建筑结构重点思考题

第一章重点思考题2、按所用建筑材料,建筑结构分为几类?它们各有哪些特点?〖参考答案〗(参阅P2-8)按所用建筑材料,建筑结构分为混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构、砌体结构、木结构和混合结构等等。

特点:混凝土结构优点:耐久性好,基本上不需要保养维修;耐火性好;可模性好;抗震性好;骨料可就地取材,另外也可以利用工业废料,有利于环境保护。

缺点:自重大;抗裂性差;施工环节多,需要大量模板,施工工期长;拆除、改造难度大。

钢结构优点:自重轻而承载力高——轻质高强,强度和比强度高;材质均匀,性能好,结构可靠性高。

钢材更接近于匀质等强体——可直接使用材料力学的结论与公式。

施工简便,工期短;特别是钢材具有可焊性,使结构制作与安装都很便利;塑性和韧性好,结构延性好,抗震能力强。

易于改造与加固。

钢结构的主要缺点是:耐腐蚀性能差;耐热性能好,但防火性能差;钢材价格相对较高。

砌体结构主要优点:耐久性好;耐火性好;材料来源方便;施工工艺简便,造价低廉;隔热保温等热工性能较好。

主要缺点:强度低、自重大、整体性差,容易开裂,抗震性能不好;手工砌筑,劳动强度高,砌筑质量变异性大;如使用粘土砖,烧制粘土砖与农业争地,污染环境,不利于保护环境和可持续发展。

6、高层建筑结构设计的特点是什么?〖参考答案〗(参阅P20)高层建筑的结构设计与多层结构有显著区别:一是风荷载和地震作用等水平方向作用引起的内力和位移是结构设计的控制因素。

二是结构抗侧移刚度是结构设计的关键因素。

第二章重点思考题1、永久荷载、可变荷载主要是指哪些荷载?〖参考答案〗(参阅P29)永久荷载主要是指结构自重、土压力、水位不变时的水压力等,习惯上称为恒载。

可变荷载主要指楼、屋面的使用荷载、风荷载、雪荷载等。

习惯上成为活荷载或活载。

3、理解荷载标准值,可变荷载组合值、准永久值的意义。

〖参考答案〗(参阅P30-31)荷载标准值是指在结构使用期间正常情况下可能出现的最大荷载值,包括永久荷载标准值(Gk或gk)和可变荷载标准值(Qk或qk),也就是现行《建筑结构荷载规范》(GB500009—2001)规定的荷载基本代表值。

当结构上有两种或两种以上的可变荷载需要同时考虑时,所有可变荷载同时达到其单独出现时可能达到的最大值的概率极小,因此,除了主导荷载(第一种可变荷载,即产生最大效应的荷载)仍可以采用其标准值作为代表值之外,其他伴随荷载均应采用相应时段的最大荷载、即小于其标准值的某值作为代表值。

按可变荷载参与组合后,在设计基准期内超越的总时间的不同分为组合值、频遇值、准永久值。

使组合后的组合效应在设计基准期内的超越概率能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值,称为组合值(ψc Qk)。

在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期的一半的荷载值,称为准永久值(ψq Qk)。

7、建筑结构的基本构件有哪些?结构构件的受力状态有几种?试举例说明。

〖参考答案〗(参阅P41,P42)基本构件,分为板、梁、墙、柱、桁架、基础等类型。

构件可以分为受拉构件、受压构件、受弯构件、受扭构件和组合变形构件(如偏心受压构件)。

柱是偏心受压构件,梁是受弯构件,挑檐梁是受扭构件。

第三章重点思考题2、材料最基本的强度指标有什么?材料的变化性能包括哪些?他们的意义是什么?〖参考答案〗(参阅P46-48)材料的基本力学性能包括强度和变形性能两方面。

