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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。
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。
(二)选择题
1．高层建筑抗震设计时，应具有[ a ]抗震防线。
a．多道；b．两道；c．一道；d．不需要。
2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是[ d ]。
a．结构有较多错层；b．质量分布不均匀；
c．抗扭刚度低；d．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变。
3．高层建筑结构的受力特点是[ c ]。
a．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载；
b．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载；
c．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载；
d．不一定。
4．8度抗震设防时，框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是[ C ]。
a．2；b．3；c．4；d．5。
5．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑[ A ]。a．房屋高度；b．高宽比；c．房屋层数；d．地基土类别。
(三)判断题
1．高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素，选用适当的结构体系。[ √]
2．我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，高层建筑不应采用严重不规则的各种结构体系。[ √]
3．异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。[×]
4．高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状，如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。[√] 5．高层结构只在使用功能上有要求时才设置地下室。[ × ]
6．高层结构的概念设计很重要，它直接影响到结构的安全性和经济性[ √]
7．防震缝两侧结构体系不同时，缝宽应按需要较窄的规定采用。[×]
(四)简答题
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。
3．高层建筑侧向位移如何控制？
答：高层建筑应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的束载力、稳定性和使用要求。
（1）弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比
h u e /∆宜符合以下规定： 1) 高度不大于150m 的高层建筑，比值不宜大于如表2—1—1所述规定。 表2—1—1
2) 高度等于或大于250m 的高层建筑，
h u e /∆不宜大于1/500。 3) 高度在150～200m 之间时，h u e /∆在第一条和第二条之间线性内插。
（2）高层结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算，应符合下列规定：
1)下列结构应进行弹塑性变形验算：
7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构；甲类建筑和9度设防的乙类建筑；采用隔震和消能技术的建筑。
2)下列结构宜进行弹塑性变形验算：
7度设防的Ⅲ、Ⅳ类场地和8度设防的乙类建筑；板柱一剪力墙结构；9度且高于60米、8度Ⅲ、Ⅳ类场地高于80米、8度Ⅰ、Ⅱ类场地高于100米且竖向不规则的高层建筑结构。
3)结构薄弱层层间弹塑性位移与层高之比
h u p /∆应符合表2-1-2所列要求：
表2-1-2
4．高层建筑结构的竖向承重体系和水平向承重体系各有哪些？
答：高层建筑结构的竖向承重体系有框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体、板柱—剪力墙以及一些其他形式如：悬挂式结构，巨型框架结构和竖向桁架结构。
高层建筑结构的水平承重体系有现浇楼盖体系（包括肋梁楼盖体系、密肋楼盖体系、平板式楼盖体系、无粘结预应力现浇平扳)、叠合楼盖体系、预制板楼盖体系和组合楼盖体系。
5．简述高层建筑结构布置的一般原则。
答：高层房屋平面宜简单、规则、对称，尽量减少复杂受力和扭转受力，尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合，以减少扭转。高层建筑，其平面形状可以是方形、矩形和圆形，也可以采用L形、T形、十字形和Y形。但平面尺寸要满足有关规范要求。
高层结构房屋竖向的强度和刚度宜均匀、连续，无突变。避免有过大的外挑和内收，避免错层和局部夹层，同一楼层楼面标高尽量统一，竖向结构层间刚度上下均匀，加强楼盖刚度，以加强连接和力的传递。同时，建筑物高宽比要满足有关规定，并按要求设置变形缝。
(五)画图题
1、画出结构内力、位移与高度关系图。P1图1—1
第二章高层建筑结构设计基本原则
(一)填空题
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
m ax p a f 2.1≤、a f 和2min max p p p +=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。
(二)选择题
1．持力层是指：[ A ]
a ．与基础底面相接触的第一层土层
b ．基础底面以下到基岩处的土层
c ．建筑结构周边的土层
d ．建筑结构下边的土层
2．与基础类型的选择无关的因素是：[ B ]
a ．工程地质及水文地质条件
b ．相邻建筑物的基础类型
c ．建筑物的荷载
d ．施工条件
3．基础的埋置深度一般是指：[ C ]
a ．自标高±0.00处到基础底面的距离
b ．自标高±0.00处到基础顶面的距离
c ．自室外地面到基础底面的距离
d ．自室外地面到基础顶面的距离
4．关于基础埋深，下列错误的是：[ C ]
a ．在满足地基稳定和变形条件的前提下，基础宜浅埋
b ．当上层土的承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层
c ．基础宜埋置在地下水位以下
d ．位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求
5．下列说法正确的是：[ B ]
a ．无限长梁中梁一端的挠度始终不为零
b ．当任意荷载作用点距近梁端的距离λπ2
c ．当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于π2时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；
d ．对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。
6．条形基础梁的内力按连续梁计算后，[ D ]
a．直接按内力计算结果配筋
b．边跨跨中弯矩宜乘以1.1的系数，第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数
c．边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.1的系数
d．边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数
7．对无地下室及抗震设防等级为二级的框架结构，其筏板基础设计时，应将柱根组合的弯矩设计值乘以增大系数：[ B ]
a．1.2 b．1.25 c．1.3 d．1.5
8．设防烈度为7度，屋面高度为H=40m高层建筑结构，哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大。（ A ）
A、框架结构
B、框架—剪力墙结构
C、剪力墙结构
D、三种类型的结构一样大
9．两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架—筒体结构，50m高，另一幢为框架结构，30m高。若设沉降缝，需设多大缝宽。（ D ）
A、保证地下室墙之间有100mm宽的缝即可
B、170mm
C、303mm
D、大于170mm；
10．框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ D ）
A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后
B、结构上部，剪力滞后减小
C、结构正方形时，边长愈大，剪力滞后愈大
D、角柱愈大，剪力滞后愈小
