高层建筑结构随堂练习

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1.从名词上看,多层和高层结构的差别主要是层数和;A.6B.8C.10D.12;参考答案:C;

1.从结构的观点看,凡是水平荷载主要作用的建筑就;参考答案:√;

1.在我国,高层建筑以钢结构为主;参考答案:×;

2.我国国家标准又按建筑使用功能的重要性分为甲、;

1.由梁、柱组成的结构单元称为框架;全部竖向荷载;参考答案:√;

2.抗震框架结构的梁柱可铰接,也可刚接;

1.从名词上看,多层和高层结构的差别主要是层数和高度,习惯上,将()层以下的建筑看做多层建筑。

A.6B.8C.10D.12

参考答案:C

2.从结构的观点看,凡是水平荷载主要作用的建筑就可认为进入了高层建筑结构的范畴。()

参考答案:√

1.在我国,高层建筑以钢结构为主。()

参考答案:×

2.我国国家标准又按建筑使用功能的重要性分为甲、乙、丙三个抗震设防类别。()参考答案:×

1.由梁、柱组成的结构单元称为框架;全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结构体系,称为框架结构。()

参考答案:√

2.抗震框架结构的梁柱可铰接,也可刚接。()

参考答案:×

3.抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。()

参考答案:√

4.框架在侧向力作用下的变形其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线弯曲型,自下而上层间位移增大。第一部分是主要的,框架在侧向力作用下的侧移曲线以剪切型为主。()

参考答案:√

1.用()承受竖向荷载和抵抗侧向力的结构称为剪力墙结构,也称为抗震墙结构。

A.钢筋混凝土剪力墙B.钢筋混凝土梁柱C.抗震墙D.核心筒参考答案:A

2.在侧向力作用下,剪力墙结构的侧向位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐减小。()

参考答案:×

3.沿高度方向,剪力墙宜连续布置,避免刚度突变。剪力墙一般需要开洞作为门窗,洞口宜上下对齐,成列布置,形成具有规则洞口的联肢剪力墙,避免出现洞口不规则布置的错洞墙。(√)

4.地震区允许采用底层或底部若干层全部为框架的框支剪力墙结构。()

参考答案:×

1.在基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的()时,说明剪力墙的数量偏少。

A.40%B.50%C.60%D.80%

参考答案:B

2.平面形状凹凸较大时,宜在()部分的端部附近布置剪力墙。

A.凹进B.凸出C.拐折D.直线

参考答案:B

3.框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向力,就称为框架―剪力墙结构。()

参考答案:√

4.框架―剪力墙结构是一种双重抗侧力结构。结构中剪力墙的刚度大,承担剪力小,框架承担的侧向力相对较大。()

参考答案:×

5.在水平力作用下,框架和剪力墙的变形曲线分别呈剪切型和弯曲型,由于楼板的作用,框架和墙的侧向位移必须协调。在结构的底部,框架的侧移减小;在结构的上部,剪力墙的侧移减小,侧移曲线的形状呈弯剪型,层间位移沿建筑高度比较均匀。()

参考答案:√

6.剪力墙的数量以使结构的层间位移角不超过规范规定的限值为宜。()

参考答案:√

7.在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及竖向荷载较大的部位均匀布置剪力墙。楼梯间、电梯间、设备竖井尽量与剪力墙结合布置。()参考答案:√

1.板柱―剪力墙结构可以用于抗震设防烈度不超过()度且高度有限制的房屋建筑。

A.6B.7C.8D.9

参考答案:C

1.支撑框架的形式有两类:中心支撑框架和偏心支撑框架。()参考答案:√

2.研究表明,消能梁段的腹板剪切屈服,具有塑性变形大、屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。中心支撑框架的抗震性能明显优于偏心支撑框架。(×)

1.筒中筒结构也是双重抗侧力体系,在水平力作用下,内外筒协同工作,其侧移曲线类似于框架―剪力墙结构,呈()。

A.弯曲型B.剪切型C.剪弯型D.弯剪型

参考答案:D

1.巨型桁架是既高效又经济的抗侧力结构。()

参考答案:√

1.计算房屋建筑的高宽比时,房屋高度指室内地面到主要屋面板板顶的高度,宽度指房屋平面轮廓边缘的最小宽度尺寸。()

参考答案:×

1.结构构件的平面布置与建筑平面有关。平面简单、规则、对称的建筑,容易实现有利于抗震的结构平面布置,即承载力、刚度、质量分布对称、均匀,刚度中心和质量中心尽可能重合,减小()。

A.振动反应B.振幅C.破坏D.扭转效应

参考答案:D

2.概念设计是指在结构设计中,结构工程师运用“概念”进行分析,做出判断,并采取相应措施。()

参考答案:√

3.高层建筑的外形可以分为板式和塔式两大类。()

参考答案:√

4.结构沿高度布置应连续、均匀,使结构的侧向刚度和承载力上下相同,或下大上小,自下而上连续、逐渐减小,避免有刚度或承载力突然变小的楼层。()

参考答案:√

5.平面不规则的类型包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。抗震高层建筑允许采用不规则结构,但需采取计算和构造方面有效的措施;要尽可能避免特别不规则结构;不允许采用严重不规则结构,若为严重不规则结构,应对结构布置进行调整。()

参考答案:√

1.钢筋混凝土框架结构房屋的防震缝宽度,当高度不超过15m时可为()mm;超过15m时,6度、7度、8度和9度分别每增加5m、4m、3m和2m,宜加宽20?。

A.70B.80C.90D.100

参考答案:A

2.混凝土早期收缩占收缩量的大部分。施工时,每30~40m间距留出()㎜宽的施工后浇带,暂不浇筑混凝土,两个月后,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。

A.700~1000B.800~1000C.800~1200D.900~1000

参考答案:B

3.在房屋建筑的总体布置中,为了消除结构不规则、收缩和温度应力、不均匀沉降对结构的有害影响,可以用防震缝、伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。()参考答案:√

1.当地基土质较软,不足以承受上部结构重量时,应采用桩基。可以采用预制钢筋混凝土桩、挖孔灌注桩或钢管桩等。桩承台上仍可做成箱形或筏形基础。()

参考答案:√

2.国内外震害调查表明,坚硬土地基上建造的高层建筑震害较重。()

参考答案:×

1.一般高层建筑取重现期为()年的风压值计算风荷载,对于特别重要或有特殊要求的高层建筑,取重现期为100年的风压值计算风荷载。

A.40B.50C.60D.80

参考答案:B

2.在进行舒适度计算时,取重现期为()年的风压值计算风荷载。

A.10B.20C.30D.40

参考答案:A

3.《荷载规范》将地面粗糙度分为A、B、C三类。()

参考答案:×

4.由风载体型系数计算的每个表面的风荷载都垂直于该表面。()

参考答案:√

5.对封闭式建筑物,内表面也会有压力或吸力,分别按外表面风压的正、负情况取-0.2或+0.3。()

参考答案:×

6.建筑物的风洞试验要求在风洞中能实现大气边界层内风的平均风剖面、紊流和自然流动,即能模拟风速随高度的变化,大气紊流纵向分量与建筑物长度尺寸应具有相同的相似常数。()

参考答案:√

7.第2类模型则可更精确的考虑结构的柔度和自振频率、阻尼的影响,因此不仅要求模拟几何尺寸,还要求模拟建筑物的惯性矩、刚度和阻尼特性。()参考答案:√

1.上部结构产生的振动称为结构的地震反应,包括加速度、速度和()反应。

A.位移B.振幅C.振动D.颤动

参考答案:A

2.地面运动的特性可以用三个特征量来描述:强度(由振幅值大小表示)、()和持续时间。

A.刚度B.振幅C.频率D.频谱

参考答案:D

3.中震指该地区50年内超越概率约为()的地震烈度,又称为基本烈度或设防烈度。

A.5%B.10%C.15%D.25%

参考答案:B

4.地震波可以分解为5个振动分量:一个水平分量,一个竖向分量和三个转动分量。()

参考答案:√

5.建筑物动力特性是指建筑物的地震周期、振型与阻尼,它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。()

