高层建筑结构设计综合测试

PAGEPAGE1高层建筑结构设计课程综合测试1一、选择题（10×2＝20）限制房屋高宽比的目的是（D）避免房屋产生剪切破坏。（B）避免房屋产生弯曲破坏。（C）防止房屋产生不均匀沉降。(D)增大房屋整体刚度。2．高层建筑的抗风设计中，要求选用合理的体形，以减少风压值：试问在下图的结构平面中，哪一个形状的风荷载体体型系数最小。（C）3.在设防烈度及屋面高度相同的前提下，那种结构体系所要求的防震缝宽度最下。（B）（A）框架结构体系。（B）剪力墙结构体系。（C）框架一剪力墙结构体系。（D）一样大。4．高层建筑的抗侧力结构布置应符合（C）（A）应双向布置，风荷载下建筑物长向框架梁柱可作成铰接，抗震结构则不能铰接。（B）无论何种情况，梁与柱、梁与墙均不能铰接。（C）双向布置，主体结构不应采用铰接，与墙面相垂直的梁宜铰接。（D）当抗侧力结构为斜向布置时，梁柱可采用铰接。5．钢筋混凝土建筑结构的抗震等级与下列因素有关：（A）（A）设防烈度，结构类型，房屋高度。（B）设防烈度，场地类型，结构类型，房屋高度。（C）设防烈度，建筑类型，结构类型，房屋高度。（D）设防烈度，场地类型，建筑类型，结构类型，房屋高度。6．某框架结构，6度设防，Ⅱ类场地土，32M高，如何考虑其框架柱轴压比问题？（B）（A）不计算地震作用，轴压比可不验算。（B）取无地震作用组合的轴压比值，按三级抗震要求验算轴压比。（C）取竖向荷载轴力荷风荷载轴力的20％组合的轴力值，按三级抗震要求验算轴压比。（D）计算地震作用，取有地震作用组合的轴压比值，按三级抗震要求验算轴压比。7．剪力墙结构体系中，宜对连梁弯矩进行调幅，主要原因是（A）（A）使连梁较早出现塑性铰，降低连梁的平均剪应力，改善其延性。（B）连梁为次要构件，更好地节约材料、节省造价。（C）增加剪力墙的荷载，使剪力墙有更大的安全储备。（D）保证连梁有足够的承载力。8．在剪力墙的结构布置中，《高层规范》要求单片剪力墙的长度不宜过大，总高度与长度之比不宜小于2，从结构概念考虑，下列哪种理由是正确的？（D）（A）施工难度大。（B）减少造价。（C）为了避免脆性的剪切破坏。（D）为了减少地震力。9．框架一剪力墙结构中，对于周边有梁、柱剪力墙的厚度要求，下列哪种是正确的？（D）（A）厚度不应下于160毫米。（B）一级抗震等级时厚度不应小于160毫米，且不小于层高的1/20。（C）有抗震等级时厚度不应小于160毫米，且不小于墙净高的1/20，非抗震设计时厚度不应小于140毫米，且不小于墙净高的1/25。（D）厚度不应小于160毫米，且不小于层高的1/20。10．在框架一剪力墙结构体系中，纵向剪力墙宜布置在结构单元的中间区段内，当建筑平面纵向较长时，不宜集中在两端布置纵向剪力墙，从结构概念考虑，下列哪种理由是正确的？（C）（A）减少结构扭转的影响。（B）水平地震作用在结构单元的中间区段产生的内力较大。（C）减少温度、收缩应力的影响。（D）减少水平地震力。1．试述高层建筑钢筋混凝土结构体系的受力变形特点、适用层数和应用范围。在水平力作用下的受力特点：侧移由两部分组成，一部分由柱和梁的弯曲变形产生；另一部分由柱的轴向变形产生。钢筋混凝土框架可建造到30层左右，但在我国目前的情况下，框架结构以15-20层以下为宜。它适用于需要较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室和教室等。2．将空间结构简化为平面结构的两个基本假定是什么？将空间结构简化为平面结构的两个基本假定是：（1）楼板在自身平面内的刚度是无限大的；（2）当房屋体型规整、剪力墙布置对称均匀时，在水平地震力作用下房屋不会产生沿竖轴的扭转。3．用反弯点法和D值法计算的刚度系数d和D值物理意义是什么？有什么区别？为什么？二者在基本假定上有什么不同？分别在什么情况下使用。侧移刚度系数d是表示柱上下两端相对有单位侧移时柱中产生的剪力，它与两端约束情况有关。修正后柱侧移刚度用D表示。因为反弯点法在考虑柱侧移刚度d时，假设结点转角为0，亦即横梁的线刚度假设为无穷大，对于层数较多的框架，梁柱相对线刚度较接近，这样上述假设将产生较大误差；另外，反弯点法计算反弯点高度y时，假定柱上下结点转角相等，这样误差也较大，特别是最上层和最下层，因此提出了修正的侧移刚度和调整反弯点法。