(三)判断题
1．当上部结构的荷载分布比较均匀，地基也比较均匀时，条形基础一般沿房屋横向布置。[ × ]
2．当存在相邻建筑物时，新建建筑物基础的埋深一般不宜大于原有建筑基础的埋深。[ √]
3．文克尔地基模型是将地基看作是由无数小土柱组成，并假定各土柱之间存在着摩擦力。[ × ]
4．无限长梁是指在梁上任一点施加荷载时，沿梁长度方向上各点的挠度随离荷载距离的增加而逐渐减小，最终两端挠度趋近于零。[ √]
5．柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C15。[ × ]
6．筏形基础的混凝土强度等级不应低于C25。[ × ]
7．只有当梁板式筏基的基础混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，才应验算底层柱下基础梁顶面的局部受压承载力。[ × ]
(四)问答题
1．防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？在高层建筑中，特别是抗震结构中，怎么处理好这三种维？
下列情况宜设防震缝：
（1）平面各项尺寸超限而无加强措施。
（2）房屋有较大错层。
（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。
当超过下表限值时，应设伸缩缝。
裙房与主体结构高度相差悬殊，重量亦是时，会产生相当大的沉降差，宜设沉降缝。
变形缝尽可能不设，如果设要使三缝合一。
2．为什么抗震结构的延性要求不通过计算延性比来实现？
抗震结构都要设计成延性结构，主要是通过设计具有足够延性的构件来实现。
由于地震（大小、时间、地点等）的不确定性，计算参数也难于确定，在地震作用下构件达到的
值很难通过计算得到。[]μ
值则和截面内力性质，构件材料，配筋方式及配筋数量等许多因素有关，
也不宜定量计算。因此在工程设计中不用[]μ
来验算延性要求，而是以结构的抗震等级代替延性要求。
不同抗震等级的结构构件有不同的配筋要求。也即在抗震结构中，结构和构件的延性要求是通过抗震构造措施来实现的。
3．多高层建筑结构的基础有哪些形式？如何选择？
答：多、高层建筑的基础类型有单独基础、条形基础、十字交叉条形基础、片筏基础、箱形基础和桩基础等。
基础类型的选择与场地工程地质及水文地质条件、房屋的使用要求及荷载大小、上部结构对不均匀沉降的适应程度以及施工条件等因素有关。在京开幕下单独基础适用于上部结构荷载较小或地基条件较好的情况；条形基础通常沿柱列布置，它将上部结构较好地连成整体，可减少差异沉降量；十字交叉条形基础比条形基础更加增强基础的整体性，它适用于地基土质较差或上部结构的荷载分布在纵横两方向都很不均匀的房屋；当地基土质较差，采用条形基础也不能满足地基的承载力和上部结构容许变形的要求，或当房屋要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用片筏基础；若上部结构传来的荷载很大，需进一步增大基础的刚度以减少不均匀沉降时，可采用箱形基础；桩基础也是多、高层建筑常用的一种基础形式，它适用于地基的上层土质较差、下层土质较好，或上部结构的荷载较大以及上部结构对基础不均匀沉降很敏感的情况。
4．确定建筑结构基础埋深时应考虑哪些问题？
答：(1)建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；
(2)作用在地基上的荷载大小和性质；
(3)工程地质和水文地质条件；
(4)相邻建筑物的基础埋深；
(5)地基土冻胀和融陷的影响。
5．简述片筏基础设计的主要内容。
答：片筏基础是多、高层房屋中常用的一种基础形式，有平板式和肋梁式两类。设计内容包括确定基础尺寸、基底反力计算和地基承载力验算、基础内力和配筋计算、构造要求等。具体内容略。
第三章荷载及设计要求
(一)填空题
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。
(二)选择题
1．在下列地点建造相同的高层建筑，什么地点承受的风力最大?[ A ]
a．建在海岸；b．建在大城市郊区；
c．建在小城镇；d．建在有密集建筑群的大城市市区。
2．在设计高层建筑风荷载标准值时，下列何种情况风荷载应乘以大于1的风振系数z ?[ B] a．高度大于50m，且高宽比大于1.5的高层建筑；
b．高度大于30m，且高宽比小于1.5的高层建筑；．
c．高度大于50m，且高宽比大于4的高层建筑；
d．高度大于40m，且高宽比大于3的高层建筑。
3．有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时，标准风压值应取重现期为多少年? [ D ]
a．30年；b．50年；c．80年；d．100年。
4．多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? [ C]
a ．防止结构倒塌；
b ．防止结构发生破坏；
c ．防止非结构部分发生过重的破坏；
d ．防止使人们惊慌。
5．抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？[ B ]
a ．8度、9度设防时应考虑竖向地震作用；
b ．9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；
c ．8度设防的较高建筑及9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；
d ．7度设防的较高建筑及8度、9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合。
6．当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％时，其底部剪力应按下列何值取用? [ B ]
a ．按90％取用；
b ．至少按80％取用；
c ．至少按75％取用；
d ．至少按85％取用。
7．采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（ D ）。
A 、m H 40≤的建筑结构
B 、以剪切变形为主的建筑结构
C 、m H 40≤、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构
D 、m H 40≤、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构
8．在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑，所受风力最大的是（ A ）。
A 、建在海岸
B 、建在大城市郊区
C 、建在小城镇
D 、建在有密集建筑群的大城市市区
9．某十二层的框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为8度（地震加速度为0.2g ），Ⅰ类场地，设计地震分组为第二组，基本周期s T 0.11=，结构总重力荷载代表值
kN G G n j j E 814501==∑=，按底部剪力法计算时，其结构总水平地震作用标准值Ek F 为（ C ）。（此题可做计算类用）
A 、4409.8kN
B 、1874.2kN
C 、3748.3kN
D 、2204.9kN
10．计算高层建筑风荷载标准值时，取风振系数1>Z β的标准是（D ）
A 、高度大于50m 的建筑
B 、高度大于50m 且高宽比大于1.5的建筑
C 、高宽比大于5的建筑
D 、高度大于30m 且高宽比大于1.5的建筑
11．某一钢筋混凝土框架—剪力墙结构为丙类建筑，高度为65m ，设防烈度为8度，Ⅰ类场地，其剪力墙抗震等级为（ B ）。
A 、一级
B 、二级
C 、三级
D 、四级
(三)判断题
1．“小震不坏，中震可修，大震不倒”是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震是指50年设计基准期内，超越概率大于10％的地震。[ × ]
2．建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当量取0.125g(g 为重力加速度)。 [×]
3．建筑根据其抗震重要性分四类，当为乙类建筑时，可按本地区的设防烈度计算地震作用，按提高l 度采取抗震措施。 [√ ]
4．房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层楼面结构，应采用装配整体式楼面结构符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—91)的规定。[× ]
5．高层建筑结构在计算内力时，对楼面活荷载的考虑，应根据活荷载大小区别对待。[× ]
6．有抗震设防的高层建筑，沿竖向结构的侧向刚度有变化时，下层刚度应不小于相邻的上层刚度的70％，连续三层刚度逐层降低后，不小于降低前刚度的50％。[√ ]
7．高层建筑结构倾覆计算时，应按风荷载或水平地震作用计算倾覆力矩设计值，抗倾覆的稳定力矩不应小于倾覆力矩设计值。计算稳定力矩时，楼层活荷载取50％，恒荷载取90％。[× ]
(四)问答题
1．高层建筑结构设计时应考虑哪些荷载或作用?
