高层建筑结构设计试题及答案-武汉理工大学

1、试试题纸（A卷）课程名称高层建筑结构设计(本) 专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分1515203020100一、填空题题（每题题3分，共15分）1. 由梁梁、柱组组成的结结构单元元称为 框架 ，全部部竖向荷荷载和侧侧向荷载载由它承承受的结结构体系系称为 框架结结构 。2. 我国国房屋建建筑采用用三水准准抗震设设防目标标，即“ 小震不不坏 ， 中震可可修 ， 大震不不倒 ”。3. 建筑筑物动力力特性是是指建筑筑物的 自振周周期 、 振型 与 阻尼 ，它们们与建筑筑物的 质量和结结构的 刚度 有关。4. 在任任何情况况下，应应当保证证高层建建筑结构构的 稳定 和有足足够抵抗抗倾覆的的能力。5

2、. 当高高层结构构高度较较大，高高宽比较较大或抗抗侧则度度不够时时，可用用加强层层加层，加加强层构构件有三三种类型型： 伸臂 、 腰桁架架和帽桁桁架 和 环向构构件 。二、判断题题：（每每题3分，共15分）1. 框架架结构可可以采用用横向承承重、纵纵向承重重，但不不能是纵纵横双向向承重。（）2. 平面面形状凹凹凸较大大时，宜宜在凸出出部分的的端部附附近布置置剪力墙墙。（）3. 高层层建筑结结构的设设计，要要根据建建筑高度度、抗震震设防烈烈度等合合理选择择结构材材料、抗抗侧力结结构体系系，建筑筑体形和和结构总总体布置置可忽视视。（）4. 为了了避免收收缩裂缝缝和温度度裂缝，房房屋建筑筑可设置置沉

3、降缝缝。（）5. 抗震震概念设设计中，核核芯区的的受剪承承载力应应大于汇汇交在同同一节点点的两侧侧梁达到到受变承承载力时时对应的的核芯区区的剪力力。（）三、单选题题：（每每题3分，共15分）1. A级级高度钢钢筋混凝凝土高层层框架结结构在7度抗震震设防烈烈度下的的最大适适用高度度：（A）A. 555B. 455C. 600D. 7002. 钢结结构框架架房屋在在8度抗震震设防烈烈度下适适用的最最大高度度：（B）A. 1110B. 900C. 800D. 5003. 按照照洞口大大小和分分布的不不同，将将剪力墙墙划分类类别，但但不包括括：（D）A. 整体体墙B. 联肢肢墙C. 不规规则开洞洞剪力

4、墙墙D. 单片片墙4. 梁支支座截面面的最不不利内力力不包括括：（D）A. 最大大正弯矩矩B. 最大大负弯矩矩C. 最大大剪力D. 最大大轴力5. 框架架柱的截截面宽度度和高度度在抗震震设计时时，不小小于：（C）A. 2000mmmB. 2550mmmC. 3000mmmD. 3550mmm四、简答题题（第一一题10分，其它它每题15分，共55分）1. 工程程中采取取哪些措措施可避避免设置置伸缩缝缝？工程中采取取下述措措施，可可避免设设置伸缩缩缝：（1）设后后浇带。混混凝土早早期收缩缩占收缩缩量的大大部分。施施工时，每3040m间距留出8001000mm宽的施工后浇带，暂不浇筑混凝土，两个月后

5、，混凝土收缩大约完成70%，再浇筑缝内混凝土，把结构连成整体。可以选择气温较低时浇筑后浇带的混凝土，因为此时已浇筑的混凝土处于收缩状态。后浇带内钢筋要采用搭接接头，使两边混凝土自由伸缩。后浇带应设置在受力较小的部位，可以曲折而行。（2）顶层层、底层层、山墙墙和纵墙墙端开间间等温度度变化较较大的部部位提高高配筋率率，减小小温度和和收缩裂裂缝的宽宽度，并并使裂缝缝分布均均匀，避避免出现现明显的的集中裂裂缝。（3）顶层层采取隔隔热措施施，外墙墙设置外外保温层层。房屋屋结构顶顶部温度度应力较较大，采采取隔热热措施可可以有效效减小温温度应力力；混凝凝土外墙墙设置外外保温层层是减小小结构受受温度影影响的有

6、有效措施施。（4）高层层建筑可可在顶部部设置双双墙或双双柱，做做局部伸伸缩缝，将将顶部结结构划分分为长度度较短的的区段。（5）来用用收缩小小的水泥泥，减小小水泥用用量，在在混凝土土中加入入适宜的的外加剂剂。（6）提高高每层楼楼板的构构造配率率或采用用部分预预应力。2. 什么么是抗震震设计的的二阶段段方法？为了实现三三水准抗抗震设防防目标，抗抗震设计计采取二二阶段方方法。第一阶段为为结构设设计阶段段。在初初步设计计及技术术设计时时，就要要按有利利于抗震震的做法法去确定定结构方方案和结结构布置置，然后后进行抗抗震计算算及抗震震构造设设计。在在这阶段段，用相相应于该该地区设设防列席席的小震震作用计计