抗拉强度和抗压强度是建筑材料的基本强度,变形性能主要是弹性模量和剪切弹性模量(切变模量),还包括横向变形系数(泊松比)。

意义:作为建筑材料,塑性性能也是一个重要指标。

钢材的伸长率是钢材的主要塑性指标。

冷弯性能可以反映钢材的可加工性能,也是反映塑性的一个指标。

焊接性能是钢材的重要工艺性能。

焊接性能好是指焊接安全、可靠,不发生焊接裂缝,焊接接头和焊缝的冲击韧性以及热影响区域的塑性性能和强度都不应低于钢材。

冲击韧性是判断钢材在承受动力荷载作用时是否出现脆性破坏的主要指标。

3、在结构设计中,为什么通常把屈服强度作为确定钢材设计强度的依据?无明显流幅钢材的屈服强度如何定义?〖参考答案〗(参阅P47)依据:若应力超过屈服强度,钢材进入屈服阶段,应变发展较快,将使构件伴随产生很大的变形而不能满足正常的使用要求。

高碳钢的应力应变曲线中没有明显的屈服台阶,称为无明显流幅钢材,对于这类钢材,往往取0.85σb(σb为钢筋归家标准规定的极限抗拉强度)作为条件屈服强度。

第四章重点思考题1、结构的功能要求包括哪些?〖参考答案〗(参阅P53)结构的功能要求包括:安全性、适用性、耐久性三个方面。

2、什么是结构的极限状态?有哪两类?〖参考答案〗(参阅P54-55)在使用中,整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计的某一功能要求,此特定状态为结构工作状态的“可靠”和“失效”的临界状态,称为该功能的极限状态。

极限状态是区分结构工作状态的可靠和失效的标志。

分为承载能力极限状态和正常使用极限状态。

5、控制截面的意义是什么?〖参考答案〗(参阅P60)按承载力计算时,需要对构件的所有截面进行设计,只要计算某几个对构件的截面尺寸、配筋量等起控制作用的截面就可以了。

这样的截面称为控制截面,它是构件中内力最不利的界面、尺寸改变处的截面以及材料用量改变处的截面。

加强有利组合。

7、建筑结构设计的一般过程是怎样的?〖参考答案〗(参阅P65-66)三阶段设计:初步设计、技术设计、施工图设计。

二阶段设计;扩大初步设计、施工图设计。

结构选型、结构布置、确定材料和构件尺寸、荷载计算、内力分析及组合、结构构件设计、构造措施设计。

第五章重点思考题1、热轧钢筋的级别是根据什么划分的?用什么符号表示?哪些是光园钢筋?哪些是带肋钢筋?〖参考答案〗(参阅P69-73)热轧钢筋的级别是根据钢材的屈服强度标准值划分的。

规范将热轧钢筋分为以下级别,分别用HPB300级、HRB335级、HRBF335级、HRB400级、HRBF400级、RRB400级、HRB500级和HRBF500级表示;其中:HPB300级为光圆钢筋,其余均为带肋钢筋。

4、混凝土立方抗压强度标准值如何确定?用什么符号表示?混凝土的强度等级如何确定?如何表示?〖参考答案〗(参阅P74-75)混凝土立方抗压强度标准值是指按照标准方法制作养护边长为150mm的立方试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度,用符号f cu,k表示。

混凝土强度等级按立方抗压强度标准值确定。

7、普通混凝土和高强度混凝土的σ—ε曲线有什么不同?〖参考答案〗(参阅P78)普通混凝土和高强度混凝土的σ—ε曲线参见教材P78图5.1.10。

由图可见,随着混凝土强度的提高,应变峰值0变化不大,上升段的形状相似,但下降段曲线的形状相差很大。

混凝土强度越高,下降段的斜率越大,且残余应力较低,说明高强度混凝土的变形性能较差,显示出显著的脆性。

8、什么是混凝土的徐变和收缩?对结构有什么影响?〖参考答案〗(参阅P80)在不变荷载的长期作用下材料应变随时间而增长的现象称为徐变。

混凝土的徐变将增大构件的裂缝宽度和变形,例如受弯构件的挠度因此而增大2~3倍甚至更多。

在预应力混凝土构件中由徐变引起的预应力损失,是预应力损失中的主要部分。

混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为收缩。

收缩与荷载无关,当混凝土的这种变形受到外部(支座)或内部(钢筋)的约束时,混凝土中将产生拉应力,甚至开裂。

另外,混凝土的收缩会引起预应力混凝土中钢筋预应力的损失。

9、钢筋与混凝土材料共同工作的前提是什么?影响钢筋与混凝土粘结作用的因素有哪些?〖参考答案〗(参阅P3、P81-83)钢筋与混凝土是两种力学性质完全不同的材料,能够共同工作的前提是:1)、混凝土硬化后,在钢筋和砼之间产生了良好的粘结力,将二者可靠的粘结在一起,从而保证构件受力时,钢筋与砼共同变形而不致产生相对滑动;2)、钢筋与混凝土这两种材料的温度线膨胀系数大致相等。