答：高层建筑和高耸结构主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用等。与多层建筑有所不同，由于高层建筑的竖向力远大于多层建筑，在结构内可引起相当大的内力；同时由于高层建筑的特点，水平荷载的影响显著增加。
2．对高层建筑结构进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置?
答：对高层建筑，在计算活荷载产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置。这是因为目前我国钢筋混凝土高层建筑单位面积的重量大约为12～14kN ／m 2(框架、框架—剪力墙结构体系)和14～16kN ／m 2(剪力墙、简体结构体系)，而其中活荷载平均值约为2.0kN ／m 2左右，仅占全部竖向荷载15％左右，所以楼面活荷载的最不利布置对内力产生的影响较小；另一方面，高层建筑的层数和跨数都很多，不利布置方式繁多，难以一一计算。为简化计算，可按活荷载满布进行计算，然后将梁跨中弯矩乘以1.1—1.2的放大系数。
3．结构承受的风荷载与哪些因素有关?
答：当计算承重结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值k ω应按下式计算：
0ωμμβωz s z k =
式中 k ω——风荷载标准值，kN ／m 2； 0ω——基本风压；
s
μ——风荷载体型系数，应按《荷载规范》第7．3节的规定采用；
z μ——风压高度变化系数； z β——高度z 处的风振系数。
对于围护结构，由于其刚性一般较大，在结构效应中可不必考虑其共振分量，此时可仅在平均风压的基础上，近似考虑脉动风瞬间的增大因素，通过阵风系数进行计算。其单位面积上的风荷载标准值
k ω应按下式计算：
ωμμβωz s gz k =
式中 gz
β——高度z 处的阵风系数。
4．高层结构计算时，基本风压、风荷载体型系数和高度变化系数应分别如何取值？
答：基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的50年一遇10min 平均最大风速0ω
(单位：kN ／m 2
)为标准，按
1600
/2
00v =ω确定的风压值。它应按《荷载规范》全国基本风压分布图及
附录D.4给出的数据采用，但不得小于0.3kN ／m 2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的高层结构，基本风压分布图及附录D.4规定的基本风压值乘以1．1的系数后采用。
风压高度变化系数按《荷载规范》取用。风速大小与高度有关，一般地面处的风速较小，愈向上风速愈大。但风速的变化还与地貌及周围环境有关。
风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际风压与基本风压的比值，它描述了建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺寸有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。
在计算风荷载对建筑物的整体作用时，只需按各个表面的平均风压计算，即采用各个表面的平均风载体型系数计算。对高层建筑，风荷载体型系数与建筑的体型、平面尺寸等有关，可按下列规定采用；
(1)圆形平面建筑取0.8。
(2)正多边形及截角三角形平面建筑，按下式计算： n s 2.18.0+=μ
式中 n —多边形的边数；
(3)高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。 (4)下列建筑取1.4：
1) V 形、Y 形、弧形、双十字形、井字形平面建筑； 2) L 形、槽形和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；
3) 高宽比H/B 大于4，长宽比L/B 不大于1．5的矩形、鼓形平面建筑。
(5)在需要更细致进行风荷载计算的情况下；可按《高层规范》附录A 采用，或由风洞试验确定。 在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时，需要采用局部风荷载体型系数，用于验算表面围护结构及玻璃等的强度和构件连接强度。檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜于于2.0。
5．计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况？
答：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，可采用底部剪力法计算地震作用。
6．何谓反应谱？底部剪力法和振型分解反应谱法在地震作用计算时有何异同？
答：根据大量的强震记录，求出不同自振周期的单自由度体系地震最大反应，取这些反应的包线，称
为反应谱。以反应谱为依据进行抗震设计，则结构在这些地震记录为基础的地震作用下是安全的，这种方法称为反应谱法。利用反应谱，可很快求出各种地震干扰下的反应最大值，因而此法被广泛应用。以反应谱为基础，有两种实用方法。 (1)振型分解反应谱法
此法是把结构作为多自由度体系，利用反应谱进行计算。对于任何工程结构，均可用此法进行地震分析。
（2）底部剪力法
对于多自由度体系，若计算地震反应时主要考虑基本振型的影响，则计算可以大大简化，此法为底部剪力法，是一种近似方法。利用这种方法计算时，也是要利用反应谱。它适用于高度不超过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，以及近似于单质点体系的结构。
用反应谱计算地震反应，应解决两个主要问题：计算建筑结构的重力荷载代表值；根据结构的自振周期确定相应的地震影响系数。
7．在计算地震作用时，什么情况下采用动力时程分析法计算，有哪些要求？
答：采用动力时程分析时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于两组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符；地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的3～4倍，也不宜小于12s ，时间间隔可取0.01s 或0.02s ；且按照每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％。
8．在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应？
答：8度及9度抗震设防时，水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分要考虑竖向地震作用。8度和9度设防时竖向地震作用的标准值，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10％和20％进行计算。
9．什么是荷载效应组合？有地震作用组合和无地震作用组合表达式是什么？
答：结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说；并非全部可变荷载同时作用时其内力最大。按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。《高层建筑混凝土结构设计规程》规定高层建筑结构的荷载效应和地震作用效应组合的表达式如下：
(1)无地震作用效应组合时：
WK
W W QK Q Q GK G S S S S γψγψγ++=
式中S ——荷载效应组合的设计值；
W
Q G γγγ,,—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数； WK
