高层建筑结构2012年复习题答案

1、精选优质文档-倾情为你奉上厦门大学网络教育2011-2012学年第二学期高层建筑结构一、填空题1、我国国家标准GB50011-2010建筑抗震设计规范中规定设防烈度为 6度及以上 的地区，建筑物必须进行抗震设计。2、高层框架结构的水平位移计算中，总水平位移可分为 梁柱弯曲变形引起侧移 和 柱轴向变形引起侧移两部分。3、受力钢筋的连接接头宜设置在构件受力 较小 部位，抗震设计时，宜避开 梁端 、 柱端 箍筋加密区范围。4、带边框剪力墙结构中的框架梁可以保留，也可以做成宽度与墙厚相同的暗梁，其截面高度可取为墙厚的 2 倍或与该片框架梁截面高度相同。5、除可用简化方法计算薄弱层的弹塑性变形的高层建筑

2、结构外，其余高层建筑结构的薄弱层弹塑性变形可采用 弹塑性静力 或 动力分析方法验算 来计算。6、筒体可以是由 剪力墙 构成的空间薄壁筒体，也可以是由 密柱框架 形成的框筒构成。7、验算高层建筑结构稳定时，考虑到二阶效应分析的复杂性，可只考虑结构的 重力 对二阶效应的影响。8、在框架-剪力墙结构中，框架与剪力墙连系的方式可分为两种： 通过刚性楼板连系的铰接体系 和 通过连系梁框架和前力墙连系的刚性体系 。9、运用分层法计算竖向荷载作用下结构的内力，上层柱线刚度取为原线刚度的 0.9 倍。10、框架梁的控制截面为 梁两端支座截面 及 跨中截面 ，框架柱的控制截面为 柱上端、下端三个截面 。11、框

3、架柱全部纵向钢筋的配筋率，抗震设计时不应大于 4.0% 。12、抗震设计时，梁端截面的底面和顶面纵向钢筋截面面积的比值，除按计算确定外，一级抗震设计时不应小于 0.5 ，二、三级抗震设计时不应小于 0.3 。13、框架柱考虑地震作用组合的轴压力值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值称为 柱轴压比 。14、一、二、三级剪力墙底层墙肢截面的轴压比不大于规定数值时，可设置 构造边缘构件 。15、筒中筒结构由内外两个筒体组合而成，内筒为 心腹筒 ，外筒是由密柱组成的 框筒 。16、在剪力墙设计时，需配置竖向钢筋来 承受弯矩 ，配置水平钢筋来 承受水平剪力 。剪力墙的连梁应进行斜截面 受剪

4、 和正截面 受弯承载力 的计算。17、悬臂剪力墙在水平作用下可能会发生的破坏情况有 剪切破坏 和 滑移破坏 。18、荷载效应是指由作用引起的结构或结构构件的反应，可体现为 内力 、 变形 及裂缝等。19、一般剪力墙竖向和水平分布筋的配筋率，一、二、三级抗震设计时均不应小于 0.25% ，四级抗震设计和非抗震设计时均不应小于 0.2% 。20、当一、二、三级剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于规定数值时，应布置 约束边缘构件 ，其高度不应小于底部加强部位及其以上 一 层的总高度。21、整体抗倾覆稳定性验算要求决定了建筑结构的 稳定度 和 安全度 。22、框架-剪力墙结构中，框架部分承受的地震倾覆力矩

5、不大于结构总地震倾覆力矩的 50% 时，按剪力墙结构设计。23、剪力墙的门窗洞口宜 上下对齐 、 成列布置 ，形成明确的墙肢和连梁。24、框剪-剪力墙结构中， 刚度特征值 是框架抗侧刚度与剪力墙抗侧刚度比值的一个物理量，时，结构呈现 弯剪 变形。二、选择题1、在双肢墙中，当考虑墙肢轴向变形时，连梁与墙肢的刚度比由1增大为，即相当于墙肢刚度（ B ）。A变小了； B增大了；C不变； D不能确定。2、高层框架-剪力墙结构的剪力墙布置不宜过分集中，下列哪项符合规定？（ A ）A单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的40%；B各楼层每道剪力墙承受的水平地震剪力不宜超过该楼层总剪力的3

6、0%；C各楼层每道剪力墙承受的水平地震剪力宜不超过该楼层总监理的50%；D各楼层每道剪力墙承受的地震楼层剪力，不超过该楼层总地震剪力的1/3。3、高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确？（ C ）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缝。4、框架梁及连梁等构件可考虑局部塑性引起的内力重分布，如抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于（ B ）。A0.4； B0.5