参考答案:×

6.我国的房屋建筑采用三水准抗震设防目标,即“小震不坏,中震可修;大震可倒”。()参考答案:×

7.现行《抗震规范》适用于设防烈度为6~9度地区的建筑抗震设计。我国设防烈度为6度和6度以上地区约占全国总面积的70%。()

参考答案:×

8.计算地震作用的方法可分为静力法、反应谱方法(拟静力法)和时程分析法(直接动力法)三大类。()

参考答案:√

9.我国《抗震规范》规定,设防烈度为6度以上的建筑物必须进行抗震设计。而对于7、8、9度以及6度设防的Ⅳ类场地上的较高建筑应计算地震作用。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。()

参考答案:√

10.时程分析发应用于刚度与质量沿竖向分布特别不均匀的高层建筑,8度和9度Ⅰ、Ⅱ场地、高度超过100m,以及8度Ⅲ、Ⅳ类场地、高度超过80m和9度高度超过60m的房屋建筑。()

参考答案:×

11.结构自振周期的计算方法可分为:理论计算,半理论半经验公式和经验公式三大类。()

参考答案:√

12.设防烈度为9度的高层建筑,应考虑竖向地震作用,竖向地震作用引起竖向轴力。在设防烈度为8、9度的大跨度梁及悬臂结构中,也应考虑竖向地震作用,它会加大梁内弯矩及剪力。()

参考答案:√

13.我国将场地土划分为四类:坚硬、中硬、中软和软弱。()

参考答案:√

1.结构的刚度可以用限制侧向变形的形式表达,我国现行规范主要限制层间位移。在正常使用状态下,限制侧向变形的主要原因有:要防止主体结构开裂、损坏;防止填充墙及装修开裂、损坏;过大的侧向变形会使人有不舒适感,影响正常使用;过大的侧移会使结构产生附加内力(P-?效应)。()参考答案:√

1.在风荷载作用下,高度超过()m的高层建筑,应满足人使用的舒适度要求。

A.100B.150C.200D.250

参考答案:B

1.在设计高层建筑时,一般都要控制高宽比(H/B),而且,在基础设计时,高宽比大于4的高层建筑,在地震作用下基础底面不允许出现零应力区,其他建筑,基础底面零应力区面积不应超过基础底面积的()。

A.10%B.15%C.20%D.25%

参考答案:B

2.任何情况下,应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。()

参考答案:√

1.屈服变形定义是钢筋屈服时的变形,极限变形一般定义为承载力降低()时的变形。

A.10~20%B.10~30%C.20~30%D.20~40%

参考答案:A

2.位于设防烈度7度及7度以上地区的建筑都要按规定进行抗震设计,除了满足抗震承载力及侧移限制要求外,都要满足延性要求和具有良好的耗能性能。()

参考答案:×

1.为了减少钢筋混凝土框架梁支座处的钢筋数量,在竖向荷载作用下可以考虑框架梁塑性内力重分布,主要是降低支座负弯矩,以减小支座处的配筋,跨中则应相应增大弯矩。()参考答案:√

2.现浇框架支座负弯矩调幅系数为0.7~0.8;装配整体式框架,由于钢筋焊接或接缝不严等原因,节点容易产生变形,梁端实际弯矩比弹性计算值会有所降低,因此支座负弯矩调幅系数为0.8~0.9。()

参考答案:×第五章框架、剪力墙、框架—剪力墙结构的近似计算方法与设计概念·第二节框架结构的近似计算方法

1.对比较规则的、层数不多的框架结构,当柱轴向变形对内力及位移影响不大时,可采用()计算水平荷载作用下的框架内力及位移。

A.D值法B.分层法C.近似法D.程序计算法

参考答案:A

2.框架近似计算方法还作了以下一些假定:忽略梁、柱轴向变形及剪切变形;杆件为等载面(等刚度),以杆件轴线作为框架计算轴线;在竖向荷载下结构的侧移很小,因此在作竖向荷载下计算时,假定结构无侧移。()

参考答案:√

3.框架近似计算中,一般情况下,框架结点都有转角。如果梁刚度无限大,则转角很小,可忽略而近似认为柱端固定。()

参考答案:√

4.一根悬臂柱在水平荷载作用下,其总变形由弯曲和剪切变形组成,二者沿高度的变形曲线形状不同,可以分别计算。与悬臂柱剪切变形相似的称为“剪切型变形”,与悬臂柱弯曲变形相似的称为“弯曲型变形”。由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”,可由D值计算,为框架侧移的主要部分;由柱轴向变形产生的“弯曲型侧移”,可由连续化方法作近似估算。()

参考答案:√第五章框架、剪力墙、框架—剪力墙结构的近似计算方法与设计概念·第三节剪力墙结构的近似计算方法

1.()墙上门窗洞口开孔面积不超过墙面面积的16%,且孔洞间净距及孔洞至墙边净距大于孔洞长边时,可以忽略洞口的影响。

A.联肢墙B.整体墙C.小开口墙D.不规则开洞墙

参考答案:B

2.竖向荷载作用下按每片剪力墙的承载面积计算它的荷载,直接计算墙截面上的轴力。()

参考答案:√

3.总水平荷载将按各片剪力墙刚度分配到每片墙,然后分片计算剪力墙的内力。

()

参考答案:√

4.剪力墙接近于悬臂杆件,弯曲变形是主要成分,其侧移曲线以剪切型为主。()

参考答案:×

5.当墙上无洞口或开洞较小时,可按整体墙计算。整体墙是悬臂墙,为静定结构,内力及位移按材料力学方法即可计算。对于联肢墙,连续化方法是一种相对比较精确的手算方法,但通过连续化方法不能清楚地了解剪力墙受力和变形的一些规律。()

参考答案:×

6.联肢墙的侧移曲线呈弯曲型,α值愈大,墙的抗侧刚度愈大,侧移减小。()

参考答案:√

7.墙肢轴力与α有关,因为墙肢轴力即该截面以上所有连梁剪力之和,当α值加大时,连梁剪力减小,墙肢轴力也减小。()

参考答案:×

8.悬臂墙弯矩沿高度都是一个方向(没有反向弯矩),弯矩图为曲线,截面应力分布是直线(按材料力学规律,假定其为直线),墙为弯曲型变形。()

参考答案:√第五章框架、剪力墙、框架—剪力墙结构的近似计算方法与设计概念·第四节框架—剪力墙结构的近似计算方法

1.框架―剪力墙在竖向荷载作用下,按各自的承荷面积计算出每榀框架和每榀剪力墙的竖向荷载,分别计算内力。在水平荷载作用下,因为框架与剪力墙的变形性质不同,不能直接把总水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上,而是必须采用协同工作方法得到侧移和各自的水平层剪力及内力。(参考答案:√

2.当框架抗推刚度很小时,λ值较小;λ=0即纯剪力墙结构;当剪力墙抗弯刚度很小时,λ值增大;λ=∞时相当于纯框架结构。()

参考答案:√

3.塑性内力重分布的分布有两种,一时在内力计算前降低需要调幅构件的刚度,使它减少内力,二是将弹性刚度计算所得的联系梁内力乘以折减系数。对

于联系梁,规范规定调幅是采用在计算前降低勾践刚度的做法,刚度降低程度由结构具体情况确定,最低降至0.6EI。()

参考答案:×第五章框架、剪力墙、框架—剪力墙结构的近似计算方法与设计概念·第五节扭转近似计算

1.等效地震荷载作用点即惯性力的合力作用点,与质量分布有关,称为()。

A.刚心B.重心C.中心D.质心

参考答案:D

2.()在近似方法计算中是指各抗侧力结构抗侧刚度的中心。

A.刚心B.重心C.中心D.质心

参考答案:A

3.距刚心较远的边缘抗侧力单元的侧移及层间变形最小。()参考答案:×

4.在工程中,扭转问题要着重从设计方案、抗侧力结构布置或配筋构造、连接构造上妥善设计。一方面尽可能减少扭转,另一方面尽可能加强结构的抗扭能力,计算仅作为一种主要手段,以计算结果为主做出判断。()

参考答案:×

1.在变形相同的情况下,滞回曲线包含的面积越大,则耗能能力越大,对抗震越有利。所示的滞回曲线表明,梁的耗能能力大于柱的耗能能力,构件弯曲破坏的耗能能力大于剪切破坏的耗能能力。()