D值法在理论分析时考虑结点转角及其上下结点转角的差别，但仍假定同层各结点转角相等。d值法适用于层数不多的刚架，D值法反之。4．连续化方法的基本假定是什么？它们对该计算方法的应用范围有什么影响？连续化方法的基本假定是：假定每一面梁柱体系的框架可以由一个等效均匀的正交异性板来代替，正交异性板的物理特征应确定：其水平和竖直方向的弹性模量应能代表梁和柱的轴向刚度，其剪切模量应能代表框架的剪切刚度。5．框架一剪力墙结构协同工作计算的目的是什么？剪力墙在各种抗侧力结构间的分配与纯剪力墙结构，纯框架结构有什么根本区别？在以往的设计中，为了计算简单，有的假设剪力墙承担80%的水平力，框架承担20%的水平力，显然这样不考虑框架和剪力墙的协同工作的特点，不仅太粗略，而且不合理，所以应该考虑它们之间的协同工作。剪力墙以弯曲变形为主，框架以剪切形（即类似于梁的剪切变形曲线）为主的，在结构的上部剪力墙的位移比框架大，而下部则反之。剪力墙承受水平荷载的主要部分，框架只承受一定的水平荷载。6．为什么说结果经过合理设计，联肢墙的抗震性能比悬臂墙好？请说明“合理设计”有哪些要求？经合理设计，在联肢墙中由于连梁的作用，使整个墙体的整体性加强，空间稳定性得到了改善，而悬臂墙在水平地震作用下，水平侧移较大，整体性差，不利于抗震，故联肢墙的抗震性能比悬臂墙好。合理设计的要求：（1）设计成强柱弱梁；（2）设计成强剪弱弯；（3）设计成强结点、强锚固。三．设计题（1×20＝20）三．设计题（20）本工程为八层现浇钢筋混凝土剪力墙住宅，平面尺寸见图，每层4户，每户建筑面积167M2，层高3.2M，总高25.6M，内墙厚200毫米，外墙250毫米，8度设防，地基场地土按Ⅱ类考虑，混凝土C25，Ec＝2.8×104MPa。试设计在横向水平地震作用下②计算横向水平地震作用：每层自重：G1=151674=10020KNT1=0.22+0.035H/B1/3=0.22+0.03525.6/(5.1+4.8)1/3=0.64sTg=0.3s,1=(Tg/T1)0.9max=(0.3/0.64)0.90.08=0.04底部剪力：FEK总=0.8518每个框架承受的剪力：FEK=FEK总/12=229KN计算出nn=0.08T1+0.01=0.06Fi=(GiHi/GjHj)FEK(1-n)(i=1,2,….8)层次Hi(m)Gi(KN)GiHiFi825.61002025651251.2KN722.41002022448619.210020192384516.010020160320412.81002012825639.6100209619226.4100206412812.8KN13.210020320646.4KN（2）墙肢弯矩、轴力按下式计算：Mi=0.85MpIi/I+0.15MpIi/IiNi=0.85MpAiyi/I(Mi、Ni为各墙肢承担的弯矩、轴力)墙肢剪力：Vi=VoAi/Ai(底层)Vi=Vp0.5(Ai/Ai+Ii/Ii)(其它各层)（Vo、Vp分别为底层总剪力和层总剪力）小墙肢端部宜附加局部弯矩修正：Mi=Vihi/2修正后，Mi’=Mi+Mi（Vi、hi分别为小墙肢i的墙肢剪力和洞口高度）10、墙肢设计采用对称配筋As=As’，按大偏心受压计算：=(N+Aswfyw)/(fmbwhw0+1.5Aswfyw)As=As’=(M-Msw)/fy(hw0-a若b，则应按小偏心受压计算，此时As=As’=Ne-(1-0.5)fmbwhw02//fy(hw0-as’)20、连梁设计MbfyAs(hb0-as’)/REVb(0.05bfcbhb0+0.8fyvAsvhb0/S)/RE验算连梁截面尺寸：Vb0.2fcbhb0/RE30、绘制配筋图课程综合测试2延性结构的设计原理为：（B）小震不坏，大震不倒强柱弱梁，强剪弱弯，强节点，强锚固。进行弹性地震反应时程分析，发现承载力不足时，修改截面配筋。进行弹性地震反应时程分析，发现薄弱层、薄弱构件时，修改设计。