高层建筑结构设计复习题

选择题

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

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、1.5

C、1.2

D、1.0

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。

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

12. 框架-剪力墙结构侧移曲线为（C ）。

A、弯曲型

B、剪切型

C、弯剪型

D、复合型

15.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【B】

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

16.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》（JGJ3-2002）的规定？【D】

A 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二级框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30

B 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一级框架角柱的弯矩、剪力设计值应乘以增大系数1.30

C 应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二、级框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30

D 应按双向偏心受力构件进行正载面承载力计算，一、二级框架角柱经调整后的弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。

17.关于框架柱的反弯点，哪个结论是正确的？【A】

A 上层梁的线刚度增加将导致本层柱的反弯点下移

B 下层层高增大将导致本层柱的反弯点上移

C 柱的反弯点高度与该柱的楼层位置有关，与结构的总层数无关

D 柱的反弯点高度与荷载分布形式无关

18.以下关于框架的观点，哪个是正确的？【C】

A 按照D值法，线刚度大的柱上的剪力必大于线刚度小的柱上的剪力

B 反弯点法在计算柱的抗侧移刚度时考虑了节点的转动

C 按照D值法框架柱的反弯点位置与框架层数有关

D D值法比反弯点法求得的柱抗侧移刚度大

19.下列框架——支撑体系哪个抗震性能更好？

( A )( B )

20. 高层建筑中（A）在结构分析和设计中起主要作用。

A、水平作用

B、竖向作用

C、风荷载

D、结构自重

21. 在分层法中，除底层柱以外的上层柱远端传递系数取（D）。

A．0 B．1/4 C．1/3 D．1/2

22.框架结构在水平力作用下采用D值法分析内力及位移.关于D值法与反弯点法之间的区别.下列哪种是正确的?【B】

A D值法与反弯点法的物理意义没有区别,都是以柱抗剪刚度比值分配楼层剪力

B D值法中,柱的抗剪刚度考虑了楼层梁刚度的影响,反弯点法假定楼层梁刚度为无穷大,楼层柱反弯点在柱高度的中点

C D值法和反弯点法柱的抗剪刚度都考虑了楼层梁约束的影响,反弯点法取柱高中点为反弯点位置,而D值法由计算确定

D D值法中,柱的抗剪刚度考虑了楼层梁约束作用的影响,反弯点法中,柱的抗剪刚度不考虑楼层梁的影响

23.一般剪力墙结构剪力墙的底部加强部位高度,下列何项符合规定【B】

A 剪力墙高度的1/10,并不小于底层层高

B 墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值

C 不步于两层层高

D 需根据具体情况确定

24. 在修正反弯点法中，梁、柱的线刚度比值越大，修正系数 植（A）。A．也越大B．不变C．越小

25.关于框架结构的变形,哪个结论是正确的?【B】

A 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型

B 框架结构的弯曲型变形是由梁、柱的轴向变形引起的

C 框架结构的层间变形一般为下小上大

D 框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关

填空题

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。

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。

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】。

22.在内力组合时，根据荷载性质不同，荷载效应要乘以各自的【分项系数】和【组合系数】。

23.现浇框架支座负弯矩调幅系数为【0.8】~【0.9】。装配整体式框架支座负弯矩调幅系数为【0.7】~【0.8】。

24. 竖向荷载作用下的内力计算可采用【分层法】来计算。

25.对于柱，除底层外，上层各层柱的线刚度均应乘以【0.9】修正。

26.水平荷载下的内力计算采用【D值法】和【反弯点法】进行。剪力墙根据洞口大小和分布不同，可分为【整体墙】、【联肢墙】和不规则开洞剪力墙三类。

28.当剪力墙的高宽比小于或等于4时，要考虑【剪切变形】的影响。

29. 为了实现抗震设防目标，钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外，还应具有良好的【延性】和【耗能】能力。

