高层建筑结构设计试题及答案武汉理工大学

试试题纸（A卷卷）课程名称高层建建建筑结构构设计计(本)专业班级级题号一二三四五六七八九十总分题分1515203020100一、填空题（每每每题3分，共15分）1.由梁、柱柱柱组成的的结构构单元称称为框架，全部竖竖向向荷载和和侧向向荷载由由它承承受的结结构体体系称为为框架结构。2.我国房屋屋屋建筑采采用三三水准抗抗震设设防目标标，即即“小震不坏，中震可修，大震不倒”。3.建筑物动动动力特性性是指指建筑物物的自振周期、振型与阻尼，它们与与建建筑物的的质量和结构构的的刚度有关。4.在任何情情情况下，应应当当保证高高层建建筑结构构的稳定和有足够够抵抵抗倾覆覆的能能力。5.当高层结结结构高度度较大大，高宽宽比较较大或抗抗侧则则度不够够时，可可用加强强层加加层，加加强层层构件有有三种种类型：：伸臂、腰桁架和和帽帽桁架和环向构件。二、判断题：（每每题3分，共15分）1.框架结构构构可以采采用横横向承重重、纵纵向承重重，但但不能是是纵横横双向承承重。（×）2.平面形状状状凹凸较较大时时，宜在在凸出出部分的的端部部附近布布置剪剪力墙。（√）3.高层建筑筑筑结构的的设计计，要根根据建建筑高度度、抗抗震设防防烈度度等合理理选择择结构材材料、抗抗侧力结结构体体系，建建筑体体形和结结构总总体布置置可忽忽视。（×）4.为了避免免免收缩裂裂缝和和温度裂裂缝，房房屋建筑筑可设设置沉降降缝。（×）5.抗震概念念念设计中中，核核芯区的的受剪剪承载力力应大大于汇交交在同同一节点点的两两侧梁达达到受受变承载载力时时对应的的核芯芯区的剪剪力。（√）三、单选题：（每每题3分，共15分）1.A级高度度度钢筋混混凝土土高层框框架结结构在7度抗震设设防防烈度下下的最最大适用用高度度：（A）A.55B.45C.60D.702.钢结构框框框架房屋屋在8度抗震设设防防烈度下下适用用的最大大高度度：（B）A.110B.90C.80D.503.按照洞口口口大小和和分布布的不同同，将将剪力墙墙划分分类别，但但不不包括：：（D）A.整体墙B.联肢墙C.不规则开开开洞剪力力墙D.单片墙4.梁支座截截截面的最最不利利内力不不包括括：（D）A.最大正弯弯弯矩B.最大负弯弯弯矩C.最大剪力力力D.最大轴力力力5.框架柱的的的截面宽宽度和和高度在在抗震震设计时时，不不小于：：（C）A.200mmmmB.250mmmmC.300mmmmD.350mmmm四、简答题（第第第一题10分，其它它每每题15分，共55分）1.工程中采采采取哪些些措施施可避免免设置置伸缩缝缝？工程中采取下述述述措施，可可避避免设置置伸缩缩缝：（1）设后浇带带。混混凝土早早期收缩缩占收收缩量的的大部部分。施施工时时，每30～40m间距留出800～10000mmm宽的施工工后后浇带，暂暂不不浇筑混混凝土土，两个个月后后，混凝凝土收收缩大约约完成成70%，再浇筑筑缝缝内混凝凝土，把把结构连连成整整体。可可以选选择气温温较低低时浇筑筑后浇浇带的混混凝土土，因为为此时时已浇筑筑的混混凝土处处于收收缩状态态。后后浇带内内钢筋筋要采用用搭接接接头，使使两两边混凝凝土自自由伸缩缩。后后浇带应应设置置在受力力较小小的部位位，可可以曲折折而行行。（2）顶层、底底层层、山墙和和和纵墙端端开间间等温度度变化化较大的的部位位提高配配筋率率，减小小温度度和收缩缩裂缝缝的宽度度，并并使裂缝缝分布布均匀，避避免免出现明明显的的集中裂裂缝。（3）顶层采取取隔隔热措施，外外墙设置外保保温层。房屋屋结构顶部温温度应力较大大，采取隔热热措施可以有有效减小温度度应力；混凝凝土外墙设置置外保温层是是减小结构受受温度影响的的有效措施。（4）高层建筑筑可可在顶部设设设置双墙墙或双双柱，做做局部部伸缩缝缝，将将顶部结结构划划分为长长度较较短的区区段。（5）来用收缩缩小小的水泥，减减小水泥用量量，在混凝土土中加入适宜宜的外加剂。（6）提高每层层楼楼板的构造造造配率或或采用用部分预预应力力。2.什么是抗抗抗震设计计的二二阶段方方法？？为了实现三水准准准抗震设设防目目标，抗抗震设设计采取取二阶阶段方法法。第一阶段为结构构构设计阶阶段。在在初步设设计及及技术设设计时时，就要要按有有利于抗抗震的的做法去去确定定结构方方案和和结构布布置，然然后进行行抗震震计算及及抗震震构造设设计。在在这阶段段，用用相应于于该地地区设防防列席席的小震震作用用计算及及抗震震构造设设计。在在这阶段段，用用相应于于该地地区设防防烈度度的小震震作用用计算结结构的的弹性位位移和和构件内内力，并并进行结结构变变形验算算，用用极限状状态方方法进行行截面面承载力力验算算，按延延性和和耗能要要求进进行截面面配筋筋及构造造设计计，采取取相应应的抗震震构造造措施。