考虑抗震设防的框架应设计成“强柱弱梁”框架，所谓“强柱弱梁”是指（D）柱的截面Ac比梁的截面积Ab大。柱的配筋面积比梁的配筋面积大。柱的刚度大于梁的线刚度。控制梁、柱相对强度，是塑性铰首先在梁墙出现影响延性的主要因素有（D）（Ⅰ）柱的轴压比；（Ⅱ）柱的纵向钢筋配筋率；（Ⅲ）柱的配箍率；（Ⅳ）柱混凝土的强度等级；（A）ⅠⅡ(B)ⅠⅢ(C)ⅠⅡⅢ(D)ⅠⅡⅢⅣ4.确定框架截面尺寸因素为（C）（Ⅰ）最小构件尺寸；（Ⅱ）轴压比；（Ⅲ）抗剪截面最小尺寸；（A）ⅠⅡ(B)ⅠⅢ(C)ⅠⅡⅢ5.某剪力墙的整体系数a>10，该剪力墙为：（D）（A）整体小开口墙。（B）壁式框架。（C）联肢墙。（D）整体小开口墙或壁式框架。6．剪力墙结构体系种，宜对连梁弯矩进行调幅，主要原因是（A）（A）使连梁较早出现塑性铰，较低连梁的平均剪应力，改善其延性。（B）连梁为次要构件，更好地节约材料、节省造价。（C）增加剪力墙地荷载，使剪力墙有更大地安全储备。（D）保证连梁有足够地承载力。7．已经设计完毕的框架结构，后面又加上一些剪力墙，则下面何项正确？（B）（A）结构更加安全。（B）框架下部楼层不一定安全。（C）框架中部楼层不一定安全。（D）框架上部楼层不一定安全。8．有一栋钢筋混凝土框架一剪力墙结构，共9层，首层曾高4.2米，其它各层层高3.6米，首层楼面室外地面高出0.6米，屋顶有局部突出的电梯机房层高3米，试问在计算房屋高度时，下列哪些是正确的？（A）（A）33.6米(B)33.0米(C)36.6米(D)36.0米1．试述高层建筑钢筋混凝土结构体系的受力变形特点、适用层数和应用范围。在水平力作用下的受力特点：侧移由两部分组成，一部分由柱和梁的弯曲变形产生；另一部分由柱的轴向变形产生。钢筋混凝土框架可建造到30层左右，但在我国目前的情况下，框架结构以15-20层以下为宜。它适用于需要较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室和教室等。2．归纳一下D值法和反弯点法都作了哪些假定，有哪些是相同？为什么说二者都是近似法。D值法作的假定有：同层各结点转角相等；反弯点法在考虑柱侧移刚度时，假设结点转角为0，亦即横梁的线刚度假设为无穷大，在计算反弯点高度时，假定柱上下结点转角相等。两者都假定了同层各结点转角相等这一点，正因为有这一假定，故它们的方法都是近似的。3．连续化方法的基本假定是什么？它们对该计算方法的应用范围有什么影响？连续化方法的基本假定是：假定每一面梁柱体系的框架可以由一个等效均匀的正交异性板来代替，正交异性板的物理特征应确定：其水平和竖直方向的弹性模量应能代表梁和柱的轴向刚度，其剪切模量应能代表框架的剪切刚度。4．怎样区分铰接体系和刚接体系？在计算内容上和计算步骤上有什么不同。当不考虑连梁对剪力墙的转动约束作用时，称为框架-剪力墙铰接体系；当考虑连梁对剪力墙的转动约束作用时，称为框架-剪力墙刚接体系，这就是区分铰接体系和刚接体系的方法。刚接体系除了相互间有水平作用力PF外，墙还受连梁作用的约束弯矩Mi，而铰接体系仅有水平作用力PF，故计算步骤上，刚接体系要多一步计算约束弯矩Mi。5．为什么在墙端部有明柱或暗柱延性较好？影响剪力墙截面延性性能的因素有哪些。剪力墙端部宜做明柱或暗柱可提高延性，设置明柱或暗柱不仅可防止端部钢筋压屈并约束混凝土，还可以防止端部腹板内斜裂缝迅速贯通；在腹板混凝土酥裂后，端部仍可抗弯及抗剪。弯曲破坏时的影响因素如受压区高度和混凝土极限应变值，受压区高度减小或混凝土极限应变值加大都可以增大截面的极限曲率，可提高延性。三．设计题（1×26分）条件：剪力墙结构如下图，38层，123.5米高，位于城市郊区Ⅱ类场地，基本风压0.7，已知结构基本自振周期1.9s，底部两层墙面惯性矩①⑤轴墙I＝837m4/片，②④轴I＝999m4/片，④轴I＝61m4/片。墙厚300。要求计算：在横向风荷载作用下一层底的剪力及倾覆力矩；底层分配到每道墙的剪力及弯矩；结构重12KN/m2（每层），其中活荷载2KN/m2，验算结构在风荷载作用下的倾覆稳定。进行①轴墙肢截面设计。（1）总风荷载Wz=ZMZ(s1B1cos1+s2B2cos2+…..+s1B1co