其中钢筋与混凝土粘结作用是两种材料共同工作的基本前提。

影响粘结作用的因素有:1)钢筋表面形状;2)混凝土抗拉强度(大体上成正比);3)钢筋周围混凝土的密实性;4)钢筋净距和混凝土保护层厚度;5)横向箍筋能够约束混凝土很想变形、控制纵向裂缝,因此也能够加强钢筋与混凝土之间的粘结作用。

10、钢筋与混凝土的粘结作用由那些部分组成?光面钢筋及带肋钢筋与混凝土的粘结作用原理有何不同?为了保证钢筋与混凝土的粘结强度,在工程实践中常常采取哪些措施?〖参考答案〗(参阅P81-83)钢筋与混凝土的粘结作用由三部分组成:一是混凝土中水泥胶体与钢筋表面的化学胶着力,二是钢筋与混凝土接触面上的摩擦力,三是由于钢筋表面粗糙不平与混凝土的机械咬合作用。

光面钢筋、带肋钢筋与混凝土的粘结作用机理有所不同。

光面钢筋的粘结作用主要取决于钢筋的表面状况,所以比较低。

带肋钢筋与混凝土的粘结作用主要依靠钢筋肋纹与混凝土的机械咬合作用,粘结作用显著改善。

为了保证钢筋与混凝土的粘结强度,在工程实践中常常采取以下措施:1)确保钢筋在支座内是有足够的锚固长度;2)采取端部弯钩和其他机械锚固措施;3)确保钢筋净距和保护层厚度满足要求等。

11、充分利用受拉强度时,钢筋的锚固长度如何计算?充分利用抗压强度时,钢筋的锚固长度如何确定?〖参考答案〗(参阅P82)当充分利用受拉强度时,钢筋的锚固长度l a按P82公式(5.1.11)计算确定;当充分利用抗压强度时,钢筋的锚固长度不应小于0.7l a。

12、梁、板中一般配置哪些钢筋?各有哪些作用?〖参考答案〗(参阅P85-86)梁内钢筋:纵向受拉钢筋,承受弯矩产生的拉应力;纵向受压钢筋,帮助受压区混凝土承受弯矩产生的压应力;箍筋,形成骨架、承受剪力;弯起钢筋,斜段承受剪力产生的拉应力;两侧纵向构造钢筋,防止混凝土收缩引起的裂缝。

板内钢筋:纵向受力钢筋,承受弯矩产生的拉应力;分布钢筋,固定受力钢筋位置、分散板内荷载、承受温度变化、混凝土收缩等原因引起的应力。

13、受弯构件的设计计算包括哪些内容?〖参考答案〗(参阅P84-85)受弯构件设计应包括三方面内容:(1)正截面受弯承载力设计:按控制截面的弯矩确定截面尺寸和纵向受力钢筋的数量。

控制截面即弯矩最大的截面,梁的控制截面一般是跨中截面和支座截面。

(2)斜截面受剪承载力设计:按构件的最大剪力复核截面尺寸,确定抗剪所需要的箍筋和弯起钢筋的数量。

(3)斜截面抗弯承载力设计:按构件的弯矩图、剪力图以及保证钢筋的粘结锚固作用等需要确定配筋构造。

14、受弯构件正截面的破坏形态有哪几类?它们的破坏特点和破坏性质怎样?〖参考答案〗(参阅P86-87)受弯构件正截面的破坏形态有适筋梁、超筋梁和少筋梁三类,它们的破坏特点和破坏性质如下:1)适筋梁:配筋率适当。

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高层结构复习思考题及答案

高层结构复习思考题及答案

第1章绪论1.我国对高层建筑结构是如何定义的《高规》将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑,以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构房屋,称之为高层。

2.高层建筑结构的受力及变形特点是什么设计时应考虑哪些问题(1)水平荷载对结构的影响大,侧移成为结构设计的主要控制目标之一;(2)楼盖结构整体性要求高;(3)高层建筑结构中的构建的多种变形影响大;(4)结构受到动力荷载作用时的动力效应大;(5)扭转效应大;(6)必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题;(7)当建筑物高度很大时,结构内外与上下温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特点。