参考答案:√

2.梁铰机制(整体机制)优于柱铰机制(局部机制),梁铰机制是指塑性铰出在梁端,除柱脚外,柱端无塑性铰;柱铰机制是指在同一层所有柱的上、下端形成塑性铰。梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在

该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高。()

参考答案:√

3.钢筋混凝土小偏心受压柱的延性和耗能能力显著低于大偏心受压柱,主要是因为小偏压柱相对受压区高度大,延性和耗能能力降低。()

参考答案:√

4.框架设计的重要环节之一是避免梁-柱核芯区破坏以及纵筋在核芯区锚

固破坏。()参考答案:√

1.影响梁的延性和耗能的主要因素有:破坏形态,截面混凝土相对压区高度,()混凝土约束程度等。()

A.塑性铰区B.受弯区C.受剪区D.剪弯区

参考答案:A

2.抗震设计时,梁端塑性铰区顶面受拉钢筋的配筋率不应大于()。

A.2.5%B.3%C.3.2%D.4%

参考答案:A

3.梁的破坏形态可以归纳为两种:弯曲破坏和剪切破坏。剪切破坏属延性小、耗能差的脆性破坏,通过强弯弱剪设计,可以避免剪切破坏。()

参考答案:×

4.梁的弯曲破坏可以归纳为三种形态:少筋破坏、超筋破坏和适筋破坏。()参考答案:√

5.根据震害和试验研究,框架梁端破坏主要集中在1~2倍梁高的梁塑性铰区范围内。()参考答案:√

6.框架梁的截面尺寸应满足三方面的要求:承载力要求、构造要求、剪压比限值。三个方面都需通过承载力验算实现。()

参考答案:×

7.为减小框架梁端塑性铰区范围内截面的相对受压高度,塑性铰区截面底部必须配置受拉钢筋。()

参考答案:×

8.梁端箍筋加密区长度范围内箍筋的配置,除了要满足受剪承载力的要求外,还要满足最大间距和最小直径的要求。()

参考答案:√

9.箍筋加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200㎜和20倍箍筋直径的较大值,

二、三级不宜大于250㎜和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300㎜。()参考答案:√

1.()反映了柱端截面承受的弯矩和剪力的相对大小。

A.轴压比B.弯剪比C.剪跨比D.剪弯比

参考答案:A

2.柱的()定义为柱的平均轴向压应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值。

A.轴压比B.弯剪比C.剪跨比D.剪弯比

参考答案:A

3.柱是框架的竖向构件,地震时柱破坏和丧失承载力比梁破坏和丧失承载力更容易引起框架倒塌。在竖向荷载和往复水平荷载作用下钢筋混凝土框架柱的大量试验研究表明,柱的破坏形态大致可以分为下列几种形式:压弯破坏和弯曲破坏,剪切受压破坏,剪切受拉破坏,剪切斜拉破坏和粘结开裂破坏。后三种破

坏形态的柱的延性小,耗能能力差,应避免;大偏压柱的压弯破坏延性较大、耗能能力强,柱的抗震设计应尽可能实现大偏压破坏。()参考答案:√

4.剪跨比大于2的柱称为长柱,其弯矩相对较大,长柱一般容易实现压弯破坏;剪跨比不大于2、但大于1.5的柱称为短柱,短柱一般发生剪切破坏,若配置足够的箍筋,也可能实现延性较好的剪切受压破坏;剪跨比不大于1.5的柱称为极短柱,极短柱一般会发生剪切斜拉破坏,工程中应尽量避免采用极短柱。()参考答案:√

5.当反弯点不在层高范围内时,柱端截面的弯矩设计值,可取为最不利内力组合的柱端弯矩计算值除以上述柱端弯矩增大系数。()

参考答案:×

6.框架柱的截面尺寸宜符合下列各项要求:截面的宽度和高度均不小于25 0mm(非抗震设计)和300mm(抗震设计);圆柱直径不小于350mm;剪跨比大于2;截面长边与短边的边长比不大于3。()

参考答案:√

7.在地震作用下框架柱可能形成塑性铰的区段,应设置箍筋加密区,使混凝土成为延性好的约束混凝土。()

参考答案:√

8.柱箍筋加密区的箍筋量除应符合受剪承载力要求外,还应符合最小配箍特征值、最大间距和最小直径的要求。()参考答案:√

9.箍筋必须为封闭箍,并由45°弯钩,弯钩要求与梁箍筋相同。柱箍筋加密区的箍筋肢距,一级不宜大于200㎜,二、三级不宜大于250㎜和20倍箍筋直径的较大值,四级不宜大于300㎜。至少每隔一根纵向钢筋宜在两个方向由箍筋或拉筋约束;采用拉筋复合箍时,拉筋应有135°弯钩,要紧靠纵筋并勾住钢筋。()

参考答案:×

第六章钢筋混凝土框架构件设计·第四节梁柱节点核心区抗震设计

1.非抗震设计的框架梁柱节点核芯区也要配置箍筋,在柱内配置的箍筋延续到核芯区,箍筋间距不宜大于()。A.200mm B.250mm C.300mm D.350mm参考答案:B

第六章钢筋混凝土框架构件设计·第五节钢筋的连接和锚固

1.受力钢筋在构件受力较小的部位连接,抗震设计时,尽量不要再梁端、柱端、箍筋加密区等部位连接,若无法避开时,要尽可能采用机械连接,同一连接区段内受拉钢筋接头面积百分率(同一区段内连接的受拉钢筋与全部受拉钢筋面积之比)不宜超过80%。非抗震设计的框架,梁柱受拉钢筋采用绑扎搭接时,允许同一连接区段内100%钢筋搭接。()参考答案:×

第七章钢筋混凝土剪力墙设计·第一节概述

1.为了实现延性剪力墙,剪力墙的抗震设计应符合下述原则:强强弱弯,强剪弱弯,限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件,加强重点部位,连梁特殊措施。()

参考答案:√

第七章钢筋混凝土剪力墙设计·第二节墙肢设计

1.在轴压比和水平力的作用下,墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同,可以归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和()等。A.锚固破坏 B.滑移破坏 C.倾覆破坏 D.局部破坏

参考答案:B

2.在极限状态下,墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限受压区高度时,为()。

A.小偏心受压 B.界限破坏 C.大偏心受压 D.轴压

参考答案:C

3.非抗震和抗震设计的剪力墙应分别按无地震作用和有地震作用进行荷载效应组合,取控制截面的最不利组合内力或对其调整后的内力(统称为内力设计值)进行配筋设计,墙肢的控制截面一般取墙顶截面以及改变墙厚、改变混凝土强度等级、改变配筋量的截面。()参考答案:×

4.墙肢(实体墙)的斜截面剪切破坏大致可以归纳为三种破坏形态:剪拉破坏;斜压破坏;剪压破坏。()

参考答案:√

5.在轴压力和水平力共同作用下,剪跨比不大于1.5的强肢以剪切变形为主。()

参考答案:√

6.剪跨比大于1.5的墙肢在轴压力和水平力共同作用下,在截面边缘出现的水平裂缝向弯矩增大方面倾斜,形成弯剪裂缝,可能导致斜压破坏。()

参考答案:×

7.筒体结构的核心筒和内筒的混凝土强度等级不低于C25,其他剪力墙的混凝土不低于C30。()参考答案:×

8.框架―剪力墙结构中剪力墙厚度,底部加强部位不应小于200mm和h/16,其他部位不应小于160mm和h/20。()

参考答案:√

9.墙肢应配置竖向和横向分布钢筋,分布钢筋的作用有:抗剪、抗弯、减少收

缩裂缝等。()

参考答案:√

10.墙的厚度不大于400㎜时,可以采用双排配筋;大于400mm、不大于700mm 时,可以采用4排配筋;大于700mm时,可以采用6排配筋。()

