山东科技大学高层结构设计试题

1、山东科技大学2011-2012学年第一学期高层建筑结构考试试卷（A卷）班级 姓名 学号题号一二三总得分评卷人审核人得分一、选择题（每题1分，共20分）1、高层建筑抗震设计时，应有抗震防线。（C）一道；B.两道； C.多道； D.不需要2、高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜 小于。（A ）A.0.5 B.0.55 C.0.8 D.0.853、当时，剪力墙结构宜按壁式框架计算。（D）A. a 10, I I 10, I I E；C. a k；D. a 10, I I k4、剪力墙高宽比越大，剪切变形的影响就:。（B）A.越大； B.越小； C.与高宽比无关；

2、D.不变5、框筒结构剪力滞后规律哪一个不对？（ C ）柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后。结构上部，剪力滞后减小。角柱愈大，剪力滞后愈小。.方形结构边长愈大，剪力滞后愈大。6、在水平荷载作用下，剪力墙结构应处于状态并且有足够的，避免产生过大的 位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。（D）A.塑性；强度B.弹塑性；强度C.弹塑性；刚度 D.弹性；刚度7、高层建筑基础埋置深度可从算至。（）A.室内地坪；基础底面B.室内地坪；基础顶面C.室外地坪；基础底面D.室外地坪；基础顶面8、竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙 只承受。（）A.轴向力； B.弯矩； C.

3、剪力； D.弯矩和轴向力9、当，为大偏压剪力墙。（）A. x & h ； B. x h ； C. x0.3hb 0b 00010、V 0.25。fbh是为了保证剪力墙的截面不宜。（）wc c wA.过大； B.过小； C.变化；D.其他二、问答题（每题20分，共40分）1、如下图所示框架-剪力墙结构中，在进行横向内力计算时，请回答：（1）如简化为刚结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的 哪些具体构件?（2）如简化为铰结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的哪些具体构件?（3）图示并说明连梁刚结对结构内力（M w、匕、Vf）的影响，指出刚度特征值 久及侧移A

4、的变化情况。2、在多层框架结构中，经常由于使用要求等原因而设置了电梯，电梯井一般做成钢筋 混凝土筒。在实际工程中，许多设计人员只对框架结构进行了分析，并认为电梯井的 存在增大了结构的刚度，并分担了框架结构的内力，使结构趋于安全，这种观点是否 正确？请根据框架-剪力墙协同工作原理，做如下分析：（1）图示并说明框架和剪力墙之间荷载的分布特征。图示并说明刚度特征值对结构侧移及内力的影响。指出本例中设计人员观点是否正确？如不正确，请提出处理措施。三、计算分析题(每题20分，共40分)1、在用连续化方法对双肢墙进行求解时，得到均布荷载下微分方程的解为:(&) = C1ch(以&) + C2sh(以&)

5、+1-&，请做如下分析:试根据边界条件确定系数C1，C2?用解得的*)值写出连梁的约束弯矩m怎)及双肢墙连梁和墙肢的内力。2、某12层钢筋混凝土整体小开口剪力墙，如图所示，混凝土强度等级为C25，E=2.80 x107kN/m2,承受倒三角形水平分布荷载。试计算其顶点位移和底层各墙肢的内 力。008寸T006ZXZ7Hfiu 口口!二。9 一山东科技大学2011-2012学年第一学期高层建筑结构考试试卷（A卷）答案一、选择题（20分）高层建筑抗震设计时，应有抗震防线。（C）一道；B.两道； C.多道； D.不需要2、高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜 小于

6、。（A）A.0.5 B.0.55 C.0.8 D.0.85当时，剪力墙结构宜按壁式框架计算。（D）A. a 10, I I 10, I I E；C. a k；D. a 10, I I k剪力墙高宽比越大，剪切变形的影响就。（B）A.越大； B.越小； C.与高宽比无关；D.不变5、框筒结构剪力滞后规律哪一个不对？（C）柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后。结构上部，剪力滞后减小。角柱愈大，剪力滞后愈小。.方形结构边长愈大，剪力滞后愈大。6、在水平荷载作用下，剪力墙结构应处于状态并且有足够的，避免产生过大的 位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。（D）A.塑性；强度B.弹塑性；强度C.弹塑性；

7、刚度 D.弹性；刚度7、高层建筑基础埋置深度可从算至。（C）A.室内地坪；基础底面B.室内地坪；基础顶面C.室外地坪；基础底面D.室外地坪；基础顶面竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙 只承受。（A）A.轴向力； B.弯矩;C.剪力； D.弯矩和轴向力当，为大偏压剪力墙。（A）A. x & h ； B. x h ； C. x0.3hb 0b 000V 0.25P fbh是为了保证剪力墙的截面不宜。（B）wc c wA.过大； B.过小； C.变化；D.其他二、问答题1、如下图所示框架-剪力墙结构中，在进行横向内力计算时，请回答:（1）如简化为刚结体系，请画出