虽虽然然只用小小震进进行计算算，但但是结构构的方方案、布布置、构构件设计计及配配筋构造造都是是以三水水准设设防为目目标，也也就是说说，经经过第一一阶段段设计，结结构构应该实实现小小震不坏坏，中中震可修修，大大震不倒倒的目目标。第二阶段为验算算算阶段。一一些些重要的的或特特殊的结结构，经经过第一一阶段段设计后后，要要求用与与该地地区设防防烈度度相应的的大震震作用进进行弹弹塑性变变形验验算，以以检验验是否达达到了了大震不不倒的的目标。大大震震作用下下，结结构必定定已经经进入弹弹塑性性状态，因因此此要考虑虑构件件的弹塑塑性性性能。如如果大大震作用用下，结结构必定定已经经进入弹弹塑性性变形验验算，以以检验是是否达达到了大大震不不倒的目目标。大大震作用用下，结结构必定定已经经进入弹弹塑性性状态，因因此此要考虑虑构件件的弹塑塑性性性能。如如果大大震作用用下的的层间变变形超超过允许许值（倒倒塌变形形限值值），则则应修修改结构构设计计，直到到层间间变形满满足要要求为止止。如如果存在在薄弱弱层，可可能造造成严重重破坏坏，则应应视其其部位及及可能能出现的的后果果进行处处理，采采取相应应改进进措施。3.什么是控控控制截面面及最最不利内内力？？结构设计时，是是是分别按按各个个构件进进行内内力组合合，而而且是针针对各各构件控控制截截面进行行组合合，获得得控制制截面上上的最最不利内内力作作为该构构件的的配设计计依据据。控制截面通常是是是内力最最大的的截面。对对于于框架梁梁或连连梁，两两个支支座截面面及跨跨中截面面为控控制截面面（短短连梁只只有支支座截面面为控控制截面面）；；对于框框架柱柱或墙肢肢，各各层柱（墙墙肢肢）的两两端为为控制截截面。梁支座截面的最最最不利内内力为为最大正正弯矩矩及最大大负弯弯矩，以以及最最大剪力力；跨跨中截面面的最最不利内内力为为最大正正弯矩矩，有时时也可可能出现现负弯弯矩。柱（墙）是偏压压压构件。大大偏偏压时弯弯矩愈愈大愈不不利，小小偏压时时轴力力愈大愈愈不利利。因此此要组组合几种种不利利内力，取取其其中配筋筋最大大者设计计截面面。可能能有四四种不利利的M、N内力：①及相应的N；；；②及相应的M；；；③及相应的M；；；④较大及N较大大大（小偏压压）或或较小（大大偏偏压）。柱（墙）还要组组组合最大大剪力力V。应当说明的是，在在计算地震作作用下的内力力时，经过振振型组合方法法求出的内力力M、N、V都不是“相应”的，并不同同时发生，上上述几种不利利内力，是从从概率统计意意义上的不利利内力。4.对于框架架架及剪力力墙而而言，采采用何何种假定定把空空间结构构简化化为平面面结构构而使计计算大大大简化化？（1）一片框架架或或一片剪力力力墙可以以抵抗抗在本身身平面面内的侧侧向力力，而在在平面面外的刚刚度很很小，可可以忽忽略。因因而整整个结构构可以以划分成成若干干个平面面结构构共同抵抵抗与与平面结结构平平行的侧侧向荷荷载，垂垂直于于该方向向的结结构不参参加受受力。（2）楼板在其其自自身平面内内内刚度无无限大大，楼板板平面面外刚度度很小小，可以以忽略略。因而而在侧侧向力作作用下下，楼板板可作作刚体平平移或或转动，各各个个平面抗抗侧力力结构之之间通通过楼板板互相相联系并并协同同工作。5.为了实现现现延性剪剪力墙墙，剪力力墙的的抗震设设计应应符合哪哪些原原则？（1）强墙弱梁梁连梁屈服先于墙墙墙肢屈服服，使使塑性变变形和和耗能分分荼于于连梁中中，避避免因墙墙肢过过早屈服服使塑塑性变形形集中中在某一一层而而形成软软弱层层或薄弱弱层。（2）强剪弱弯弯侧向力作用下变变变形曲线线为弯弯曲型和和弯剪剪型的剪剪力墙墙，一般般会在在墙肢底底部一一定高度度内屈屈服形成成塑性性铰，通通过适适当提高高塑性性铰范围围及其其以上相相邻范范围的抗抗剪承承载力，实实现现墙肢强强剪弱弱弯、避避免墙墙肢剪切切破坏坏。对于连梁，与框框框架梁相相同，通通过剪力力增大大系数调调整剪剪力设计计值，实实现强剪剪弱弯弯。（3）限制墙肢肢的的轴压比和和和墙肢设设置边边缘构件件与钢筋混凝土柱柱柱相同，轴轴压压比是影影响肢肢抗震性性能的的主要因因素之之一。限限制底底部加强强部位位墙肢的的轴压压比、设设置边边缘构件件是提提高剪力力墙抗抗震性能能的重重要措施施。（4）加强重点点部部位剪力墙底部加强强强部位是是其重重点部位位。剪剪力墙底底部加加强部位位的高高度可取取墙肢肢总高度度的1／8和底部两两层层高度二二者中中的较大大值，且且不大于15m；部分框框支支剪力墙墙结构构的剪力力墙，其其部加强强部位位的高度度，可可取框支支层加加框支层层以上上的两层层的高高度及落落地剪剪力墙总总高度度的1／8二者中的的较较大值。