QK GK S S S ,,—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载效应标准值。
W
Q ψψ,—分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用时应
分别取7.0和0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取0.1和6.0或7.0和0.1。 (2)有地震作用效应组合时：
WK
W W Evk EV Ehk Eh GE G S S S S S γψγγγ+++=
式中 S ——荷载效应与地震作用效应组合的设计值
GE
S ——重力荷载代表值效应；
Ehk S ——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； Evk
S ——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；
W EV Eh G γγγγ,,,—相应的作用分项系数；
W ψ——风荷载的组合值系数，应取0.2。
10．高层建筑按空间整体工作计算时，要考虑哪些变形？（10分）
梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形；（4分） 柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形；（3分） 墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。（3分）
11．为什么计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时可以不考虑活荷载的折减和活荷载的不利布置？
在高层建筑中，恒荷载较大，占了总竖向荷载的85%以上。活荷载相对较小，所以在实际工程中，往往不考虑折减系数，按全部满荷载计算，有在设计基础时考虑折减系数的。
在计算高层建筑结构竖向荷载下产生的内力时，可以不考虑活荷载的不利布置，按满布活荷载一次计算。因为高层建筑中，活荷载占的比例很小（住宅、旅馆、办公楼活荷载一般在1.5~2.5KN/㎡内，只占全部竖向荷载的10—15%），活荷载不同布置方式对结构内力产生的影响很小；再者，高层建筑结构是复杂的空间体系，层数、跨数很多，不利分布情况太多，各种情况都要计算工作量极大，对实际工程设计往往是不现实的。
(五)计算题
1．某十二层的框架—剪力墙结构（阻尼比为0.05），抗震设防烈度为8度，地震加速度为0.2g （即
16
.0max =α），Ⅰ类场地，设计地震分组为第二组（即
3
.0=g T ），结构基本周期s T 0.11=，结构总重
力荷载代表值kN
G G n
j j E 814501==∑=，按底部剪力法计算结构多遇地震下总水平地震作用标准值
Ek
F 。
解：
05414
.016.00.13.09
.0max 9
.01=⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛=⎪⎪⎭
⎫ ⎝⎛=ααT
T g
kN G G E eq 5.692328145085.085.0=⨯== kN
G F eq Ek 3.37485.69232054.01=⨯==α
考试时
m ax α、g T 、E G 会给出，其他公式要记住。
第四章 框架结构
(一)填空题
1．用D 值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。
2．在进行框架结构设计时，梁截面高度可初步选为b b l h )18/1~10/1(=，且高宽比满足于4
/≤b b b h 。 3．采用分层法计算竖向荷载下框架内力的两个基本假定是指在竖向荷载下，框架的侧移不计；每层梁上的荷载对其他层梁的影响不计。
(二)选择题
1．抗震等级为二级的框架结构，框架柱的剪力设计值c V
应如何确定？（ C ）
A 、剪力设计值取考虑水平荷载组合的剪力设计值
B 、01.1c b cuE t cuE c H M M V +=
C 、
02.1c b c t c c H M M V += D 、0c b
c t c c H M M V +=
2．在高层建筑结构的计算中，下列哪项计算需要采用等效刚度。（ C ）
A 、在框架结构内力计算中
B 、在剪力墙结构内力计算中式
C 、在进行内力协同计算中
D 、在进行位移计算中
3．框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。（ A ）
A 、框架结构变形大、延性好、抗侧力小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低
B 、框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，建造更高的框架结构是可能的，也是合理的
C 、剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制（可比框架高度大）
D 、框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构 4．框架结构在水平侧向力作用下的侧移曲线以（ A ）变形为主。
A 、剪切型
B 、弯曲型
C 、剪弯型
D 、弯剪型
5．框架结构中柱抗侧刚度与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则柱的抗侧刚度（ A ）。 A 、愈小 B 、愈大 C 、不变
6．框架结构中柱抗侧刚度修正系数α与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则α（ A ）。
A 、愈小
B 、愈大
C 、不变
7．框架结构中柱抗侧刚度修正系数α（ A ）。
A、小于1
B、等于1
C、大于1
(四)问答题
1．框架结构有哪些优缺点？
梁、柱组成的框架作为建筑竖向承重结构，并同时抵抗水平荷载时，被称为框架结构体系。
优点：建筑平面布置灵活，可做成需要大空间的会议室、餐厅、办公室等。
缺点：抗侧刚度小，水平位移较大，故限制了建造高度。一般不宜超过50m。各种结构型式适用高度还与设防烈度有关。抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸及层高。
2．为何要限制剪压比？（10分）
由试验可知，箍筋过多不能充分发挥钢箍作用（5分），因此，在设计时要限制梁截面的平均剪应力，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效防止裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度（5分）。
3．柱端箍筋加密区范围如何选取？（10分）
抗震设计时，柱箍筋加密区的范围应符合下列要求：
（1）底层柱的上端和其他各层柱的两端，应取矩形截面柱之长边尺寸（或圆形截面柱之半径）、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围；（2分）
（2）底层柱刚性地面上、下各500mm的范围；（1分）
（3）底层柱柱根以上1/3柱净高的范围；（2分）
（4）剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的
4
/≤
h
H
n的柱全高范围；（2分）
（5）一级及二级框架角柱的全高范围；（2分）
（6）需要提高变形能力的柱的全高范围。（1分）
4、简述D值法和反弯点法的适用条件并比较它们的异同点
答：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D值法或反弯点法计算水平荷载作用下的框架内力和位移。
用D值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。