参考答案:×

11.边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。()参考答案:√

第七章钢筋混凝土剪力墙设计·第三节连梁设计

1.为了使连梁弯曲屈服,应降低连梁的弯矩设计值,方法是()。A.弯矩调幅 B.减小弯矩 C.增大剪力 D.构造措施

参考答案:A

2.连梁的特点是跨高比小,住宅、旅馆剪力墙结构的连梁的跨高比往往小于2.0,甚至不大于1.0,在侧向力作用下,连梁比较容易出现剪切斜裂缝。()参考答案:√

3.按照延性剪力墙强墙弱梁要求,连梁屈服应先于墙肢屈服,即连梁首先形成塑性铰耗散地震能量;连梁应当强剪弱弯,避免弯曲破坏。()参考答案:×

4.沿连梁全长箍筋的最大间距和最小直径应与框架梁端箍筋加密区的要求相同,非抗震设计时,箍筋间距不应大于150㎜,直径不小于8㎜。()

参考答案:×

第八章高层建筑结构的空间计算及设计概念·第一节杆件有限元计算方法及计算简化假定

1.计算建筑结构的程序大体上分为四大类,其适用范围亦不同:平面协同计算,空间协同计算,空间结构计算(楼板平面内无限刚性),4、完全空间结构计算(弹性楼板假定)。()参考答案:√

第八章高层建筑结构的空间计算及设计概念·第四节框筒、筒中筒、束筒的计算及设计概念

1.影响剪力滞后的因素很多,影响较大的有:柱距与窗裙梁高度,角柱面积,框筒结构高度,框筒平面形状。()参考答案:√

2.在筒中筒结构中尽量不采用楼板大梁而采用平板或密肋楼盖的一个原因是,在保证建筑净空的条件下,可以减小楼层层高。()

参考答案:√

第八章高层建筑结构的空间计算及设计概念·第六节转换层及加强层

1.设置转换层的结构称为带转换层结构,属于复杂结构,其主要的问题是:传力途径是否直接、通畅;结构沿高度上下刚度和质量不均匀;转换构件的选型、设计和构造。()参考答案:√

第九章高层建筑钢结构设计简介·第一节一般规定

1.不同钢种的材性不完全相同,适合于抗震建筑结构的钢材应当是:低强度或中等强度。抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不小于1.1,有明显的屈服台阶,屈服平台比较长,伸长率大于30%,有良好的可焊性和合格的冲击韧性,不发生层状撕裂。()参考答案:×

2.高层建筑钢结构的侧向刚度比较小,结构分析时,要计入P-⊿效应,即重力荷载对结构产生的附加弯矩和对侧向位移的影响。()

参考答案:√

第九章高层建筑钢结构设计简介·第四节偏心支撑框架杆件承载力验算

1.消能梁段是偏心支撑钢框架塑性变形耗散能量的唯一构件,消能梁段的耗能能力与梁段的长度和构造有关。()参考答案:√

第九章高层建筑钢结构设计简介·第五节构件长细比和板件宽厚比限制

1.按强柱弱梁抗震设计的钢框架,塑性铰出现在梁端,部分柱端也会出塑性铰,梁端屈服程度比柱端严重,梁端塑性转动能力应高于柱端。为了保证梁柱出现塑性铰后板件的局部稳定,梁柱板件的宽厚比没有限制。()

参考答案:×

2.偏心支撑框架支撑斜杆的板件宽厚比不应超过国家标准《钢结构设计规范》规定的轴心受压构件在弹性设计时的宽厚比限值。()参考答案:√

第九章高层建筑钢结构设计简介·第六节构件连接

1.梁拼接和柱拼接的极限受弯承载力,由翼缘全熔透焊缝提供;极限受剪承载力由()连接提供。

A.全截面 B.腹板 C.翼缘 D.加劲肋参考答案:B

2.构件连接方式有焊接、高强度螺栓连接和栓焊混合连接。()参考答案:√

3.房屋建筑钢结构的构件连接,应遵循强构件弱连接的原则,即构件破坏晚于连接破坏。()参考答案:×

第十章高层建筑混合结构设计简介·第一节概述

1.钢骨混凝土构件是指在钢骨周围配置钢筋并浇筑混凝土的结构构件。()

参考答案:√

第十章高层建筑混合结构设计简介·第二节钢骨混凝土构件设计

1.考虑到混凝土浇筑密实性和容易配置钢筋的要求,钢骨的保护层厚度对梁一般为150mm,对柱一般为()。

A.200mm B.250mm C.300mm D.350mm参考答案:A

2.一般说来,钢骨的含钢率不小于4%,也不宜大于15%,合理含钢率为8%~10%。()

参考答案:×

3.钢骨混凝土中钢材选用与钢结构相同,可采用Q234和Q345等符合国家标准的钢材,特别要注意在采用厚度大于36㎜的厚钢板时,应有特殊性能要求,以保证不出现钢板的层状撕裂问题。()参考答案:√

4.为保证钢骨与混凝土共同工作以及墙体的稳定性要求,钢骨常常采用工字钢或槽钢等截面形式,保护层厚度不得小于50㎜。无边框剪力墙的厚度不应小于200㎜,且不小于墙净高和净宽的1/30。腹板部分配置竖向及水平分布钢筋,水平钢筋应在钢骨外绕过或与钢骨焊接。()参考答案:×

高层建筑结构设计(本)A答案

考试试题纸(A卷) 课程名称高层建筑结构设计 (本) 专业班级 一、填空题(每题3分,共15分) 1. 由梁、柱组成的结构单元称为框架,全部竖向荷载和侧向荷载由它承受的结构体系称为框架结构。 2. 我国房屋建筑采用三水准抗震设防目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。 3. 建筑物动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼,它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。 4. 在任何情况下,应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。 5. 当高层结构高度较大,高宽比较大或抗侧则度不够时,可用加强层加层,加强层构件有三种类型:伸臂、腰桁架和帽桁架和环向构件。 二、判断题:(每题3分,共15分) 1. 框架结构可以采用横向承重、纵向承重,但不能是纵横双向承重。(×) 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. 高层建筑结构的设计,要根据建筑高度、抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构体系,建筑体形和结构总体布置可忽视。(×) 4. 为了避免收缩裂缝和温度裂缝,房屋建筑可设置沉降缝。(×) 5. 抗震概念设计中,核芯区的受剪承载力应大于汇交在同一节点的两侧梁达到受变承载力时对应的核芯区的剪力。(√) 三、单选题:(每题3分,共15分) 1. A级高度钢筋混凝土高层框架结构在7度抗震设防烈度下的最大适用高度:(A) A. 55 B. 45 C. 60 D. 70 2. 钢结构框架房屋在8度抗震设防烈度下适用的最大高度:(B) A. 110 B. 90 C. 80 D. 50 3. 按照洞口大小和分布的不同,将剪力墙划分类别,但不包括:(D) A. 整体墙 B. 联肢墙 C. 不规则开洞剪力墙 D. 单片墙 4. 梁支座截面的最不利内力不包括:(D) A. 最大正弯矩 B. 最大负弯矩 C. 最大剪力 D. 最大轴力 5. 框架柱的截面宽度和高度在抗震设计时,不小于:(C) A. 200mm B. 250mm C. 300mm D. 350mm 四、简答题(第一题10分,其它每题15分,共55分) 1. 工程中采取哪些措施可避免设置伸缩缝? 工程中采取下述措施,可避免设置伸缩缝:

(完整)《高层建筑结构设计》考试试卷

高层建筑结构设计考试试卷 姓名计分 一、单选题(每题3分,共30分) 1、在相同条件下,随着建筑物高度的增加,下列指标哪个增长最快? () A.结构底部轴力 B. 结构底部弯矩 C. 结构顶部位移 D. 结构顶部剪力 2、钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的多少?() A. 1/20 B. 1/25 C. 1/30 D. 1/35 3、反弯点法的适用条件是梁柱线刚度之比值大于何值?() A. 3 B. 2.5 C. 2 D. 1.5 4、7度抗震时的框架-剪力墙结构中横向剪力墙的最大间距是多少?() A. 65M B. 60M C. 55M D. 50M 5、三级抗震等级的框架梁梁端箍筋加密区范围应满足下列何种条件?() A. 不得小于2.5h(h为梁截面高度) B. 不得小于2h(h为梁截面高度) C. 不得小于500mm D. 不得小于600mm 6、C类地面粗糙度指的是下列哪项?() A. 有密集建筑群且房屋较高的城市市区 B. 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 C. 有密集建筑群的城市市区 D. 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 7、对于需要进行罕遇地震作用下薄弱层验算的框架结构,当屈服强度系数沿高度分布均匀时,则结构薄弱层位于何处?() A. 任意一层 B. 结构顶部 C. 结构中部 D. 结构底部 8、一规则框架,其底层计算高度为4.5m,用反弯点法近似计算在风荷载作用下的内力,其底层反弯点高度为何值(单位m)?() A.2.0m B.2.5m C.3.0m D.3.5m 9、在地震区一般不允许单独采用下列哪种结构体系?() A. 框架-筒体结构 B. 框支剪力墙结构 C. 框架结构 D. 剪力墙结构