4.为什么要限制结构在正常情况下的侧移何谓舒适度高规采用何种限制来满足舒适度要求限制侧移主要原因:防止主题结构及填充墙、装修等非结构构件的开裂与损坏;同时过大的侧向变形会使人有不舒适感,影响正常使用;过大的侧移还会使结构产生较大的附加内力。

人体对居住在高楼内的舒适程度。

通过限制振动加速度满足舒适度要求。

5.什么是结构的重力二阶效应高层建筑为什么要进行稳定性验算如何进行框架结构的整体稳定验算框架结构在水平荷载作用下将产生侧移,如果侧移量比较大,由结构重力荷载产生的附加弯矩也将较大,危及结构的安全与稳定。

这个附加弯矩称之为重力二阶效应。

有侧移时,水平荷载会产生重力二阶效应,重力二阶效应过大会导致结构发生整体失稳破坏。

故要进行稳定性验算。

满足下式要求,式中n为结构总层数,否则将认为结构不满足整体稳定性要求。

第2章高层建筑结构体系与布置1. 何为结构体系高层建筑结构体系大致有哪几类选定结构体系主要考虑的因素有哪些所谓高层建筑建筑的结构体系是指结构抵抗外部作用的构件类型及组成方式。

框架结构;剪力墙结构;框架-剪力墙结构;筒体结构;巨体结构。

因素:建筑高度;抗震设防类别;设防烈度;场地类型;结构材料和施工技术;经济效益;3.在抗震结构中为什么要求平面布置简单、规则、对称,竖向布置刚度均匀怎样布置可以使平面内刚度均匀,减小水平荷载引起的扭转沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些类型(1)因为大量宏观震害标明,布置不对称,刚度不均匀的结构会产生难以计算和处理得地震作用(如应力集中,扭曲等)引起的严重后果,建筑平面尺寸过长,如建筑,在蒜辫方向不仅侧向变形加大,而且会产生两端不同步的地震运动,价赔偿的楼板在平面既有扭转又有挠曲,与理论计算结果误差较大。

高层建筑结构设计复习题及答案

高层建筑结构设计复习题及答案

高层建筑结构复习思考题(1)高层建筑结构的受力及变形特点是什么?设计时应考虑哪些问题?(2)高层建筑结构平面布置、竖向布置的的基本原则是什么?应符合哪些要求?(3)计算地震作用的方法有哪些?如何选用?什么情况下应采用动力时程分析法?在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应?(4)为什么要限制结构在正常情况下的水平位移?哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算?(5)剪力墙根据洞口的大小、位置等共分为那几类?其判别条件是什么?各有那些受力特点?(6)什么是剪力墙的等效刚度?各类剪力墙的等效刚度如何计算?(7)试述剪力墙结构在水平荷载作用下的平面协同工作的假定和计算方法。

(8)说明用连续连杆法进行联肢墙内力和位移计算的步骤, 以及多肢墙和双肢墙在计算方法上有何异同?(9)试说明整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架和独立悬臂墙的受力特点?说明剪力墙分类的判别准则?(10)与一般框架结构相比, 壁式框架在水平荷载作用下的受力特点是什么?如何计算带刚域杆件的等效刚度?(11)试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的?框架-剪力墙结构的计算简图有何物理意义?(12)框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具体构件?它们是否有具体的几何尺寸?各用什么参数表示其刚度特征?(13)什么是结构刚度特征值?它对结构的侧移及内力分配有何影响?(14)在框架结构、剪力墙结构及框架-剪力墙结构的扭转分析中, 怎样确定各榀抗侧力结构的侧向刚度?如何确定结构的刚度中心坐标?扭转对结构内力有何影响?(15)从结构布置上, 如何减小框筒和筒中筒结构的剪力滞后?(16)高层建筑结构可采用下列计算模型:平面协同计算;空间协同计算;空间计算, 楼板为刚性;空间计算, 楼板为弹性。