D值法是更为一般的方法，普遍适用，而反弯点是D值法特例，只在层数很少的多层框架中适用。相同点求解过程一样，区别是反弯点法反弯点在各层固定，而D值法随梁柱刚度比而进行修正。
(五)画图题
1、画出图示框架在竖向荷载（各层各跨满布）的弯矩图、剪力图和轴力图。
两种跨度比例关系，考试时只画出一种即可，在此让大家明白M图的不同。
2、画出图示框架在水平荷载作用下的弯矩图。
考试时跨数和层数可能会有变化。
高层建筑结构设计考试试题(含答案)
高层建筑结构设计考试试题一、填空题（ 2× 15＝30） 1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担，竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型，即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比，有结构整体性好，刚度大，结构高度可 以更大。等优点。 框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担，而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型，即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大，到中间某一位置，层间位移随 层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值 4、 法。当结构的质量 中心下会发生扭转。 中心和刚度中心中心不重合时，结构在水平力作用 二、多项选择题（4×5＝ 20） 1、抗震设防结构布置原则（ABC） A 、合理设置沉降缝C、 足够的变形能力B D 、合理选择结构体系 、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（AC） A、端区 -M max， +M max， V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N， V 、跨中 M max及对应 N， V E、端区N max及对应M， V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用（ A ）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为（ABCD ）等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑（ACD）。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题（7×5＝ 35） 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定：忽略连梁的轴向变形，假定两墙肢的水平位移完全相同；各墙肢截面 的转角和曲率都相等，因此连梁两端转角相等，反弯点在中点；各墙肢截面，各连梁截面及层高等几何尺寸 沿全高相同。
高层建筑结构抗震与设计考试重点复习试题(含答案)
1 •从结构的体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：—框架结构,剪 力墙结构,—框架-剪力墙—结构,—筒体—结构，悬挂结构和巨型框架结构。 2•一般高层建筑的基本风压取—50—年一遇的基本风压。对于特别重要或对风荷载比较敏感的高层建筑，采用—100 —年一遇的风压值; 在没有—100—年一遇的风压资料时，可近视用取—50—年一遇的基本风压乘以1.1的增大系数采用。 3•震级一一地震的级别，说明某次地震本身产生的能量大小 地震烈度一一指某一地区地面及建筑物受到一次地震影响的强烈程度 基本烈度一一指某一地区今后一定时期，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度 设防烈度一一一般按基本烈度采用，对重要建筑物，报批后，提高一度采用 4 •《建筑抗震设计规》中规定，设防烈度为—6—度及_ 6 —度以上的地区，建筑物必须进行 抗震设计。 5•详细说明三水准抗震设计目标。 小震不坏：小震作用下应维持在弹性状态，一般不损坏或不需修理仍可继续使用 中震可修：中震作用下，局部进入塑性状态，可能有一定损坏，修复后可继续使用 大震不倒：强震作用下，不应倒塌或发生危及生命的严重破坏 6 •设防烈度相当于—B_ A 、小震 B 、中震 C 、中震 7•用《高层建筑结构》中介绍的框架结构、剪力墙结构、框架一剪力墙结构的力和位移的近似计算方法，一般计算的是这些结构在—下的力和位移。 A小震B 中震C 大震 8. 在建筑结构抗震设计过程中，根据建筑物使用功能的重要性不同，采取不同的抗震设防 标准。请问建筑物分为哪几个抗震设防类别？ 甲：高于本地区设防烈度，属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑 乙：按本地区设防烈度，属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑 丙：除甲乙丁外的一般建筑 丁：属抗震次要建筑，一般仍按本地区的设防烈度 9. 下列高层建筑需要考虑竖向地震作用。（D） A 8。抗震设计时 B 跨度较大时 C 有长悬臂构件时 D 9 。抗震设计 10. 什么样的高层建筑结构须计算双向水平地震作用下的扭转影响？
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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。
高层建筑结构设计考试试题(含答案)
一、填空题（2×15＝30） 1、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由承担，竖向荷载由承担。其 整体位移曲线特点为，即结构的层间侧移随楼层的 而。与框架结构相比，有等优点。 2、框架——剪力墙结构体系是把和两种结构共同结合在一起 形成的结构体系。结构的竖向荷载由承担，而水平作用主要由 承担。其整体位移曲线特点为，即结构的层间位移。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括、。 4、当结构的中心和中心不重合时，结构在水平力作用下会发生扭转。 二、多项选择题（4×5＝20） 1、抗震设防结构布置原则（） A、合理设置沉降缝 B、合理选择结构体系 C、足够的变形能力 D、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（） A、端区-M max，+M max，V max B、端区M max及对应N，V C、跨中+M max D、跨中M max及对应N，V E、端区N max及对应M，V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为（）等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑（）。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题（7×5＝35） 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 2、剪力墙按受力特性的不同分为哪几类各类的受力特点是什么 3、试述对结构延性的理解，延性系数有何物理意义 4、高层结构应满足哪些设计要求 5、如何计算水平荷载作用下的框架的顶点位移 四、计算题（15分） 图示为一高层剪力墙结构平面外轮廓图，该地区标准风压m2，C类粗糙度，各层层高均为3m，共10层，试求第10层的总风荷载值。
高层建筑结构设计复习题