高层建筑基础结构设计探讨

高层建筑基础结构设计探讨 发表时间:2018-04-18T15:19:14.887Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第32期作者:刘少龙[导读] 对于高层建筑来讲,其主要由上部结构、基础和地基等三部分构建成为一个完整的体系。 摘要:高层基础在结构体系中是非常关键的组成部分,由于建筑自身高度较大及层数较多,竖向荷载很大,这些都会导致在风荷载及地震荷载作用下的高层建设倾覆力矩会成倍增长,因此,基础结构设计要科学合理,才能为建筑提供更好的竖直和水平承载力。本文主要对高层建筑基础结构设计选型及要点进行探讨,供同行借鉴参考。 关键词:高层建筑;基础结构;设计;结构选型;要点 前言 对于高层建筑来讲,其主要由上部结构、基础和地基等三部分构建成为一个完整的体系,而且三个部分相互依托,相互作用。因此在高层建筑基础结构设计过程中,要对上部结构刚度、地基条件和基础受力等所带来的影响进行充分考虑,并在此基础上来选择适宜的基础结构形式,依托于相关理论来完成地基和基础的设计,尽可能的减少基础内力和沉降,确保基础结构具有较好的经济性,这对于整个工程项目的顺利实施具有极为重要的意义。 一、高层建筑基础结构设计理论 (一)上部结构的刚度对基础受力状况的影响上部结构的刚度关系到基础受力状况,假设上部结构为绝对刚度情况下时,当地基出现变形现象时,其各竖向构件会出现下沉现象,下沉时具有较好的均匀性。针对于这种情况下,在具体设计过程中,如果忽略竖向构件抗转运能力,基础梁的不动铰支座的作用可以由竖向构件支座来替代,将二者等同,这样基础梁则等同于倒置的连续梁,出现整体弯曲的可能性几乎没有,但会有局部弯曲现象产生。假设上部结构为绝对柔性,在这种情况下上部结构没有约束力作用于基础,一旦基础梁出现局部弯曲,势必会导致整体弯曲情况发生。对于上部绝对刚性或是上部绝对柔性情况下,基础梁无论是在内力大小或者是在内力分布方面都会存在一定的差异。在实践损伤过程中,结构物多处于这两种情况之间,具体需要依靠计算软件来对其整体刚度进行分析。因此在具体高层建筑基础结构设计过程中,可以适当地增加上部结构的刚度,但这需要在地基、基础和荷载等条件不变的情况下进行,这样基础的相对挠曲和内力则会相应减少,上部结构自身内力得以增加。 (二)地基条件对基础受力状况的影响基础受力状况还会受到地基条件的影响,这种影响多来自于地基土的压缩性和分布的均匀性。当地基土质较好,不具有可压缩性时,基础结构整体弯曲现象也不会发生,即使发生局部弯曲,但这种情况出现的机率也不大,这种情况下下部结构也不会有次应力产生。但在实际高层建筑建设过程中,地基土完全处于不可压缩状态的情况几乎不存在,地基土多少会存在可压缩性,并存在分布不均匀性,因此基础弯矩的分布也存在较大的差异。这种情况下,基础与地基界面处会产生不同程度的摩擦,但基于土自身的强度来讲,基础与地基界面之间摩擦时产生的摩擦力较小,这种摩擦力会处于土的抗剪强度以下。在地基土孔隙水压力出现变化时,必然也会导致压缩时摩擦力的大小和分布情况的改变。而且界面并不简单的受来自于基础的影响,外荷载、基础柔度和土蠕变也会对界面情况带来一定的影响,在估计对界面摩擦影响情况时,需要针对完全光滑至完全粘着这两种极端情况来进行考虑。 (三)上部结构与基础和地基共同作用的概念及分析方法在高层建筑基础结构设计过程中,要明确上部结构、地基和基础三者之间的不可分性,这三者作为一个整体,其连接点和接触点都需要满足变形协调的条件,这样才能更准确的对整个系统的变形和内力进行求解。在高层建筑中,由于上部结构和基础多是由梁和板共同组成,因此要想建立上部结构和基础的刚度矩阵,则能够采取的分析方法较多,如有限单元法、有限条法、有限差分法和解析方法等,同时还要依托于变形协调条件,将其与地基的刚度矩阵有效的耦合起来。当前地基可以根据实际情况来选择具体的地基模型,并建立地基刚度矩阵。 二、高层建筑基础选型工作 (一)高层建筑基础选型的影响因素在进行高层建筑基础选型过程中,其影响主要来自于高层建筑上部结构、地质条件、周围环境及高基础桩种类等几个方面。对于高层建筑基础结构来讲,上部结构直接影响到高层建筑基础的类型、深度和浮力等参数,不同的上部结构会对高层建筑基础荷载的大小和分布带来不同的影响,在具体设计时需要设计人员要给予充分的重视。而且在具体设计过程中,当高层建筑上部结构及地下室种类和形状不同时,其所产生的沉降幅度和变形幅度也会存在差异,进而对高层建筑的基础选型带来较大的影响。对于地质条件对高层建筑基础选型所带来的影响,可以从两方面入手分析。其一,考虑来自于地基持力层所带来的影响,由于持力层需要承担高层建筑的基础荷载,因此在高层建筑基础选型时需要以持力层承载能力大小和压缩变化幅度为依据。其二要考虑穿越土层的基本状况,即所选的高层建筑基础类型来综合考虑土层中地下水和桩基穿越能力的实际情况,这样才能选择出适宜的基础类型。高层建筑基础类型还会受到来自于施工中空间因素的影响,因此在具体选型时要选择利于施工及具有较好稳定性的基础类型。由于高层建筑基础桩基的入土和挤土过程中会产生挤土效益,并对周边建筑和地下管网带来较大的影响,因此在选型时尽量选择挤土效应最小的桩基形式。而且基础桩种类不同时,其尺寸也会存在差异,因此基础桩的类型和规格要根据持力层特性、安全性要求及高层建筑负荷等方面进行具体的考虑。另外,还要考虑施工工期这一因素,需要在保证高层建筑基础施工速度、施工质量和施工效益的基础上来选择适宜的基础类型,以此来确保高层建筑基础的持续性、稳定性和安全性,全面兼顾到高层建筑的总体价值。 (二)高层建筑基础选型的基本原则在进行高层建筑基础选型过程中,需要遵循多样性、经济性和总体优化等原则。即在高层建筑基础选型过程中,要求设计人员要对各种高层建筑基础类型进行掌握,并从中选择具有较高社会和综合价值的基础类型。在具体基础选型过程中还要考虑到成本和施工进度,以此来确保达到最佳的经济效益。

高层建筑结构设计(教案)