7、； C0.6； D0.7。5、关于整截面墙位移计算的说法正确的是（ A ）。A在计算位移时应考虑剪切变形的影响；B当墙面开有很小的洞口时，不需考虑洞口对位移的影响；C对均布荷载、倒三角形荷载及顶点集中荷载三种形式的位移计算公式是一样的；D对三种形式荷载下的墙面等效刚度不能写成统一公式。6、某高层建筑要求底部几层为大空间，此时应采用哪种结构体系？（ D ）A框架结构； B板柱结构；C剪力墙结构； D框支剪力墙。7、房屋高度超过（ B ）时，框架-剪力墙结构、筒体结构及复杂建筑结构应采用现浇楼盖结构。A40m； B50m； C60m； D70m。8、框架各柱的反弯点高度比y可用y=yn+y1+y2

8、+y3表示，其中，y1为上下横梁线刚度变化时反弯点高度比的修正值，其说法正确的是（ A ）。Ay1值可正可负；B对底层框架柱，需考虑修正值y1；C当上层梁刚度之和大于下层梁刚度之和时，y1取负值；D当上层梁刚度之和小于下层梁刚度之和时，y1取正值。9、在对剪力墙进行分类时，将剪力墙判别为整体小开口墙的表达式为（ B ）。A10； B10且In/I ；C1<10； D10且In/I >。10、对于基本自振周期大于（ B ）的工程结构以及高度大于30m且高宽比大于1.5的高柔房屋，均应考虑脉动风压对结构产生的风振影响。A 0.20s； B0.25s； C0.30s； D0.35s。11

9、、框架结构变形计算中，关于框架结构柱轴向变形引起的侧移，说法错误的是（ C ）。A倾覆力矩是使框架结构产生该位移的原因；B该侧移的特点是下小上大，与等截面悬臂柱的弯曲变形曲线相似；C该侧移在框架结构整体横向位移中占主要部分；D该侧移是由于柱的轴向拉伸和压缩引起的。12、在初步确定梁的尺寸时，为了防止梁发生剪切脆性破坏，梁的截面高度不宜大于梁净跨的（ A ）。A1/3； B1/4； C1/5； D1/6。13、联肢剪力墙计算宜选用何种分析方法？（ B ）A材料力学分析法； B连续化方法；C壁式框架分析法； D有限元法14、底层框架柱刚性地面上、下各（ C ）mm的范围内，应箍筋加密。A300；

10、B400； C500； D600。15、为体现“强柱弱梁”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( D )A1.05倍； B1.10倍； C1.15倍； D1.20倍。三、问答题1、剪力墙的布置原则是什么？答：1.剪力墙宜均匀布置在建筑物的周围附近，楼梯间、电梯间、平面形状及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大；2.平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙；3.纵、横剪力墙宜组成L形、T形和工字形等形式；4.剪力墙宜贯通建筑的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐；5.楼、电梯间等竖井和平面宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置。2、框架-剪力

11、墙结构设计主要步骤是什么？答：首先是了解结构布置和基本要求，其次了解框架剪力墙结构中剪力墙的布置，包括剪力墙数量和剪力墙的布置；再次是了解板柱-剪力墙结构的布置；最后是梁、柱截面尺寸及剪力墙数量的初步拟定。3、什么是高层建筑结构的概念设计？答：高层建筑结构的概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验，在方案阶段和初步设计阶段，从宏观上，总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题上，主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递及承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配，结构分析理论的基本假定等。4、梁端弯矩调幅原因是什么？调幅大小有何依据？

12、答：梁弯矩调幅原因是按照框架结构的合理破坏形式，在梁端出现塑性铰是允许的，为了便于浇捣混凝土，也往往希望节点处梁的负钢筋放的少些；而对于装配式和装配整体式框架，节点并非绝对刚性，梁端实际弯矩将小于其弹性计算值，因此，在进行框架结构设计时，一般均对梁端弯矩进行调幅。调幅大小依据，考虑竖向荷载作用下梁端塑性变形内力理分布，对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架调幅系数为0.80.9，装配式框架调幅系数为0.70.8，梁端负弯矩减少后，应按平衡条件计算调幅后的跨中弯矩，且要求梁跨中正弯矩至少应取按简支梁计算的跨中弯矩的1/2。5、为什么要对高层建筑进行罕遇地震作用下薄弱层的抗震变形验算？是怎么验算的？答：在