1.某高层建筑要求底部几层为大空间，此时应采用那种结构体系：【D】 A 框架结构 B 板柱结构 C 剪力墙结构 D 框支剪力墙 2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时，下列所述哪条是正确的【A】 A 无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法 B 不宜采用牛腿托梁的作法 C 可采用牛腿托梁的作法，但连接构造应可靠 D 可采用牛腿托梁的作法，但应按铰接支座构造 3.在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大【A】 A 建在海岸 B 建在大城市郊区 C 建在小城镇 D 建在有密集建筑群的大城市市区 4.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架－剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的【C】 A 必定相等 B 后者的抗震等级高 C 前者的抗震等级高、也可能相等 D 不能确定 5.高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确【B】 A 应沿房屋全高设置，包括基础也应断开 B 应沿房屋全高设置，基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造
C 应沿房屋全高设置，有地下室时仅地面以上设置 D 沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝 6."小震不坏，中震可修，大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震，下列何种叙述为正确【C】 A 6度或7度的地震 B 50年设计基准期内，超越概率大于10%的地震 C 50年设计基准期内，超越概率约为63%的地震 D 6度以下的地震 7.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种【C】 A 防止结构倒塌 B 防止结构发生破坏 C 防止非结构部分发生过重的破坏 D 防止使人们惊慌 8. 高层建筑采用（D ）限制来保证结构满足舒适度要求。 A、层间位移 B、顶点最大位移 C、最大位移与层高比值 D、顶点最大加速度 9.计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I=（A ）I0。 A、2 B、 C、 D、 10.在抗震设防中，小震对应的是：【B】 A 小型地震 B 多遇地震 C 偶遇地震 D 罕遇地震 11. 联肢剪力墙计算宜选用（B ）分析方法。
高层建筑结构设计考试试题(含答案)
高层建筑结构设计考试试题 一、填空题（2×15＝30） 1、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由承担，竖向荷载由承担。其整 体位移曲线特点为，即结构的层间侧移随楼层的 而。与框架结构相比，有等优点。 2、框架——剪力墙结构体系是把和两种结构共同结合在一起 形成的结构体系。结构的竖向荷载由承担，而水平作用主要由 承担。其整体位移曲线特点为，即结构的层间位移。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括、。 4、当结构的中心和中心不重合时，结构在水平力作用下会发生扭转。 二、多项选择题（4×5＝20） 1、抗震设防结构布置原则（） A、合理设置沉降缝 B、合理选择结构体系 C、足够的变形能力 D、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（） A、端区-M max，+M max，V max B、端区M max及对应N，V C、跨中+M max D、跨中M max及对应N，V E、端区N max及对应M，V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为（）等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑（）。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题（7×5＝35） 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 2、剪力墙按受力特性的不同分为哪几类？各类的受力特点是什么？ 3、试述对结构延性的理解，延性系数有何物理意义？ 4、高层结构应满足哪些设计要求？ 5、如何计算水平荷载作用下的框架的顶点位移？ 四、计算题（15分） 图示为一高层剪力墙结构平面外轮廓图，该地区标准风压0.3kN/m2，C类粗糙度，各层层高均为3m，共10层，试求第10层的总风荷载值。
高层建筑结构设计试题与答案
高层建筑结构设计 一、单选题(每题一分,共15分) 1.在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大?（） A 建在海岸 B 建在大城市郊区 C 建在小城镇 D 建在有密集建筑群的大城市市区 2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时，下列所述哪条是正确的?（） A 无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法 B 不宜采用牛腿托梁的作法 C 可采用牛腿托梁的作法，但连接构造应可靠 D 可采用牛腿托梁的作法，但应按铰接支座构造 3.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架-剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?（） A 必定相等 B 后者的抗震等级高 C 前者的抗震等级高、也可能相等 D 不能确定 4.高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确?（） A 应沿房屋全高设置，包括基础也应断开 B 应沿房屋全高设置，基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 C 应沿房屋全高设置，有地下室时仅地面以上设置 D 沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝 5."小震不坏，中震可修，大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓中震，下列何种叙述为正确?（） A 6度或7度的地震 B 50年设计基准期内，超越概率为10%的地震 C 50年设计基准期内，超越概率约为63%的地震 6.在抗震设防中，小震对应的是：（） A 小型地震 B 多遇地震 C 偶遇地震 D 罕遇地震 7.在设防烈度为6度至9度地区内的乙类、丙类高层建筑，应进行抗震设计，其地震作用计算按下列哪种做法才符合《高规》JGJ3-2002的规定?（） A 各抗震设防的高层建筑均应计算地震作用 B 6度设防时，I~III类场地上的建筑不必计算，IV类场地上的较高建筑及7度至9度设防的建筑按本地区设防烈度计算 C 6度不必计算，7度至0度设防的建筑应按本地区设防烈度计算 D 6度设防时I、II类场地上的建筑不必计算，III类和IV类场地上建筑及7度至9度设防的建筑应按本地区设防虺度计算 8.抗震设计时，高层框架结构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求（） A 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接 B 应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接 C 纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系 D 横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接 9.进行抗震设防的高层框架角柱，下列哪项要求符合《高层建筑混凝土结构技术规程》