高层建筑结构设计 教案 山东大学 土建与水利学院 薛云冱

目录 第一章:高层建筑结构体系及布置 (2) §1-1 概述 (2) §1-2 高层建筑的结构体系 (7) §1-3 结构总体布置原则 (9) 第二章:荷载及设计要求 (12) §2-1 风荷载 (12) §2-2 地震作用 (13) §2-3 荷载效应组合及设计要求 (14) 第三章:框架结构的内力和位移计算 (15) §3-1 框架结构在竖向荷载作用下的近似计算—分层法 (15) §3-2 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(一)—反弯点法 (16) §3-3 框架结构在水平荷载作用下的近似计算(二)—改进反弯 点(D值)法 (17) §3-4 框架在水平荷载作用下侧移的近似计算 (18) 第四章:剪力墙结构的内力和位移计算 (20) §4-1 剪力墙结构的计算方法 (20) §4-2 整体墙的计算 (22) §4-3 双肢墙的计算 (23) §4-4 关于墙肢剪切变形和轴向变形的影响以及各类剪力墙划 分判别式的讨论 (24) §4-5 小开口整体墙的计算 (29) §4-6 多肢墙和壁式框架的近似计算 (30) 第五章:框架—剪力墙结构的内力和位移计算 (30) §5-1 框架—剪力墙的协同工作 (30) §5-2 总框架的剪切刚度 (31) §5-3 框—剪结构铰结体系在水平荷载下的计算 (32) §5-4 框—剪结构刚结体系在水平荷载下的计算 (33) §5-5 框架—剪力墙的受力特征及计算方法应用条件的说明 (36) §5-6 结构扭转的近似计算 (36) 第六章:框架截面设计及构造 (36) §6-1 框架延性设计的概念 (36) §6-2 框架截面的设计内力 (37) §6-3 框架梁设计 (39) §6-4 框架柱设计 (42) §6-5 框架节点区抗震设计 (47) 第七章:剪力墙截面设计及构造 (49) §7-1 墙肢截面承载力计算 (49) §7-2 连梁的设计 (53)

高层建筑结构设计复习总结

2元 高层建筑结构设计复习总结 一、1.高层建筑:将10层及10层以上或高度超过28m的混 凝土结构为高层民用建筑;高层建筑结构是高层建筑中的主要承重骨架。2.高层建筑优点:占地面积小,节约建筑用地; 缩短城市道路和各种管线,节约基础设施费用;改造城市面貌。3.高层建筑结构功能:安全性、实用、耐久、稳定4.高层建筑结构中:轴力和结构高度成线性关系;弯矩和结构高度成二次方关系;位移和结构高度成四次方关系。4.高层建筑结构形式:a按材料分:砌体结构、钢筋砼、钢结构、钢和钢筋砼材料混合结构b.按结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构(框筒结构、筒中筒、多筒、成束筒)、悬挂结构及巨型框架结构5.(1)砌体结构:造价低; 强度低,特别是抗拉、抗剪强度低、延性差;抗震性不好(2). 钢筋砼结构:优(强度高,能组成多种结构体系,抗震性能较好,跟钢结构相比刚度大,造价低,材料来源丰富,耐火性好)缺(自重大,结构截面尺寸大,建筑面积小,造价增加施工周期较长)(3)钢结构:优(较理想材料,强度高,自重轻,延性好,抗震性能好,施工速度快,易于加工,施工方便)缺(造价高,耐火性差,维护费用高)6.(1)框架结构体系:优(建筑平面布置灵活,可形成大空间,立面也可变化;延性好;造价低。)缺(侧向刚度小;水平位移大,一般不超过60米;在高烈度地区,高度严格控制;非结构

构件破坏严重,维护费用高;缺少二道防线)设计要点:a 根据使用要求,建筑要求来布置框架层高;b梁柱节点必须刚接;c梁的跨度受梁、断面尺寸限制d柱断面尺寸根据轴力大小确定,在震区有轴压比限制(2)剪力墙结构体系:利用钢筋砼墙体组成的承受全部竖向和水平作用的。优(整体性好;侧移刚度大;变形小;非结构构件损坏小;结构次生内力P-Δ效应不显著;弹塑性稳定问题不突出;承载力易满足要求;抗震性能好;具有多道防线)缺(剪力墙间距较小;平面布置不灵活;大房间受到限制;自重大;刚度大,周期短)(3)框架-剪力墙结构体系:在框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水瓶座用的高层建筑结构。优(侧向位移小;减轻节点负担;增加了超静定次梁;保证了塑性的发展;屈间侧移屈干均匀;框架部分各层剪力趋于均匀;具有多道防线)缺(水平方向刚度不均匀)(4)筒体结构体系:由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑结构。7.高层建筑结构发展原因:经济的发展;建筑用地减少;城市人口增多;地价上涨;建筑科技进步;钢筋及水泥的应用8.高层建筑发展:建筑功能和用途越来越好,建筑城市化;向亚洲发展,高度将有新突破;在结构设计方法方面着重技术深化;采用新结构形式。二1.在高层建筑结构设计中,水平荷载与作用占据主导和控制作用2.高层建筑中活荷载的不利布置一般怎样考虑:高层

高层建筑结构设计复习试题(含答案)

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。 第一章 概论 (一)填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

高层建筑结构设计的研究

高层建筑结构设计的研究 摘要:高层建筑目前在我们的城市建设当中所占的比例是越来越大,而建筑结构设计方面的变化也越来越多,很多新兴的结构设计方案以迅猛的速度呈现在我们的城市建设中。建筑类型与功能越来越复杂,高层建筑的数量口渐增多,高层建筑的结构体系也是越来越多样化,高层建筑结构设计也越来越成为高层建筑结构工程设计工作的难点与重点。该文主要研究高层建筑的结构设计。 关键词:高层建筑结构设计 近些年来,我国的高层建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看,并不理想。在高层建筑结构设计中,结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况,应作出合理的结构方案选择。高层建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析掌握的知识处理实际建筑设计中遇到了各种问题。 一高层建筑结构设计的特点 轴向变形是不容忽视的。高层建筑中,竖向载荷很大,能在柱中引起较大的轴向变形,对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩减小,跨中正弯矩和端支座负弯矩值增大;此外还会对预测构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 结构延性是重要设计指标。相对于底层建筑而言,高层建筑的结构更柔和一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使高层建筑结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 水平荷载成为决定因素:一方面,因为高层建筑楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度变化。 二高层建筑结构的相关问题分析 结构的超高问题:在抗震规范和高规范中,对结构的总高度有着严格的限制,

关于高层建筑结构设计的几点见解

关于高层建筑结构设计的几点见解 摘要:在科技迅猛发展的21世纪,建筑是越建越高,至于建筑结构的设计就越发的复杂,建筑的结构体系、建筑的类型,建筑的风险计算都成为设计的要点。本文从高层建筑的特点出发,对高层建筑结构体系设计的基本要求等方面进行了分析探讨。 关键词:框架结构;荷载;抗震设计 1 前言 随着我国城市化建设进程的加快,城市人口的高度集中,用地紧张以及商业竞争的激烈化,促进了高层建筑的出现和不断发展。高层建筑结构设计给工程设计人员提出了更高的要求,下面就结构设计中的问题进行一些探讨。 2 高层建筑结构体系的特点 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定,10层或10层以上或者房屋高度超过28m的建筑为高层建筑物。随着层数和高度的增加,水平作用对高层建筑结构安全的控制作用更加显著,包括地震作用和风荷载。高层建筑的承载能力、抗侧刚度、抗震性能、材料用量和造价高低,与其所采用的结构体系密切相关。不同的结构体系,适用于不同的层数、高度和功能。 2.1 框架结构体系 框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中,由梁和柱通过节点构成承载结构,框架形成可灵活布置的建筑空间,具有较大的室内空间,使用较方便。由于框架梁柱截面较小,抗震性能较差,刚度较低,建筑高度受到限制;剪切型变形,即层间侧移随着层数的增加而减小;框架结构主要用于不考虑抗震设防、层数较少的高层建筑中。在考虑抗震设防要求的建筑中,应用不多;高度一般控制在70m以下。 2.2 剪力墙结构体系 利用建筑物墙体作为承受竖向荷载、抵抗水平荷载的结构,称为剪力墙结构体系。剪力墙结构体系于钢筋混凝土结构中,由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。现浇钢筋混凝土剪力墙结构的整体性好,刚度大,在水平荷载作用下侧向变形小,承载力要求也容易满足;剪力墙结构体系主要缺点:主要是剪力墙间距不能太大,平面布置不灵活,不能满足公共建筑的大空间使用要求。此外,结构自重往往也较大。当剪力墙的高宽比较大时,是一个受弯为主的悬臂墙,侧向变形是弯曲型,即层间侧移随着层数的增加而增大。剪力墙结构在住宅及旅馆建筑中得到广泛应用。因此这种剪力墙结构适合于建造较高的高层建筑。根据施工方法的不同,可以分为:全部现浇的剪力墙;全部用预制墙板装配而成的剪力墙;