13、大量的震害表明，建筑中如果存在薄弱层或薄弱部位，在强烈地震作用下，结构薄弱部位强产生弹塑性变形，结构严重破坏甚至引起结构倒塌，对于生命线工程而言，工程关键部位一旦受破坏将带来严重后果，因此在第二阶段设计中，为达到“大震不倒”的目的，必须对高层建筑结构在罕遇地震作用下进行薄弱层的抗震变形验算。抗震变形验算：结构薄弱层（部位）层间弹塑性位移应符合upph对于7、8、9度搞震设计的高层建筑结构，在罕遇地震作用下，薄弱层（部位）弹塑性变形up计算采用以下方法方法1：层间弹塑性位移计算式（不超过12层且层侧刚度无突变的框架结构）uppue或 方法2：采用弹塑性时程分析方法计算薄弱层层间弹塑性位移（适用方

14、法1中以外的建筑结构）6、说明高层建筑结构设计时应着重考虑的几个问题。答：应考虑的几个问题：1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。2.剪力墙体系。当受力主体

15、结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。 3.筒体体系。凡采用筒体为抗侧力构件的结构体系统称为筒体体系。筒体是一种空间受力构件,分实腹筒和空腹筒两种类型。筒体体系具有很大的刚度和强度,各构件受力比较合理,抗风、抗震能力很强,往往应用于大跨度、大空间或超高层建筑。7、说明高层建筑结构布置的总原则。答：1、结构平面布置：确定梁、柱、基础等在平面的位置。

16、2、结构竖向布置：确定结构竖向型式、楼层高度、电梯机房、屋顶水箱、电梯井和楼梯间的位置和高度，是否设置地下室、转换层、加强层、技术夹层以及他们的位置和高度。8、工程中常用的剪力墙计算软件有何特点？答：剪力墙计算软件的计算特点是自由度少，使复杂的结构分析得到了极大的简化，因而运算速度快，计算简单，对硬件要求较低。但是实际工程中的许多复杂结构的剪力墙很难满足其基本假定，这时则需要我们把实际工程的计算模型进行简化，这样经过人为修改而达到理想化的模型又同实际工程具有一定差别，就难以保证其计算的准确性。9、工程中常用的剪力墙计算软件有何特点？答：剪力墙计算软件的计算特点是自由度少，使复杂的结构分析得到了

17、极大的简化，因而运算速度快，计算简单，对硬件要求较低。但是实际工程中的许多复杂结构的剪力墙很难满足其基本假定，这时则需要我们把实际工程的计算模型进行简化，这样经过人为修改而达到理想化的模型又同实际工程具有一定差别，就难以保证其计算的准确性。10、小开口整体墙是如何被划定的？水平荷载作用下内力特点是什么？答：当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的15%时，通过洞口的正应力分布已不再成一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线。这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很

18、大，局部弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15。因此，可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平面假定，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算，然后适当修正。 在水平荷载作用下，这类剪力墙截面上的正应力分布略偏离了直线分布的规律，变成了相当于在整体墙弯曲时的直线分布应力之上叠加了墙肢局部弯曲应力，当墙肢中的局部弯矩不超过墙体整体弯矩的15%时，其截面变形仍接近于整体截面剪力墙，这种剪力墙称之为小开口整体剪力墙。 11、对框架-剪力墙结构进行抗震设计时，为什么要对各层框架总剪力进行调整？应如何调整？答：根据高规和抗规的规定：抗震设计时，框架-剪力墙结构中剪力墙的数量必须满足一定要求。这就

19、是说，在地震作用时剪力墙作为第一道防线承担了大部分的水平力。但这并不意味着框架部分可以设计得很弱。相反，框架部分作为第二道防线必须具备一定的抗侧力能力，这就需要在计算时，对框架部分所承担的剪力进行调整。 在高规中，对 Vf 0.2V0的楼层框架总剪力不要调整，对 Vf <0.2V0的楼层，设计时 Vf 取 1.5Vf,max和 0.2V0 的较小值。V0为地震作用产生的结构底部总剪力，Vf,max为各层框架所承担的总剪力中的最大值。这种调整方法对于框架柱沿竖向的数量变化不大的情况是合适的，

20、但是对于那些框架柱沿竖向的数量变化较大的建筑，这样调整会造成上部楼层框架柱所承担的剪力明显偏大，是不合理的。因此，高规规定：对框架柱数量从下至上分段有规律变化的结构，当Vf<0.2V0 时，V0应取每段最下一层结构对应于地震作用标准值的总剪力；Vf,max 应取每段中对应于地震作用。12、按剪力墙结构的几何形式可将其分为几种类型？答：1.整体墙；2.小开口整体墙；3.联肢剪力墙；4.壁式框架。13、高层建筑结构地震作用的计算方法有哪些？他们的适用条件是什么？答：高层建筑结构地震作用的计算方法主要有底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。适用条件：1.高层建筑结构应采用分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。2.高度不超过40m、以剪力变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法3.7-9度抗震设防的高层建筑，下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算：A.甲类高层建筑结构。B表2.4所列的乙、丙类高层建筑