高层建筑结构第三版课后练习题含答案
高层建筑结构第三版课后练习题含答案 练习题1 某高层建筑的主要结构体系采用的是框架-筒体结构，其参数如下：•建筑体系高度：210m •建筑平面尺寸：40m × 40m •主体结构框架高度：180m •主体结构框架立柱截面：800mm×800mm •地基承载力：1000kPa •设计风荷载：1.2kPa 请回答以下问题： 1.根据以上参数，估计建筑的总重量是多少？ 2.估算建筑的基础尺寸和开挖深度。 3.请画出结构体系的示意图，并标注各个构造的尺寸和关键节点。 答案 1.设计风荷载为 1.2kPa，故建筑的受风面积为40m × 40m = 1600m²， 即设计风荷载的总量为1.2kPa × 1600m² = 1920kN。假设建筑的楼板重量为15kN/m²，房屋其他载荷约为300kN，总载荷为1920kN + 15kN/m² × 20层× 40m × 40m + 300kN = 96320kN，故估计建筑的总重量为 96320kN。 2.根据地基承载力1000kPa，建筑的总重量为96320kN，故建筑的基础 面积为96320kN ÷ 1000kPa = 96.32m²。建筑的基础尺寸可以略微大于 40m × 40m，因此可以取45m × 45m。由于该地区为软基地区，土壤承载力较低，故需要进行基坑开挖，估算其开挖深度为10m。
结构体系示意图 结构体系示意图 练习题2 某高层建筑的主要结构体系为框架-筒体结构，其高度为200m，层数为45层，采用混凝土中空板或预应力混凝土中空板作为屋面结构，要求屋面荷载为 2.0kN/m²，地震烈度为7度，地基承载力为1000kPa，建筑基础尺寸为40m × 40m。 请回答以下问题： 1.估算该建筑的主体结构所需主钢材重量。 2.建筑的地震等级是多少？是否需要进行局部加强？请详细解释。 3.请根据上述参数画出基础和立柱的示意图，并标注各尺寸参数和具体 数值。 答案 1.由于建筑总高度为200m，层数为45层，故估算主体结构所需的主钢 材重量约为10000t左右。 2.根据地震烈度为7度，采用框架-筒体结构，故建筑的地震等级应为 二级地震，应进行局部加强。根据规范要求，建筑结构应满足抗震性能设计要求，其中包括地震烈度、结构性能、基础性能等方面的要求。根据经验，采用隔震措施或加强某些部位可以提高建筑的抗震性能。 基础和立柱示意图 基础和立柱示意图
高层建筑结构设计复习题 试卷
一判断题 （错）1.6度设防不需要进行抗震设计。 （错）2.要进行抗震设计的结构都要进行截面抗震验算。 （对）3.高层框架中混凝土柱的截面尺寸变化时，轴线位置应尽可能保持不变。（对）4..抗震设计要求框支剪力墙结构中，必须有剪力墙落地。 （错）5.抗震设计中只需要考虑有地震作用的组合，不考虑无地震作用的组合。（错）6.剪力墙计算时，横墙独立抵抗其自身平面内水平荷载，不考虑纵墙的存在。（错）7.墙肢长度很小的剪力墙称为短肢剪力墙。 （对）8.筒体结构的变形是弯曲型的。 （错）9.剪力墙结构的变形是剪切型的。 二选择题 1.以下各项中对结构安全影响最大的是A。 A.结构方案； B.内力分析； C.截面设计； D.构造措施 2.一幢普通的高层住宅建筑，其重要性等级最可能是C。 A甲类；B乙类；C丙类；D丁类. 3.随着建筑物高度的增加，同样水平荷载之下，变化最大的是C。 A.轴力 B.弯矩 C.顶点侧移 D.剪力 4.在大震作用下，经抗震设计的框架结构最不应该破坏的应该是D。 A.梁端； B.柱端； C.梁的跨中； D.梁柱结点。 5.沿连梁全长箍筋间距不小于B。 A.80mm； B.100mm； C.150mm； D.200mm。 6.如果高层建筑的主楼和裙房相连，则裙房的抗震等级应B。 A.与主楼相同； B.不小于主楼 C.大于主楼 D.小于主楼一级。 7.一个双肢墙，如果墙肢刚度不变时，如果增加连梁刚度，则整体系数将A。 A.增加； B.减小 C.不减 D.不增。 8.满足剪压比要求可以避免墙肢截面产生C破坏。 A.剪拉破坏； B.剪压破坏； C.斜压破坏； D.斜拉破坏。 9.如果剪力墙墙肢厚度为160mm，则分布钢筋的直径不应大于C A.12mm； B.14mm； C.16mm； D.18mm
高层建筑结构设计各章节试题与答案
高层建筑结构复习题及答案1 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。 6. 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。 9. 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。 17. 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 21. 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。 22. 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。 23. 抗推刚度〔D ：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 24. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 28. 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。 33. 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。 42. 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。 55. 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。 61. 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
武汉理工大学高层建筑结构设计期末复习题
高层建筑结构设计复习题 复制题目后，按住ctrl+F键查找相应题目答案（超越高度） 一一、多选(共计22.5分,每题2.5分,每题答案完全一样得满分,少选、多选、错选均不得分。) 1、框架-剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。其优点包括（） A.框架结构平面布置灵活 B.有较大的空间 C.侧向刚度较大 D.建筑立面处理比较方便 正确答案:【A;B;C】 2、高层建筑结构是复杂的三维空间受力体系，应根据实际选取能较准确地反映结构中各构件的实际受力状况的力学模型。可以选择的计算模型有： A.平面协同工作模型 B.空间协同工作模型 C.空间杆系模型 D.空间杆-薄壁杆系模型 正确答案:【A;B;C;D】 3、筒体结构可分为（） A.多筒结构 B.单筒结构 C.筒中筒结构 D.框架.核心筒结构 正确答案:【A;C;D】 4、框筒结构柱截面宜做成（） A.椭圆形 B.正方形 C.矩形 D.T形 正确答案:【B;C;D】 5、空间的使用灵活性，对于（）都是高效的抗侧力结构体系。 A.高层建筑 B.框筒 C.筒中筒 D.束筒 正确答案:【A;B;C;D】 6、高层建筑结构分析模型有哪些 A.平面结构空间协同 B.空间杆系 C.空间杆-薄壁杆系 D.空间杆-墙板元 正确答案:【A;B;C;D】 7、属于筒体结构的有（） A.框筒结构