2020西南大学《高层建筑结构设计》网络作业标准答案

2020西南大《高层建筑结构设计》作业 单项选择题 1、高层剪力墙结构的剪力墙布置,下列哪项符合规定? .剪力墙宜双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于2,墙肢截面高度与厚度之比不于3; .剪力墙应双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于3,墙肢截面高度与厚度之比不于2。 .剪力墙应双向或多向布置,宜打通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于2,墙肢截面高度与厚度不宜小于3; .剪力墙应双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于3,墙肢截面高度与厚度之比不于2; 2、在计算剪力墙的内力与位移时,为何不能随意将全部翼缘作为有效翼缘来计算? .翼缘内应力非均匀分布,远离腹板的翼缘内应力线性衰减参考答案 .留有余地 .翼缘内应力非均匀分布,远离腹板的翼缘内应力变小 .翼缘内应力非均匀分布,远离腹板的翼缘内应力为零 3、任何结构都为一个空间结构,但是对于框架、剪力墙、框架---剪力墙结构而言,大多数可以简化为( )结构算大为简化。 .立体 .平面 .空间 .简支 4、用D值法分析多层多跨框架在水平荷载作用下的内力时,对除底层柱底外的其余各层梁、柱节点的转角所作应为下列何项所述?

.所有各层梁、柱节点的转角均为0 .同一柱上、下节点转角不相等,且同层各柱的上节点转角或下节点转角分别也不相等 .同一柱上、下节点转角相等,且同层各柱上、下节点转角也相等 .同一柱上、下节点转角不相等,但同层各柱的上节点转角或下节点转角分别相等5、框架梁、柱节点区域的箍筋配置_____。 .不能小于梁端加密区的箍筋配置 .不能小于柱端加密区的箍筋位置 .不能大于梁端加密区的箍筋配置 .不能大于柱端加密区箍筋配置 6、下述_____不正确。 . A. 反弯点法适用于高层建筑结构的内力计算 .分层计算法适用于计算竖向荷载作用下的杆件内力 .D值法适用于高层建筑结构在水平荷载作用下的内力计算 .反弯点法对多层多跨、梁柱线刚度比大于3 的结构内力计算比较精确 7、 下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是() .刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 .抗扭刚度低 .质量分布不均匀 .结构有较多错层 8、梁支座截面的最不利内力不包括:() . B. 最大正弯矩

高层建筑结构设计的问题与对策研究

高层建筑结构设计的问题与对策研究 随着社会的不断进步和科技的不断发展,高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了建筑设计的重点内容,因此,研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。本文介绍了高层建筑结构特征,分析了高层建筑结构设计的原则,阐述了高层建筑结构设计问题,并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 标签:高层建筑结构;设计;对策 1、高层建筑结构设计存在的常见问题 1.1 抗风结构设计问题 由于高层建筑的高度特点,使得其抗风性能也是非常重要的一个环节。当对建筑结构设计的过程中,也应当对抗风设计的有效性进行考虑。通常来说,由于高层建筑自身高度很高,作为建筑物自身则同外界风之间存在一种阻隔以及扰动作用,这就使得建筑物周围的风会在一定作用之下对建筑产生一种类似于振动的效果,并使其承受相当的荷载力,从而使建筑的自身安全受到威胁,严重的还会使建筑主体结构被破坏、墙体断裂等现象的出现。 1.2 抗震结构设计问题 对于高层建筑来说,在对其结构设计的过程中最为重要也是最难实施的环节就是其抗震结构的设计,因为高层建筑特点,使得其在地震发生过程中可能会存在很多不确定的因素,而在目前建筑结构设计的过程中,也没有对当地震发生时如何有效的进行避震以及其可能带来的破坏性进行足够的考虑。而如果在设计的过程中没有对高层建筑的相关抗震数据较为精确的分析,且不能够根据地震发生原理为依据进行相应的设计,则很有可能由于高层建筑抗震性能的不足而存在一定的安全隐患,从而对人们的生命财产安全造成严重的威胁。 1.3 消防结构设计问题 同普通建筑相比,高层建筑具有更为复杂的特点,而为了对高层建筑多种需求进行满足,则需要在结构设计的过程中选择不同种类的材料。目前,在高层建筑中使用较多的还是可燃性材料,而这就会对高层建筑的火灾情况带来了一定的隐患。同时,由于在高层建筑中具有风力大、空气流动强的特点,一旦出现火灾则很可能造成更为严重的灾害。另外,由于高层建筑楼层较多,在对其结构设计的过程中也都将其设计为垂直形态,而在这中形态之中一旦发生火灾,那么对居民疏散则需要更多的时间,这也为高层建筑的消防问题带来了威胁。 2、高层建筑结构设计问题解决策略

高层建筑结构设计资料

名词解释: 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。填空:1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2.高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用, 技术先进,经济合理,方便施工。 3.复杂高层结构包括带转换层的高层结构,带加强层的高 层结构,错层结构,多塔楼结构。 4.8度、9度抗震烈度 设计时,高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5.高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系,剪力墙 结构体系,框架—剪力墙结构体系,筒体结构体系,板柱 —剪力墙结构体系;水平向承重体系有现浇楼盖体系,叠 合楼盖体系,预制板楼盖体系,组合楼盖体系。 6.高层结构平面布置时,应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近,以减少扭转效应。 7.《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1.地基是指支承基础的土体,天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2.当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m,且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础,一般称为浅基础。 3,为了增强基础的整体性,常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁,将条形基础联系起来。 4.基础的埋置深度一般不宜小于0.5m,且基础顶面应低于 设计地面100mm以上,以免基础外露。 5.在抗震设防区,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏 形基础,其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15;桩箱或 桩筏基础的埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6.当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时,高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙 房一侧设置后浇带,其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8.当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时,应进行地基变形验算。 9.基床系数即地基在任一点发生单位沉降时,在该处单位 面积上所需施加压力值。 10.偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求,同时还应防止基础转动过 大。 11.在比较均匀的地基上,上部结构刚度较好,荷载分布 较均匀,且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时,地基反 力可按直线分布,条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时,宜按弹性地基梁计算。 12.十字交叉条形基础在设计时,忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响,根据静力平衡条件和变形协调 条件,进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13.在高层建筑中利用较深的基础做地下室,可充分利用 地下空间,也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm,且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10,且基础高度不小于3m,就可形成箱形基础。 1.高层建筑结构主要承受竖向荷载,风荷载和地震作用等。 2.目前,我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量(恒载与活荷载)大约为12~14kN /m2 ;剪力墙、筒体结构体系为14~16kN/m2 。 3.在框架设计中,一般将竖向活荷载按满载考虑,不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大,可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1~1.2的系数加以放 大,以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4.抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5.高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法:①高度不超过40m,以剪切变形为主,刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物,可采用底部剪力法;②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法;③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等,宜采 用时程分析法进行补充计算。, 6.在计算地震作用时,建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7.在地震区进行高层建筑结构设计时,要实现延性设计, 这一要求是通过抗震构造措施来实现的;对框架结构而言, 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8.A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时,平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9.高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答: 1.我国对高层建筑结构是如何定义的? 答:我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定:10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2.高层建筑结构有何受力特点? 答:高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力),在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中,可以认为柱的轴向力与层数为线性关系,水平力 近似为倒三角形分布,在水平力作用卞,结构底部弯 矩与高度平方成正比,顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值,往往成为控制因素。另外, 高层建筑各构件受力复杂,对截面承载力和配筋要求 较高。

高层结构设计填空题参考答案(不完整版)