试分析这几种计算模型的差异及各自的适用范围。

(17)什么是剪力墙的边缘构件?什么情况下设置约束边缘构件?什么情况下设置构造边缘构件?剪力墙的约束边缘构件和构造边缘构件各应符合那些要求?(18)跨高比对连梁的性能有什么影响?为什么要对连梁的剪力进行调整?如何调整?连梁的配筋构造主要有哪些?高层建筑结构复习思考题(1)高层建筑结构的受力及变形特点是什么?设计时应考虑哪些问题?答: 高层建筑结构的受力及变形特点:随着高度增大, 位移增加最快, 弯矩次之,水平荷载作用下结构的侧移急剧增大; 随着建筑高度的增大, 结构的高宽比增大, 水平荷载作用下的整体弯曲影响越来越大,轴向变形也影响越来越大; 与多层建筑结构相比, 高层建筑结构的最主要特点是水平荷载成为设计的主要因素, 侧移限值为确定各抗侧力构件数量或截面尺寸的控制指标, 有些构件除必须考虑弯曲变形外, 尚须考虑轴向变形和剪切变形, 地震区的高层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。

建筑结构重点思考题

建筑结构重点思考题

建筑结构重点思考题建筑结构是建筑工程中最基础的一环,对于建筑工程的可靠性、经济性、安全性和美观性等方面都有着非常重要的影响。

因此,在进行建筑结构设计和施工时,需要注意一系列的问题,下面是一些关键的思考题。

非线性效应建筑结构系统是一个非线性模型,因为不同材料的弹性、塑性等抗力特性都不同。

在进行结构设计时,需要考虑非线性效应对结构的影响,例如非线性屈曲、损伤累积等。

因此,对于某些建筑物,可能需要进行非线性分析,以保证结构的可靠性和安全性。

非线性屈曲非线性屈曲是指当载荷超过一定限度时,材料开始失去稳定性,产生弯曲、变形等现象,甚至出现破坏。

在设计结构时,需要对结构做出合理的预测和评估,以控制屈曲的规模和影响。

损伤累积损伤累积是指在建筑结构受外力作用时,材料内部产生裂纹和损伤,导致结构性能下降。

随着时间的推移,损伤会不断累积,最终导致结构的失效。

因此,在进行结构设计时,需要考虑损伤累积的影响,采取合适的措施进行修复和加固。

结构优化建筑结构设计的目标是使结构在满足功能要求和安全要求的同时,尽可能地减少材料和成本。

因此,结构优化是非常重要的一环。

以下是一些常用的结构优化方法。

节约材料在结构设计中,可以采用节约材料的方法,如改变截面形状、增加预应力、引入撑杆等。

这些方法可以使结构的承载力得到提高,同时减少材料的使用量。

引入新材料另外,可以考虑引入新材料来替代传统材料,如增强塑料、碳纤维等。

这些材料具有高强度、高韧性和轻量化的特点,可以使结构更可靠、更经济。

施工工艺在进行建筑结构施工时,需要考虑施工工艺对结构的影响。

以下是一些需要注意的问题。

施工顺序在施工过程中,要注意施工顺序对结构的影响。

如在浇筑某一层楼板时,要确保上部结构的负荷得到平衡,避免结构出现位移或破坏。

控制温度变化在结构浇注和养护过程中,应注意控制温度变化。

高温和低温会导致结构材料的扩张和收缩,进而影响结构性能。

建筑结构设计和施工中的一系列问题需要仔细思考和研究。

建筑结构重点思考题

建筑结构重点思考题

第一章重点思考题2、按所用建筑材料,建筑结构分为几类?它们各有哪些特点?〖参考答案〗(参阅P2-8)按所用建筑材料,建筑结构分为混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构、砌体结构、木结构和混合结构等等。

特点:混凝土结构优点:耐久性好,基本上不需要保养维修;耐火性好;可模性好;抗震性好;骨料可就地取材,另外也可以利用工业废料,有利于环境保护。

缺点:自重大;抗裂性差;施工环节多,需要大量模板,施工工期长;拆除、改造难度大。

钢结构优点:自重轻而承载力高——轻质高强,强度和比强度高;材质均匀,性能好,结构可靠性高。

钢材更接近于匀质等强体——可直接使用材料力学的结论与公式。

施工简便,工期短;特别是钢材具有可焊性,使结构制作与安装都很便利;塑性和韧性好,结构延性好,抗震能力强。

易于改造与加固。

钢结构的主要缺点是:耐腐蚀性能差;耐热性能好,但防火性能差;钢材价格相对较高。

砌体结构主要优点:耐久性好;耐火性好;材料来源方便;施工工艺简便,造价低廉;隔热保温等热工性能较好。

主要缺点:强度低、自重大、整体性差,容易开裂,抗震性能不好;手工砌筑,劳动强度高,砌筑质量变异性大;如使用粘土砖,烧制粘土砖与农业争地,污染环境,不利于保护环境和可持续发展。