8、计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的哪些具体构件?5片墙，7棉框架（26根柱子），3根连梁，5个刚结端。图：3分；构件：5分。（2）如简化为铰结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的 哪些具体构件?3片墙，7棉框架（26根柱子）。图：3分；构件：3分。（3）图示并说明连梁刚结对结构内力（m w、：、vf）的影响，指出刚度特征值 4及侧移的变化情况。1）考虑连梁的约束作用时，结构的刚度特征值 增大，侧向位移减小。（1分）2）由于连梁对剪力墙的线约束弯矩为反时针方向，故考虑连梁的约束作用时，剪力墙上部截 面的负弯矩将增大，下部截面的正弯矩将减小，反弯点下移。（1分）3）考

9、虑连梁的约束作用时，剪力墙的剪力将增大，而框架剪力减小。（1分）图 连梁刚结对结构内力的影响图：3分2、在多层框架结构中，经常由于使用要求等原因而设置了电梯，电梯井一般做成钢筋 混凝土筒。在实际工程中，许多设计人员只对框架结构进行了分析，并认为电梯井的 存在增大了结构的刚度，并分担了框架结构的内力，使结构趋于安全，这种观点是否 正确？请根据框架-剪力墙协同工作原理，做如下分析：（1）图示并说明框架和剪力墙之间荷载的分布特征。qw和qf的作用方向与外荷载0方向一致时为正。可见，框架承受的荷载qw在上部为正，下部为负。（1分）在框架和剪力墙顶部，存在大小相等、方向相反的自平衡集中力。（1分）图：3

10、分（2）图示并说明刚度特征值对结构侧移及内力的影响。当且人=0时，框架剪力为零，剪力墙承担全部剪力；当人很大时，框架几乎承担全部剪力;当人为任意值时，框架和剪力墙按刚度比各承受一定的剪力。（2分）基底处框架不承担剪力，全部剪力由剪力墙承担。（1分）随人值增大，框架最大剪力位置向结构底部移动。（1分）人通常在1.03.0范围内变化，因 此框架最大剪力的位置大致处于结构中部附近，而不在结构底部，这与纯框架结构不同。（1分）人=0，此时框架一剪力墙结构就成为无框架的纯剪力墙体系，其侧移曲线与悬臂梁的变形曲 线相同，呈弯曲型变形；人=8，此时结构转变为纯框架结构，其侧移曲线呈剪切型；呼介于0 与8之间

11、时，框架一剪力墙结构的位移曲线介于弯曲型与剪切型之间，属弯剪型。（2分）图：4分（3）指出本例中设计人员观点是否正确？如不正确，请提出处理措施。隐患：忽略剪力墙刚度，造成地震力计算偏小。（1分）框架中部不安全。（1分）措施：按框架一剪力墙复核，适当加强框架中部。（2分）三、计算分析题1、在用连续化方法对双肢墙进行求解时，得到均布荷载下微分方程的解为：（&） = qch（以&） + C2Sh（以&） +1 - &，请做如下分析：（1）试根据边界条件确定系数C1，C2？（1）当 % = 0，即& = 0时，9 = 0。可得：t （0） = 0，0（0） = 0（2 分）有：0 = q +1 n q

12、 =-1 （2分）（2）当 % = H，即 & =1 时，9 = d%y = 0。可得：t L=h = 0，（&）= 0（2 分）又：（&） = C 以sh（以&） + C 以ch（以&） -1 （2 分）121 + asha有：0 = c asha + C acha -1 n C2 = h（2 分）得.排）=1-&-由成-&）+ sha&chaacha（2）用解得的邮）值可求得连梁的约束弯矩m（& ），试用m（& ）写出双肢墙连梁及墙肢的内力。M = V Lbi bi 2(j=1,2(a,&)/) m)= 0 年)哇 V a 2 0N q V N =-N wijbi i1i2iM =I 1M

13、 - mwi1I+1piim 12iiMI2M0 mwi2I+1pi.iL12i每个内力2分，共10分。2、某12层钢筋混凝土整体小开口剪力墙，如图所示，混凝土强度等级为C25,E=2.80 x107kN/m2,承受倒三角形水平分布荷载。试计算其顶点位移和底层各墙肢的内力。解：首先计算各墙肢的几何参数，见表1。 Ax5.925Ej j =A 1.296j=4.57m组合截面的形心轴坐标为墙肢A /m2 jx./m jAx. j j*mI. /m4 jAj 10.6432.011.2922.560.8664.2120.5546.653.6842.080.5522.4030.0999.590.94

14、95.020.0032.491.2965.2951.4219.100表1 各墙肢的几何参数计算组合截面的惯性矩为各墙肢对组合截面形心轴的惯性矩之和，即i= i A. * = 1.421 + 9.10 = 10.521m 4底层墙底截面的总弯矩和总剪力分别为M广676.64kNm,匕=291.45kN。根据整体小 开口墙的内力计算公式，可求得各墙肢的内力，见表2。由于墙肢3较细小，其弯矩还按式（6.6.6） 计算了附加弯矩。表中墙肢轴力为负值时表示墙肢受压。表2各墙肢底层的内力分配墙肢AZAjITrjI JII各墙肢内力底层墙肢内力M.1N.1V.1M1j ( kN m)N1j (kN)V1j (kN)10.4960.6090.1560.0820.161M.10.133M0.553V1088.6899.3161.2120.4270.3880.1100.0520.102 M.1i-0.094Mi0.408V689.7-635.6118.930.0760.0020.0470.00030.0006 M.1+0.039 V1-0.040