1.λ是反映_综合框架和综合剪力墙之间刚度比值的一个无量纲参数。 2.在其他条件不变的情况下,随着连梁转换刚度的增加,剪力墙整体系数α将___增大。 3.我国《抗震规范》的抗震设计原则是小震不坏,__中震不坏______,大震不倒。 4.底部剪力法适用于高度不超过40m,以剪切变形为主且____质量和刚度____沿高度分 布比较均匀的结构。 5.对现浇楼盖框架结构,考虑到_楼梯作为梁有效翼缘_______对梁截面惯性矩I的影响, 中框架梁可取I=2I0,边框架梁可取I=1.5I0(I0为形截面梁的惯性矩)。 6.对于高度50m以上或高宽比H/B大于4的框架结构,进行侧移近似计算时,除考虑梁和柱的弯曲变形外,还应该考虑_____柱轴向投影__________变形的影响。7.抗震设计时,规则建筑的平面布置应保证平面局部突出部分的尺寸较小,_______质量与刚度____平面分布基本均匀对称。 8.整体墙是指没有洞口或___开洞面积较小__的剪力墙。 9.在高层建筑的一个结构单元内,应尽量减小结构的侧移刚度中心与水平荷载合力中心间的偏心,以降低_____结构扭转_____对房屋受力的不利影响。 10.为保证抗震等级为一、二级的剪力墙墙肢塑性铰区不过早发生剪切破坏,应使墙肢截面的受剪承载力大于其___受弯_____承载力。 11.在结构顶部附加水平地震作用ΔF n的主要原因是考虑______主体结构顶层附加水平地震作用__________对结构地震反应的影响。 12.现浇钢筋混凝土结构的抗震等级是根据设防烈度、建筑类别、场地类别、结构类型和__房屋高度______________确定的。 13.筏式基础有_____梁板式_和平板式两种类型。 14.多层框架在水平荷载作用下的近似内力计算方法—D值法,实际上是对反弯点法中__ 抗侧刚度_______和___反弯点位置___进行了修正。 15.在水平荷载作用下结构的水平位移曲线大致有三种型式:__弯曲型____、___剪切型__和_弯剪型_________。 16.我国《抗震规范》规定的计算水平地震的方法有三种。即___振型分析反应谱法__、__底部剪力法______和____时程分析法____。 17.在框架结构的抗震设计中,框架梁的受压区计算高度x与梁截面的有效高度h0的比值x/h0,对于一级框架梁要满足___趋于0.25____,二、三级框架梁要满足____《=0.35___,四级框架梁则_______无规定___。 18.框架结构在强烈地震作用下,首先发生屈服并产生较大弹塑性位移的楼层称为结构____薄弱层____。 19.壁式框架柱侧移刚度D值的计算,与普通框架柱不同之处是需要考虑___刚域______和剪切变形的影响。 20.框筒结构的柱子轴向力,愈接近筒角愈大,这种现象叫__剪力滞后_____。 21.多层框架结构柱下条形基础梁的___高度______一般宜为柱距的81~41。 22.在地震区,当建筑物平面复杂、不对称并且各部分刚度、质量相差悬殊时,为减小震害可以设置______防震___缝。 23.钢筋混凝土结构承载力抗震调整系数γRE的数值__《1。 24.变形缝中的_______沉降_______缝应将建筑物从屋顶到基础全部分开。 25.若综合框架总剪力V f<0.2V0,则V f应取0.2V0及1.5V f,max二者中的较___小________者。

高层建筑结构设计复习题

高层建筑结构复习题 一、填空题50道及答案 1板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。 2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构,称为【框架-支撑结构】。 3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少,框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。 4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。 5.巨型框架结构也称为主次框架结构,主框架为【巨型】框架,次框架为【普通】框架。 6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。 7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。 8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】,使结构的侧向刚度和承载力上下相同,或下大上小,自下而上连续,逐渐减小,避免有刚度或承载力突然变小的楼层。 9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。 10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。 11.高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括自重等【恒载】及使用荷载等【活载】。水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。 12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。 所13.抗震设计的两阶段设计分别为:第一阶段为【结构设计】阶段,第二阶段为【验算】阶段。 14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。 15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外,还有【场地特征周期】。 16.场地土愈【软】,软土覆盖层的厚度愈【大】,场地类别就愈【高】,特征周期愈【大】,对长周期结构愈不利。 17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层,称为【加强层】。 18.巨型框架也称为主次框架结构,主框为【巨型框架】,次框架为【普通框架】。 19.水平何载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生【附加弯矩】。附加弯矩又增大侧移,这是一种【二阶效应】,也称为“P-Δ“效应。 20.一般用延性比表示延性,即【塑性变形】能力的大小。 21.要设计延性结构,与下列因素有关:选择【延性材料】、进行结构【概念设计】、设计【延性结构】、钢筋混凝土结构的抗震构造措施及【抗震等级】。

关于高层建筑的结构设计探讨

关于高层建筑的结构设计探讨 发表时间:2019-06-12T13:57:51.333Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年4期作者:杨佳宁 [导读] 随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。 摘要:随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多。高层建筑的结构设计不仅应保证高层建筑具有足够的安全性,还应保证结构的经济性、合理性。本文就结构设计中应注意的几方面问题进行了探讨。 关键词:高层建筑;高层建筑结构设计;问题 一、高层建筑设计的意义与依据 1.概念设计的意义 高层建筑能做到结构功能与外部条件一致,充分展现先进的设计,发挥结构的功能并取得与经济性的协调,更好地解决构造处理,用概念设计来判断计算设计的合理性。 2.概念设计的依据 高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质,设计和构造处理原则,计算程序的力学模型和功能,吸取或不断积累的实践经验。 二、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有; 1.水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。 2.侧移成为控制指标 与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 3.抗震设计要求更高 有抗震设防的高层建筑结构设计,除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外,还必须使结构具有良好的抗震性能,做到小震不坏、大震不倒。 4.轴向变形不容忽视 高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安垒的结果。 5.结构延性是重要设计指标 相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 三、高层建筑结构设计的几个问题 1.高层建筑结构受力性能 对于一个建筑物的最初的方案设计,建筑师考虑更多的是它的空间组成特点,而不是详细地确定它的具体结构。建筑物底面对建筑物空间形式的竖向稳定和水平方向的稳定都是非常重要的,由于建筑物是由一些大而重的构件所组成,因此结构必须能将它本身的重量传至地面,结构的荷载总是向下作用于地面的,而建筑设计的一个基本要求就是要搞清楚所选择的体系中向下的作用力与地基土的承载力之间的关系,所以,在建筑设计的方案阶段,就必须对主要的承重柱和承重墙的数量和分布作出总体设想。 2.高层建筑结构设计中的扭转问题 建筑结构的几何形心、刚度中心、结构重心即为建筑三心,在结构设计时要求建筑三心尽可能汇于一点,即三心合一。结构的扭转问题就是指在结构设计过程中未做到三心合一,在水平荷载作用下结构发生扭转振动效应。为避免建筑物因水平荷载作用而发生的扭转破坏,应在结构设计时选择合理的结构形式和平面布局,尽可能地使建筑物做到三心合一。 在水平荷载作用下,高层建筑扭转作用的大小取决于质量分布。为使楼层水平力作用沿平面分布均匀,减轻结构的扭转振动,应使建筑平面尽可能采用方形、矩形、圆形、正多边形等简单平面形式。在某些情况下,由于城市规划对街道景观的要求以及建筑场地的限制,高层建筑不可能全部采用简单平面形式,当需要采用不规则L形、T形、十字形等比较复杂的平面形式时,应将凸出部分厚度与宽度的比值控制在规范允许的范围之内,同时,在结构平面布置时,应尽可能使结构处于对称状态。 3.高层建筑结构设计中的其它问题 3.1关于转换梁新的《高规》已经明确规定,当剪力墙墙肢与其平面外方向的楼面梁连接时,应采取在墙与梁相交处设置扶壁柱或暗柱,或在墙内设置型钢等至少一种措施,减小梁端部弯距对墙的不利影响。但有个别工程设计,将框支梁(转换梁)直接垂直支承于一般厚度的剪力墙上,而未对墙体采取上述加强措施。其中有些转换梁是大跨度单跨梁垂直支承于两端墙体;有些转换梁甚至位于支承墙的门洞边;有些支承墙因多层架空,高厚比不满足要求。这类情况,为增强转换梁两端的约束能力,满足其钢筋锚固要求,必须在转换梁两端的墙体中设置墙体端柱或扶壁柱,或加厚墙体设置暗柱(必要时加型钢),并按框支柱的要求进行设计。

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