6、高层建筑结构设计的特点是什么?〖参考答案〗(参阅P20)高层建筑的结构设计与多层结构有显著区别:一是风荷载和地震作用等水平方向作用引起的内力和位移是结构设计的控制因素。

二是结构抗侧移刚度是结构设计的关键因素。

第二章重点思考题1、永久荷载、可变荷载主要是指哪些荷载?〖参考答案〗(参阅P29)永久荷载主要是指结构自重、土压力、水位不变时的水压力等,习惯上称为恒载。

可变荷载主要指楼、屋面的使用荷载、风荷载、雪荷载等。

习惯上成为活荷载或活载。

3、理解荷载标准值,可变荷载组合值、准永久值的意义。

〖参考答案〗(参阅P30-31)荷载标准值是指在结构使用期间正常情况下可能出现的最大荷载值,包括永久荷载标准值(Gk或gk)和可变荷载标准值(Qk或qk),也就是现行《建筑结构荷载规范》(GB—2001)规定的荷载基本代表值。

高层建筑结构思考题

高层建筑结构思考题

《高层建筑结构》课程思考题1.高层建筑结构体系主要有哪些?试述各体系的组成、主要优缺点、基本受力变形特点及适用范围。

答:(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优点:结构布置灵活,有较大的室内空间,使用方便。

缺点:抗震性能差,刚度较低,地震中填充墙损坏严重,修复费用高。

适用范围:非抗震地区和层数较少的建筑,15~20层以下较适宜。

(2)(纯)剪力墙结构体系:一般用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。

根据施工分法的不同可以分为:1)全部现浇的剪力墙;2)全部用预制墙板装配而成的剪力墙;3)内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。

优点:结构刚度很大,空间整体性好,水平荷载作用下侧向变形小,用钢量较省,抗震性能好,剪力墙的间距取决于楼板跨度,适于小开间建筑,例如住宅、旅馆建筑,房间不外露梁柱棱角,整体美观,可以适用于较高的高层建筑。

缺点:自重大,基础处理要求较高,不利于布置大开间房间,不能满足公共建筑的使用要求,空间较小,平面布置欠灵活。

适用范围:房屋刚度比框剪体系更好,适用的层数更高,层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构,理论上可达100~150层,但墙体太厚,不经济,以40层以下为宜。

(3)框架-剪力墙结构体系:把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系。

优点:兼有框架和剪力墙的优点,比框架结构的水平承载力和侧向刚度都有很大提高,比剪力墙结构布置灵活,提供较大的空间,有较大的刚度和较强的抗震能力。

缺点:由于剪力墙的存在,一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。

适用范围:25层以下的房屋,最高不宜超过30层;地震区的五层以上的工业厂房;这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜。

(4)筒体结构体系是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系,分为框架一核心筒结构与筒中筒结构。

优点:比单片框架或剪力墙的空间刚度大得多,不仅能承受竖向荷载,而且能承受很大的水平荷。

高层建筑结构思考题答案—最新无错版

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。

第三章建筑结构设计方法课后习题详解

第三章建筑结构设计⽅法课后习题详解第3章建筑结构设计⽅法3.1 思考题3-1 结构在规定的使⽤年限内应满⾜哪些功能要求?答:建筑结构在规定的设计使⽤年限内,应满⾜安全性、适⽤性和耐久性三项功能要求。

