱端弯矩计算梁端弯矩

17、；边跨：Mb= Mijt + M i+1,j b 中跨：梁左 梁左 )(, 1bjitijrblblblbiMMiiiM)(, 1bjitijrblbrbrbiMMiiiM剪力墙按其洞口布置的分类：1)整体墙 2)联肢墙 3)不规则开洞剪力墙联肢墙的侧移y、连梁剪应力、墙肢轴力N、墙肢弯矩Mi受整体系数影响的特点是：联肢墙的侧移曲线呈弯曲型，愈大，D愈大，y减小；连梁最大剪力max在中部，其具体位置随变化，愈大，愈接近底截面，且增大时，增大；墙肢轴力N随增大，增大，而增大；墙肢的弯矩Mi随增大而减小。因为 Mp=Mi+Ni*ci (5-33)。高层建筑结构设计的基本要求： 1）强度问题构件截面

18、承载力验算。2）刚度问题正常使用条件下结构水平位移验算。3）稳定问题结构稳定与抗倾覆验算。 4）延性问题抗震结构的延性要求 5）经验问题抗震结构的概念设计要求.高层建筑抗震延性设计主要方法：1）合理选择结构体系； 2） 合理布置结构构件；3）采取合理、有效的构造措施； 4）有效控制施工质量高层建筑无地震作用组合基本的两种荷载工况：恒载+活载： 1.2SGk+1.4SQ1K； 1.35SGk+1.4*0.7*SQ1K恒载+活载+风荷载：高层建筑， 1.2SGk+1.4SQ1K +1.4*1.0*Swk 120、框架梁是钢筋混凝土框架的主要延性耗能构件。梁的破坏形态、截面混凝土相对压区高度、塑性铰

19、区混凝土的约束程度等是影响梁的延性和耗能的主要因素。框架梁的破坏形态：弯曲破坏有三种形态：适筋破坏，属于延性破坏；少筋破坏、超筋破坏都是脆性破坏，延性小，耗能差。剪切破坏延性小、耗能差，三种剪切破坏均属脆性破坏，剪压破坏的延性优于斜拉、斜压，所以应通过强剪弱弯设计避免。剪压比控制。121、箍筋作用：抵抗柱剪力、约束混凝土、防止纵筋压2的柱(长柱)，箍筋加密区的范围(图6-15)为：柱的两端取max hc(或Dc)、1/6Hn、500mmmax；底层柱的柱根以上取 1/3 Hn；当为刚性地面时，除柱端外尚应取刚性地面上、下各500mm。122、墙肢(实体墙)的斜截面剪切破坏大致可以归纳为三种破坏

20、形态：(1)剪拉破坏 合理设置钢筋避免，(2)斜压破坏；为防止脆性的斜压破坏，墙肢截面尺寸不应过小，应限制截面剪压比。(3)剪压破坏 有一定延性123、墙肢构造要求：混凝土强度等级简体结构的核心简和内筒的混凝土强度等级不低于C25，其他剪力墙的混凝土不低于C20。最小截面尺寸应满足承载力Vu、最小墙厚hmin、剪压比限值nmax的要求。3）墙肢应配置竖向和横向分布钢筋。分布钢筋的作用：抗剪、抗弯、减少收缩裂缝等。竖向分布钢筋抗压，均匀分布墙体内力，不至使端部内力过大。横向分布钢筋抗剪124、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

21、两类。约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙，其箍筋较多，对混凝土的约束较强，混凝土有比较大的变形能力；构造边缘构件的箍筋较少，对混凝土约束程度较差。5.3刚度系数D和d的物理意义是什么？有什么区别？为什么？应用的条件是什么？应用时有哪些不同？答:(1)D的物理意义：当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。d的物理意义：当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。 (2)抗侧刚度D值小于d值，即梁刚度较小时，柱的抗侧刚度减小了。因为当梁的刚度较小时，对柱的约束作用减小，从而使柱的抗侧刚度减小。(3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时，刚度修正系数值接近1，可近似认为=1

22、，此时第i层柱的侧移刚度为d值，在剪力分配公式中可用d值代替D值，即反弯点法。工程中用梁柱线刚度比判断，当/35bcii时可采用反弯点法，反之，则采用D值法。1、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。2、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。3、1防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？在高层建筑中，特别是抗震结构中，怎么处理好这三种维？下列情况宜设防震缝：（1）平面各项尺寸超限而无加强措施。（2）房屋有较大错层

23、。（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。裙房与主体结构高度相差悬殊，重量亦是时，会产生相当大的沉降差，宜设沉降缝。变形缝尽可能不设，如果设要使三缝合一。4、高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾复等方面的验算。5、高层建筑按空间整体工作计算时，要考虑哪些变形？（10分）梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形；（4分）柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形；（3分）墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。（3分）1用D值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。3采用分层法计算竖向荷载下框架内力的两个基本假定

24、是指在竖向荷载下，框架的侧移不计；每层梁上的荷载对其他层梁的影响不计。19在剪力墙结构中调整结构刚度的方法有优先采用大开间方案、适当减小剪力墙的厚度、降低连梁的高度、增大门窗洞口宽度、对较长墙肢设置施工洞。6剪力墙有哪几种类型？答：剪力墙根据有无洞口、洞口的大小和位置以及形状等可分为四类，即整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。 (1)整截面墙，指没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙，其受力状态如同竖向悬臂构件。当剪力墙高宽比较大时，受弯变形后截面仍保持平面，法向应力呈线性分布， (2)整体小开口墙，指洞口稍大且成列分布的剪力墙，截面上法向应力稍偏离直线分布，相当于整体弯矩直线分布和墙肢局部

25、弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩的15，且墙肢在大部分楼层没有反弯点。 (3)联肢墙，指洞口更大且成列布置，使连梁刚度比墙肢刚度小得多，连梁中部有反弯点，各墙肢单独作用较显著，可看成若干个单肢剪力墙由连梁联结起来的剪力墙。当开有一列洞口时为双肢墙，当开有多列洞口时为多肢墙。 (4)壁式框架，当洞口宽而大，墙肢宽度相对较小，墙肢刚度与连梁刚度相差不太远时，剪力墙的受力性能与框架结构相类似；其特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。(1)当剪力墙无洞口或虽有洞口但洞口面积与墙面面积之比不大于0.16，且孔洞口净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸时，按

26、整截面墙计算。 (2)当时，可不考虑连梁的约束作用，各墙肢分别按独立的悬臂墙计算。(3)当时，按联肢墙计算。(4)当且时，按整体小开口墙计算。(5)当，且时，按壁式框架计算。填空1在水平荷载作用下，框架的侧移曲线为剪切型，剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型，两种结构共同工作时的侧移曲线为弯剪型。 2在框架剪力墙结构体系中。如结构刚度特征值很大，则其性能趋近于框架结构，如结构刚度特征值很小，则其性能趋近于剪力墙结构。3在均布荷载作用下，框架剪力墙结构顶部存在大小相等、方向相反的自平衡力；在顶点集中荷载P作用下，结构顶部(z=H)总框架与总剪力墙的剪力之和为P。4框架剪力墙结构中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。5框架剪力墙铰接体系的连杆代表刚性楼板。它使各榀抗侧力结构在同一层处具有相同侧移。而刚结体系中的连杆代表楼板和框架与剪力墙之间的连梁，连梁的两端存在弯矩，对剪力墙和柱均产生约束弯矩。6在框架剪力墙结构中，考虑连梁的约束作用时；结构刚度特征值增