7、算及抗抗震构造造设计。在在这阶段段，用相相应于该该地区设设防烈度度的小震震作用计计算结构构的弹性性位移和和构件内内力，并并进行结结构变形形验算，用用极限状状态方法法进行截截面承载载力验算算，按延延性和耗耗能要求求进行截截面配筋筋及构造造设计，采采取相应应的抗震震构造措措施。虽虽然只用用小震进进行计算算，但是是结构的的方案、布布置、构构件设计计及配筋筋构造都都是以三三水准设设防为目目标，也也就是说说，经过过第一阶阶段设计计，结构构应该实实现小震震不坏，中中震可修修，大震震不倒的的目标。第二阶段为为验算阶阶段。一一些重要要的或特特殊的结结构，经经过第一一阶段设设计后，要要求用与与该地区区设防烈烈度

8、相应应的大震震作用进进行弹塑塑性变形形验算，以以检验是是否达到到了大震震不倒的的目标。大大震作用用下，结结构必定定已经进进入弹塑塑性状态态，因此此要考虑虑构件的的弹塑性性性能。如如果大震震作用下下，结构构必定已已经进入入弹塑性性变形验验算，以以检验是是否达到到了大震震不倒的的目标。大大震作用用下，结结构必定定已经进进入弹塑塑性状态态，因此此要考虑虑构件的的弹塑性性性能。如如果大震震作用下下的层间间变形超超过允许许值（倒倒塌变形形限值），则则应修改改结构设设计，直直到层间间变形满满足要求求为止。如如果存在在薄弱层层，可能能造成严严重破坏坏，则应应视其部部位及可可能出现现的后果果进行处处理，采采取

9、相应应改进措措施。3. 什么么是控制制截面及及最不利利内力？结构设计时时，是分分别按各各个构件件进行内内力组合合，而且且是针对对各构件件控制截截面进行行组合，获获得控制制截面上上的最不不利内力力作为该该构件的的配设计计依据。控制截面通通常是内内力最大大的截面面。对于于框架梁梁或连梁梁，两个个支座截截面及跨跨中截面面为控制制截面（短短连梁只只有支座座截面为为控制截截面）；对于框框架柱或或墙肢，各各层柱（墙墙肢）的的两端为为控制截截面。梁支座截面面的最不不利内力力为最大大正弯矩矩及最大大负弯矩矩，以及及最大剪剪力；跨跨中截面面的最不不利内力力为最大大正弯矩矩，有时时也可能能出现负负弯矩。柱（墙）是

10、是偏压构构件。大大偏压时时弯矩愈愈大愈不不利，小小偏压时时轴力愈愈大愈不不利。因因此要组组合几种种不利内内力，取取其中配配筋最大大者设计计截面。可可能有四四种不利利的M、N内力：及相应的的N；及相应的的M；及相应的的M；较大及NN较大（小小偏压）或或较小（大大偏压）。柱（墙）还还要组合合最大剪剪力V。应当说明的的是，在在计算地地震作用用下的内内力时，经经过振型型组合方方法求出出的内力力M、N、V都不是“相应”的，并并不同时时发生，上上述几种种不利内内力，是是从概率率统计意意义上的的不利内内力。4. 对于于框架及及剪力墙墙而言，采采用何种种假定把把空间结结构简化化为平面面结构而而使计算算大大简简

11、化？（1）一片片框架或或一片剪剪力墙可可以抵抗抗在本身身平面内内的侧向向力，而而在平面面外的刚刚度很小小，可以以忽略。因因而整个个结构可可以划分分成若干干个平面面结构共共同抵抗抗与平面面结构平平行的侧侧向荷载载，垂直直于该方方向的结结构不参参加受力力。（2）楼板板在其自自身平面面内刚度度无限大大，楼板板平面外外刚度很很小，可可以忽略略。因而而在侧向向力作用用下，楼楼板可作作刚体平平移或转转动，各各个平面面抗侧力力结构之之间通过过楼板互互相联系系并协同同工作。5. 为了了实现延延性剪力力墙，剪剪力墙的的抗震设设计应符符合哪些些原则？（1）强墙墙弱梁连梁屈服先先于墙肢肢屈服，使使塑性变变形和耗耗能

12、分荼荼于连梁梁中，避避免因墙墙肢过早早屈服使使塑性变变形集中中在某一一层而形形成软弱弱层或薄薄弱层。（2）强剪剪弱弯侧向力作用用下变形形曲线为为弯曲型型和弯剪剪型的剪剪力墙，一一般会在在墙肢底底部一定定高度内内屈服形形成塑性性铰，通通过适当当提高塑塑性铰范范围及其其以上相相邻范围围的抗剪剪承载力力，实现现墙肢强强剪弱弯弯、避免免墙肢剪剪切破坏坏。对于连梁，与与框架梁梁相同，通通过剪力力增大系系数调整整剪力设设计值，实实现强剪剪弱弯。（3）限制制墙肢的的轴压比比和墙肢肢设置边边缘构件件与钢筋混凝凝土柱相相同，轴轴压比是是影响肢肢抗震性性能的主主要因素素之一。限限制底部部加强部部位墙肢肢的轴压压比、设设置边缘缘构件是是提高剪剪力墙抗抗震性能能的重要要措施。（4）加强强重点部部位剪力墙底部部加强部部位是其其重点部部位。剪剪力墙底底部加强强部位的的高度可可取墙肢肢总高度度的18和底部部两层高高度二者者中的较较大值，且且不大于于15m；部分分框支剪剪力墙结结构的剪剪力墙，其其部加强强部位的的高度，可可取框支支层加框框支层以以上的两两层的高高度及落落地剪力力墙总高高度的18二者中中的较大大值。