3-2 随机变量的平均值、标准差有何统计上的意义?答:A、随机变量的平均值表明随机变量取值的集中程度、整体⽔平或波动中⼼。

B、标准差和变异系数均表明随机变量取值的分散程度或波动⼤⼩。

当平均值相同时,可直接⽤标准差⽐较两个或多个随机变量取值的分散程度;当平均值不相同时,只能⽤变异系数(相对标准差)进⾏⽐较。

3-3 结构的功能函数如何表达?实际⼯程中结构功能可能会出现哪些情况?答:A、Z=g(R,S)=R—S,上式中R和S是随机变量,函数Z也是随机变量。

B、实际⼯程结构功能可能会出现以下三种情况: Z>0,结构处于可靠状态;Z<0,结构处于失效状态;Z=0,结构处于极限状态。

3-4 正态分布的随机变量,以µf(1-1.645δf)为基准,实际取值不低于该基准值的概率(也即保证率)为多少?答:实际取值不低于该基准值的概率P(X>u—1.645σ)=1—F(u-1.645σ)=1—Ф(—1.645)=1-(0.04947+0.05050)/2=0.95。

即不低于95%。

3-5 荷载效应和作⽤效应有什么区别?答:A、荷载效应是由直接作⽤(荷载)引起的内⼒、变形和裂缝等效应。

B、作⽤效应是由作⽤引起的结构或结构构件的反应,⽤S表⽰,例如内⼒(轴⼒、弯矩、剪⼒、扭矩等)变形和裂缝宽度等。

3-6 安全等级为⼆级的建筑结构构件,延性破坏的⽬标可靠指标应为多少?答:查表P29也可知为3.2.3-7 结构的可靠概率和失效概率之间有什么关系?答:A、可靠概率Ps即可靠度,它与失效概率P f之和为1,可靠概率上升,失效概率下降;可靠概率下降失效概率上升,知道其中任何⼀个,另⼀个也就确定了。

3-8 承载能⼒极限状态和正常使⽤极限状态的含义是什么?答:A、结构或结构构件达到最⼤承载能⼒或不适合于继续承载的变形时的状态。

建筑钢结构考前复习思考题()

1.单层厂房钢结构由哪些主要构件组成?横向框架(柱和屋架);屋盖结构(横梁、托架、中间屋架、天窗架、檩条);支撑体系(屋盖支撑和柱间支撑);吊车梁和制动梁;墙架。

屋盖结构、柱、制动梁、各种支撑以及墙架等构件组成的空间体系。

2.重型厂房屋盖结构常有哪些支撑,屋盖支撑的主要作用是什么?屋盖上弦横向水平支撑、屋盖下弦横向水平支撑、屋盖下弦纵向水平支撑、竖向支撑(垂直支撑)、系杆、天窗支撑。

屋盖支撑的作用:1)保证结构的空间整体作用;2)承担和传递水平荷载;3)保证结构安装时的稳定与方便;4)避免压杆侧向失稳,防止拉杆产生过大振动。

3.梯形钢屋架受压杆件.其合理截面形式应使所选截面尽量满足等稳定的要求,充分满足承载能力。

4.屋架下弦纵向水平支撑一般布置哪里?下弦纵向支撑一般在屋架的两边沿两纵向柱列设置,与下弦横向支撑形成封闭的支撑系统;当屋架间距<12m时,纵向水平支撑通常布置在屋架下弦平面内;当屋架间距>或=12m时,纵向水平支撑宜布置在屋架上弦平面内。

5.屋架上弦横向水平支撑之间的距离是如何规定的?相邻两道横向水平支撑的间距L0≤60m6.当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆7.在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。

8.屋架上弦杆为压杆,其承载能力由稳定控制;下弦杆为拉杆,其截面尺寸由强度确定。

9.在厂房钢结构中为什么要设置支撑体系(保证结构空间刚度和稳定性)如何布置屋盖支撑和柱间支撑(a屋盖支撑布置原则:在每个温度区段或分期建设的区段中,应分别设置能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

在设置柱间支撑的开间,应同时设置屋盖横向支撑,以构成几何不变体系。

端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。

当端部支撑设在端部第二个开间时,在第一个开间的相应位置应设置刚性系杆。

在刚架转折处(边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶)应沿房屋全长设置刚性系杆。

建筑钢结构设计复习思考题(含参考答案)

《建筑钢结构设计》复习思考题2016.11.24第1章轻型门式刚架结构1.单层门式刚架结构有哪些特点?(1)质量轻(2)工业化程度高,施工周期短(3)综合经济效益高(4)柱网布置比较灵活2.轻型门式刚架的适用范围及截面形式?柱脚形式?(1).屋面荷载较小,横向跨度为12~48m(2).没有吊车或设有中、轻级工作制吊车的厂房。