B.筒中筒结构 C.框架核心筒结构 D.多重筒结构 正确答案:【A;B;C;D】 8、高层结构的主要结构形式有（）筒体结构等 A.框架结构 B.框架—剪力墙结构 C.剪力墙结构 D.框支剪力墙结构 正确答案:【A;B;C;D】 9、高层建筑结构的发展趋势包括（） A.构件立体化 B.布置周边化 C.结构支撑化 D.材料高强化 正确答案:【A;B;C;D】 二、判断(共计27.5分,每题2.5分) 10、核心筒由若干剪力墙和连梁组成 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 11、在翼缘框架中，远离腹板框架各柱轴力愈来愈小 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 12、抗震设计的混凝土高层建筑，平面突出部分的长度L不宜过大、宽度b不宜过小。（） A.正确 B.错误 正确答案:【A】 13、当考虑各自的特点后，整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙的顶点位移计算公式是一样的 A.正确 B.错误 正确答案:【A】 14、高层建筑的风荷载是主要荷载，其基本风压值Wo的采用与多层建筑相同，按30年一遇的最大10分钟平均风压来确定 A.正确 B.错误 正确答案:【B】 15、剪力墙中跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计。（） A.正确 B.错误 正确答案:【A】 16、框架结构体系和框架—剪力墙结构体系在设防烈度及屋面高度相同的前提下框架结构体
高层建筑结构设计-复习题
高层建筑结构设计 复习题一 一、名词解释（每小题3分，共15分） 1、风荷载 2、基本雪压 3、剪力墙 4、扭转偏心矩 5、刚度中心 二、单项选择题（每小题2分，共20分） 1、分层法计算框架内力时，第二层框架柱的传递系数为（ ） A 、1/2 B 、1/3 C 、1 D 、1/4 2、高层建筑采用（ ）限制来保证结构满足舒适度要求。 A 、层间位移 B 、顶点最大位移 C 、最大位移与层高比 D 、顶点最大加速度 3、计算框架结构梁截面惯性矩I 时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I=（ ）。 A 、2I0 B 、1.5I0 C 、1.2I0 D 、I0 4、假设一栋底部商场、上部宾馆的建筑，采用现浇钢筋混凝土结构，结构高度为80米，抗震设防烈度为7度，采用（ ）结构体系最合适。 A 、框架结构 B 、剪力墙结构 C 、框架-剪力墙结构 D 、筒体结构 5、联肢剪力墙计算宜选用（ ）分析方法。 A 、材料力学分析法 B 、连续化方法 C 、壁式框架分析法 D 、有限元法 6、当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％时，其底部剪力应按下列何值取用?（ ） A 、按90％取用； B 、至少按80％取用； C 、至少按75％取用； D 、至少按85％取用。 7、采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（ ）。 A 、m H 40≤的建筑结构 B 、以剪切变形为主的建筑结构 C 、m H 40≤、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 D 、m H 40≤、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 8、在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑，所受风力最大的是（ ）。 A 、建在海岸 B 、建在大城市郊区 C 、建在小城镇 D 、建在有密集建筑群的大城市市区 9、某十二层的框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为8度（地震加速度为0.2g ），Ⅰ
高层建筑结构设计复习试题(含答案)
高层建筑结构设计复习试题(含答案) LT
(四)简答题 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。 3．高层建筑侧向位移如何控制？ 答：高层建筑应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的束载力、稳定性和使用要求。 （1）弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比h u e /∆宜符合以下规定： 1) 高度不大于150m 的高层建筑，比值不宜大于如表2—1—1所述规定。 表2—1—1 结构类型 限值 框架 1/550 框架—剪力墙、框架—核心筒、板柱—剪力墙 1/800 筒中筒、剪力墙 1/1000 框支层 1/1000 2) 高度等于或大于250m 的高层建筑，h u e /∆不宜大于1/500。 3) 高度在150～200m 之间时，h u e /∆在第一条和第二条之间线性内插。 （2）高层结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算，应符合下列规定： 1)下列结构应进行弹塑性变形验算： 7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构；甲类建筑和9度设防的乙类建筑；采用隔震和消能技术的建筑。 2)下列结构宜进行弹塑性变形验算： 7度设防的Ⅲ、Ⅳ类场地和8度设防的乙类建筑；板柱一剪力墙结构；9度且高于60米、8度Ⅲ、Ⅳ类场地高于80米、8度Ⅰ、Ⅱ类场地高于100米且竖向不规则的高层建筑结构。 3)结构薄弱层层间弹塑性位移与层高之比 h u p /∆应符合表2-1-2所列要求： 表2-1-2 结构类型 限值
高层建筑复习题及答案
高层建筑复习题及答案 1、我国将高度超过_____以上的建筑定义为超高层建筑。（） A 、80m ; B、100m;(正确答案) C 、150m; D、 200m 答案解析：我国将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其它高层民用建筑定义为高层;将高度超过100m以上的建筑定义为超高层建筑 2、埃菲称铁塔采用的技术包括_____。（） A 电梯 ;(正确答案) B 压型钢板组合楼板; C 粘弹性阻尼器; D 风洞试验。 答案解析：1889年，巴黎埃菲称铁塔建成，是钢结构和电梯的结合，对高层建筑的发展有很大的推动作用。 3、目前世界上最高的建筑是_____。（） A 101大厦; B 哈利法塔;(正确答案) C 上海环球金融中心; D 金贸大厦。 答案解析：台北101大楼总高度509米;哈利法塔总高度828米;上海环球金融中心总高度492米;金茂大厦421米 4、下面哪种材料属于强度高，韧性大，易于加工，施工方便，工期短，结构断面小，自重轻，抗震性能好，造价高，耐火性能差? （） A 砌体;
B 混凝土; C 钢;(正确答案) D 木材。 答案解析：钢结构:钢材强度高，韧性大，易于加工，施工方便，工期短，结构断面小，自重轻，抗震性能好，造价高，耐火性能差。 5、减少建筑在地震下破坏的技术包括? （） A 隔震;(正确答案) B 减震;(正确答案) C 耗能支撑;(正确答案) D采用砖混结构。 答案解析：隔震、耗能减震技术的应用将得到发展:被动减震及主动减震;被动耗能减震有耗能支撑，带竖缝耗能剪力墙、被动调谐质量阻尼器、油阻尼器。主动减震则是计算机控制的，由各种作动器的调谐质量阻尼器对结构进行主动控制或混合控制的各种作用过程。 第二章:高层建筑结构体系与结构布置 1、随着建筑高度的增加，下列哪一项增大最快? （） A 底层柱轴力; B 底层柱剪力; C 建筑顶点挠度;(正确答案) D 底层柱弯矩。 答案解析：N=∑N、V=qH、M=1/2qH2、f=qH4/8EI 2、框架结构的缺点是____? （） A 空间布置灵活; B 整体性、抗震性能好; C 结构自重小; D 抗侧刚度比剪力墙的小。(正确答案) 答案解析：由于框架构件截面较小，抗侧刚度较小，在强震下结构整体位移和层间位移都较大，容易产生震害。