高层建筑结构思考题答案—最新无错版

1.高层建筑有哪些常用结构体系？试述每种结构体系的优缺点。

1) 框架结构

优点：平面布置灵活，可提供较大的室内空间。

缺点：抗侧移刚度较小，主要用在层数不多、水平荷载较小的情况。

2) 剪力墙结构

优点：抗侧移刚度较大，可承受较大的水平荷载。用于层数较多，水平荷载较大的情况。

缺点：墙体多，难于布置面积较大的房间，主要用于住宅、公寓、旅馆等对室内面积要求不大的建筑物。

3) 框架－剪力墙结构

优点：综合了框架和剪力墙结构的优点，既具有较大的抗水平力能力，又可提供较大的室内空间和较灵活的平面布置。

4) 筒体结构

优点：具有更大的抗侧移刚度。

缺点：框筒体系在水平荷载下外框筒的剪力滞后效应较大，结构的潜能和空间效应发挥较差。

2.高层建筑的结构平面布置原则？

结构平面形状宜简单、规则，质量、刚度和承载力分布宜均匀。不应采用严重不规则的平面布置。否则会产生过大的偏心，导致扭转过大。

3.分别叙述何时需设防震缝、伸缩缝和沉降缝？缝宽如何确定？

伸缩缝：高层建筑结构未采取可靠的构造或施工措施来防止建筑物在温度变化过程中产生的温度应力时，需设伸缩缝。

沉降缝：在高层建筑中，当建筑物相邻部位层数或荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大，从而造成较大差异沉降时，宜设沉降缝将结构划分为独立单元。

防震缝：当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。

伸缩缝宽度由线膨胀系数经计算求得。

沉降缝宽度由沉降转角计算后，建筑顶部不接触求得。

防震缝的最小宽度是根据地震中缝两侧的房屋不发生碰撞的条件确定的。

框架，当H≤15m时，δ=100mm

设防烈度为6 7 8 9度

H每增加5m 4m 3m 2m

防震缝宽度增加20mm

框架--剪力墙，缝宽为框架的70%，剪力墙，缝宽为框架的50%，缝宽均应≥100mm

两侧房屋高度不同时，按较低的房屋高度确定；当两侧结构体系不同时，按不利的不

利体系确定。

需抗震设防的建筑，其伸缩缝、沉降缝宽度应按防震缝宽度确定。

4.采用何种措施可增大伸缩缝的间距？

1) 顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率；

2) 顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层；

3) 每30~40m 间距留出施工后浇带，带宽800~1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带混凝

土宜在45天后浇筑；

4) 采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂；

5) 提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结构。

5.采用何种措施可不设沉降缝？

1）采用桩基，桩支承在基岩上；或采取减少沉降的有效措施，并经计算，沉降差在允许范

围内。

2）主楼与裙房采用不同的基础形式，并宜先施工主楼，后施工裙房，调整土压力使后期沉降基本接近。

3）地基承载力较高、沉降计算较为可靠时，主楼与裙房的标高预留沉降差，先施工主楼，后施工裙房，使最后两者标高基本一致。

6.周期比的定义？限制高层建筑周期比的目的？当周期比大于0.9时,会出现什么问题？

定义：结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比。

目的：限制结构的抗扭刚度不能太弱。

问题：当两者接近时，由于振动耦联的影响，结构的扭转效应明显增大。

7.位移比的定义？限制高层建筑位移比的目的？当位移比为 1.5时，最大位移是最小位移的几倍？

定义：楼层竖向构件最大的水平位移和层间位移与该楼层水平位移的平均值之比。

目的：减少扭转效应的不利影响。3倍。

8.高层建筑何时应考虑楼面活荷不利布置？当按活荷满布进行计算时，应对何处内力进行放大？放大系数取多少？

当楼面活荷载大于4kN/m2时，应考虑活荷不利布置。，按活荷满布进行计算时，梁跨中弯矩需乘以1.1～1.3的放大系数。

9.一般高层建筑可采用多少年一遇的基本风压？对风荷载比较敏感的高层建筑，其基本风压何时应按1.1倍采用？重现期为10年的基本风压用于何处计算？

1）一般高层建筑可采用重现期为50年的基本风压。

2）一般情况下，高度>60米的高层建筑，承载力设计时风荷载可按基本风压的1.1倍采用。

3）高度≤60米的高层建筑，风荷载是否提高由设计人员根据实际情况确定。

4）重现期为10年的风压用于高层建筑的舒适度验算。

10.结构抗震等级是根据什么划分的？共分成几级？

结构类型、房屋高度、设防烈度。分成特一级、一级、二级、三级、四级共五级。

11.在有地震作用地区，何时需要考虑风荷载参与组合，组合系数取多少？

1) 60m以上的高层建筑。

2)水平长悬臂结构和大跨度结构，7度、8度、9度抗震设计。

风荷载的组合系数为0.2。

12.限制高层建筑层间相对位移的目的是什么？各种体系层间相对位移的允许值是多少？

1）保证结构基本处于弹性受力状态，对钢筋混凝土结构来说，要避免混凝土墙或柱出现裂缝；同时，将混凝土梁等楼面构件的裂缝数量、宽度和高度限制在规范允许范围之内。

2）保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构构件的完好，避免产生明显损伤。

允许值：

13.试述高层建筑混凝土结构关于风振舒适度验算的具体要求？

高度不小于150m的高层建筑结构，在《荷载规范》规定的10 年一遇的风荷载标准值作用下，结构顶点的顺风向和横风向振动最大加速度计算值a max应满足:

住宅、公寓2

≤

0.15m/s

办公、旅馆2

≤

0.25m/s