(3).当厂房横向跨度不超过15m,柱高不超过6m时,屋面刚架梁宜采用等截面刚架形式。

当厂房横向跨度大于15m,柱高超过6m时,宜采用变截面刚架形式。

门式刚架柱脚分为铰接和刚接两种连接形式。

当吊车起重量≥5吨时应考虑设置刚性柱脚。

当有桥式吊车或刚架侧向刚度过弱时为刚接柱脚。

3.什么是摇摆住?摇摆柱:梁柱节点铰接连接4.门式刚架柱间支撑的布置原则是什么?柱间支撑的间距应根据房屋柱距、纵向受力情况、温度以及安装条件确定,无吊车时宜取30m-45m,端部柱间支撑宜设置在第一或第二柱间。

●当房屋高度较大时,柱间支撑应分层设置;有吊车时,下层柱间支撑宜设置在温度区中部。

柱间支撑间距不大于50m。

●端部柱间支撑考虑温度应力影响宜设置在第二柱间。

5.门式刚架所受的荷载有哪些?风荷载在规范中是怎么考虑的,风荷载标准值如何计算?风荷载系数是什么?风荷载系数 w考虑了结构内、外风压最大值组合。

风可以从任意方向吹来,需要考虑“鼓风效应”(+i)和“吸风效应”(-i)分别与外部压力系数组合的两种工况。

设计时,两种工况均需要考虑,取最不利工况。

6.荷载效应组合的原则是什么?(1)屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑,应取两者中的较大者(2)积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大者同时考虑(3)施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑(4)多台吊车的组合应符合《荷载规范》的规定(5)当需要考虑地震作用时,风荷载不与地震作用同时考虑7.刚架侧移计算的原则是什么?(1)变截面门式刚架柱顶侧移应采用弹性分析方法确定。

高层建筑结构思考题及参考答案

Ch1 绪论1. 高层建筑与多层建筑如何界定?2. 高层建筑结构特点如何?3.高层建筑采用的结构可分为哪些类型?各有何特点?4. 谈谈你对高层建筑的发展趋势有何见解?5. 结合世界第一高楼迪拜塔的建造实例,说明设计超高层建筑要处理哪些与设计一般建筑不同的问题,并说明解决这些问题的方法。

(此题将在课堂讨论)提示:a) 请观看参考视频,迪拜塔[有7个视频];b) 可上网检索,c)可提供电子打印稿。

6.观看参考视频以后,关于迪拜塔有几个问题a) 安全电梯是那一年由谁发明的。

它的发明对建筑及建筑业有哪些影响?迪拜塔计有多少部电梯,最大一部电梯可承载多少人?b) 在超高层出现前,传统建筑可建最大高度是多少?c)) 迪拜塔在散热方面,除了安装室内空调系统之外,还采取了什么特殊措施?,请具体说明之。

d) 美国世贸中心有417m,, 施工速度极快,是得益于哪项新施工技术的应用?最后达到几天盖一层?e) 迪拜塔几天建一层?请详细介绍迪拜塔泵送混凝土的工艺。

f) 世界第1高楼(2009年)迪拜塔在抗风方面的设计有何特点?g) 世界第1高楼(2009年)迪拜塔在人流疏散方面的设计与其它建筑有何不同?Ch2 结构选型与结构布置1.何谓结构体系?高层建筑中常用的结构体系有哪些?各有何特点和适用范围?2.《高层建筑混凝土结构技术规程》将高层建筑分为了哪两级?3.《建筑抗震设计规范》(GB5001—2001)根据建筑使用功能的重要性,将建筑抗震设防类别分为哪四个抗震设防类别?4.何谓“概念设计”?什么情况下还要正确运用“概念设计”?哪些方面须用概念设计的方法加以正确处理?5.结构平面布置与结构竖向布置有哪些要求?6.基础设计的一般原则有哪些?7.高层建筑结构平面布置的一般原则是什么?8. 简述房屋建筑平面不规则和竖向不规则的类型。

9. 在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝?10.防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么?Ch1 绪论1.高层建筑与多层建筑如何界定?我国《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)规定,10层及10层以上的住宅建筑以及高度超过28m的公共建筑和综合性建筑为高层建筑;高度超过100m时,不论是住宅建筑还是公共建筑,一律称为超高层建筑。

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