30.钢筋混凝土框架具有梁铰机制优于【柱铰机制】、弯曲破坏优于【剪切破坏】、大偏压破坏优于【小偏压破坏】。

问答题

1.影响框架梁柱延性的因素有哪些？

影响框架梁延性及其耗能能力的因素很多，主要有以下几个方面：纵筋配筋率、剪压比、跨高比、塑性铰区的箍筋用量。

2.试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。

（1）忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完全相等

（2）两墙肢各截面转角和曲率都相等

（3）各墙肢截面、各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高是相同的

3.框架——剪力墙结构的刚度特征值有何物理意义，如何影响结构在侧向力作用下的位移？

4.试述框架——剪力墙结构的计算简图在什么情况下用铰接体系？

5. 什么是控制截面？框架梁、框架柱和剪力墙的控制截面通常在哪些部位？

6.高层结构应满足哪些设计要求？

7.建筑物各部分高差较大，产生不均匀沉降差时，如何处理？

8. 结构延性的作用如何？梁柱延性设计的原则有哪些？

9. 剪力墙斜截面受剪破坏主要有几种破坏形态？设计中应如何避免这几种破坏形态的发生？

10.什么是荷载效应？什么是荷载效应组合？一般用途的高层建筑结构承受哪些何载？

11.框——剪协同工作带来了哪些优点？

计算题

用反弯点法计算图1所示的三层框架（层高为3.6m）的剪力和弯矩，并绘出弯矩图，图中括号中的数据为假定弹性模量为单位1时的梁柱线刚度。

三、问答题

1．框架——剪力墙协同工作带来了哪些优点？

答：框架——剪力墙结构协同工作的特点使得框架和剪力墙结构在这种体系中能充分发挥各自的作用（框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载）；而且在框架—剪力墙结构中，由于剪力墙分担水平剪力的作用，使框架的受力状况和内力分布得到改善，主要表现为，框架在房屋上部所承受的水平剪力有所增加，在框架下部所承受的水平剪力减小，结果是框架承受的水平剪力上、下分布比较均匀，沿高度方向各层梁柱弯矩的差距减小，截面尺寸不致有过大的变化，有利于减少构件的规格型号。从而充分体现出这种结构体系的优越性。

2．结构延性的作用如何？梁柱延性设计的原则有哪些？

答：结构延性的作用：

（1）防止脆性破坏；（2）承受某些偶然因素的作用；（3）实现塑性内力重分布；（4）有利于结构抗震。

梁柱延性设计的原则：

（1）“强剪弱弯”设计原则——控制构件的破坏形态；（2）梁、柱剪跨比限制；（3）梁、柱剪压比限制；（4）柱轴压比限制及其他措施；（5）箍筋；（6）纵筋配筋率。

3．剪力墙斜截面受剪破坏主要有几种破坏形态？设计中应如何避免这几种破坏形态的发生？

答：剪力墙斜截面受剪破坏主要有三种破坏形态：剪拉破坏、剪压破坏和斜压破坏。其中剪拉破坏和斜压破坏比剪压破坏显得更脆性，设计中应尽量避免。在剪力墙设计中，通过构造措施防止发生剪拉和斜压破坏，通过计算确定墙中水平钢筋，防止其发生剪切破坏。具体地，是通过限制墙肢内分布钢筋的最小配筋率防止发生剪拉破坏；通过限制截面剪压比避免斜压破坏；设计中进行的斜截面承载力计算则是为了防止剪压破坏。

4．划分剪力墙类别，主要考虑哪两个方面？各类剪力墙如何划分？

答：划分剪力墙类别，主要考虑两个方面：一是各墙肢之间的整体性；二是是否出现反

弯点，出现反弯点层数越多，就越接近框架。

各类剪力墙划分如下：

若剪力墙连梁的刚度和墙肢宽度基本均匀，α（整体性系数）≥10，且

J J n ≤ξ时，按小开口整体墙计算；当只满足α≥10，按壁式框架计算；当只满足

J

J n ≤ξ时，按双肢墙计算。

若洞口面积与剪力墙立面总面积之比不大于0.15，且洞口净距及孔洞至墙边的净距大于洞口的长边尺寸时，一般可作为整体剪力墙考虑。 α一一实际上反映了连系梁与墙肢之间刚度的比值，体现了整个剪力墙的整体性。 J 一一剪力墙对组合截面形心的惯性矩，

n J ——扣除墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩，

21J J J J n --=

1J 、2J ——分别为墙肢1和墙肢2的惯性矩。

5．什么是荷载效应？什么是荷载效应组合？一般用途的高层建筑结构承受哪些何载？

答：所谓荷载效应，是指在某种荷载作用下结构的内力或位移。

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。 一般用途的高层建筑结构承受的竖向荷载有结构、填充墙、装修等自重（永久荷载）和楼面使用荷载、雪荷载等（可变荷载）；水平荷载有风荷载及地震作用。各种荷载可能同时出现在结构上，但是出现的概率不同。

6．建筑抗震设防分哪几类？

答：《建筑抗震设计规范》（GB 5001—2001）根据建筑使用功能的重要性，将建筑抗震设防类别分为以下四类：

甲类建筑——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。

乙类建筑——属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑。

丙类建筑——属于甲、乙、丙类建筑以外的一般建筑。

丁类建筑——属于抗震次要建筑

7．地震作用与一般荷载有何不同？

答：地震作用与一般静荷载不同，它不仅取决于地震烈度大小和震中距远近的情况，而且与建筑结构的动力特性（如结构自振周期、阻尼等）有密切关系。而一般静荷载与结构的动力特性无关，可以独立地确定。因此，确定地震作用比一般静荷载复杂得多。

8．哪些建筑可不进行天然地基与基础抗震承载力验算？

答：《抗震规范》规定，建造在天然地基上的以下建筑，可不进行天然地基和基础抗震承载力验算：

（1）砌体房屋。

（2）地基主要受力层范围内不存在软弱粘性土层的一般单层厂房、单层空旷房屋和不超过8层且高度在25m以下的一般民用框架房屋及与其基础荷载相当的多层框架厂房。

（3）7度Ⅰ、Ⅱ类场地，柱高分别不超过10m和4.5m，且结构单元两端均有山墙的钢筋混凝土柱和砖柱单跨及等高多跨厂房（锯齿形厂房除外）。

（4）6度时的建筑（建造在Ⅳ类场地上的较高的高层建筑除外）。软弱粘性土层指7度、8度和9度时地基承载力特征值分别不小于80、100和120kPa的土层。