高层建筑结构思考题及参考答案--2011
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。
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：≥10层或H＞28m的建筑物为高层；H＞100m 的建筑物均为超高层。
4.谈谈你对高层建筑的发展趋势有何见解？
1).新材料的开发和应用：高强度混凝土（C100）；高强、可焊性好的厚钢板；耐火钢材；
FR钢（耐候钢）*耐候钢是指在恶劣环境条件下(主要是指腐蚀较强的环境),具有较强工作性能的钢材。
2).高度会突破：超过1000m的超高层
钢材建筑已成为反映一个国家或城市科技实力和建设水平的指标之一。
3).组合结构增多：
钢和混凝土的组合结构抗震性能好、耐火耐蚀，优于全钢、全混凝土结构。
钢筋混凝土结构：高层建筑的主要结构体系
组合结构：超高层建筑的主要结构体系/
4)..新型结构形式应用增多
巨型框架、桁架筒体、多束筒体……
5). 耗能减震技术发展
减震技术有被动耗能减震和主动减震两种。前者有耗能支撑，带竖缝耗能剪力墙，被动调谐质量阻尼器以及安装各种被动耗能的油阻尼器等；后者是计算机控制的，通过安装在结构上的各种驱动装置和传感器，与计算机系统相连接，对结构反应进行实时分析，发出信号驱动装置对结构施加作用，减小结构反应。
Ch2 高层结构体系与结构布置
1．高层建筑中常用的结构体系有哪些？各有何适用范围？
答：高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
（1）框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于非抗震区多层建筑及高度不大的高层建筑。
（2）剪力墙结构体系
剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。适用于开间较小、墙体较多、房间面积不太大的住宅和旅馆。
（3）框架-剪力墙结构体系
框架-剪力墙结构体系是在框架结构中布置一定数量的剪力墙所组成的结构体系。广泛应用与高层办公建筑和旅馆建筑中。
（4）筒体结构体系
筒体结构为空间受力体系。筒体的基本形式有三种：实腹筒、框筒及桁架筒。广泛应用于多功能、多用途，层数较多的高层建筑中。
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？
答：《高层建筑混凝土结构技术规程》，对各种结构体系的高层建筑最大适用高度做出了规定。规程中将高层建筑分为了两级，即常规高度的高层建筑（A级）和超限高层建筑（B级）。7．高层建筑结构平面布置的一般原则是什么？
答：一独立结构单元的结构布置应满足以下要求：
(1)、简单、规则、均匀、对称。
(2)、承重结构应双向布置，偏心小，构件类型少。
(3)、平面长度和突出部分应满足规范要求，凹角处宜采用加强措施。
(4)、施工简便，造价省。
8.简述房屋建筑平面不规则和竖向不规则的类型。
答：《规范》列举了三种平面不规则和三种竖向不规则类型，并要求对不规则结构的水平地震作用和内力进行调整等。
平面不规则类型包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。
竖向不规则类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。
9.在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝？
答：不规则结构设防震缝
平面长度和高度超过一定限值时设伸缩缝
主体结构与裙房高度与重量相差悬殊时，或分段二次施工，或地基差异原因设置沉降缝。10.防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么？
答：防震缝从基础至建筑顶部断开，防震缝应有一定的宽度。
伸缩缝从基础以上设置，若为抗震结构，伸缩缝的宽度不小于防震缝的宽度。
沉降缝将建筑物的两部分从顶层到基础全部断开。沉降缝的宽度应符合防震缝最小宽度的要求。
1．作用于高层房屋的荷载有哪两种？在地震区与非地震区分别是由哪些荷载起控制作用？
答：作用于高层房屋的荷载有两种：竖向荷载与水平荷载，竖向荷载包括结构自重和楼（屋）盖上的均布荷载，水平荷载包括风荷载和地震作用。
在多层房屋中，往往以竖向荷载为主，但也要考虑水平荷载的影响，特别是地震作用的影响。随着房屋高度的增加，水平荷载产生的内力越来越大，会直接影响结构设计的合理性、经济性，成为控制荷载。因此在非地震区，风荷载和竖向荷载的组合将起控制作用，而在
地震区，则往往是地震作用与竖向荷载组合起控制作用。
3．什么是基本风压值0w 、风载体型系数s μ、风压高度变化系数z μ、风振系数z β
答：（1）基本风压值0w
基本风压值0w 系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的重现期为50年一遇
10min 平均最大风速0v （m/s ）为标准，按0w =20v /1600确定的风压值。它应根据现行《荷
载规范》中“全国基本风压分布图”采用，但不得小于0.3 kN/㎡。
（2）风载体型系数s μ
风载体型系数s μ是指实际风压与基本风压的比值。它描述的是建筑物表面在稳定风压作用
下静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型与尺度有关，也与周围环境和地面粗糙度有
关。当风流经建筑物时，对建筑物不同部位会产生不同的效果，即产生压力和吸力。
（3）风压高度变化系数z μ
风压高度变化系数z μ，应根据地面粗糙度类别按《荷载规范》确定。
（4）风振系数z β
风对建筑结构的作用是不规则的，通常把风作用的平均值看成稳定风压（即平均风压），实
际风压是在平均风压上下波动的。平均风压使建筑物产生一定的侧移，而波动风压使建筑
物在平均侧移附近振动。对于高度较大、刚度较小的高层建筑，波动风压会产生不可忽略
的动力效应，使振幅加大，在设计中必须考虑。目前采用加大风载的办法来考虑这个动力
ν－－－脉动影响系数，由粗糙度，H/B 查表3.5(B 为顺风向宽度）
ξ －－－脉动增大系数，由w 0·T 12 和粗糙度查表3.4
T 1－－－结构基本自振周期
框架： T 1＝（0.08～0.1）N S
框－剪： T 1＝（0.06～0.08）N S
剪力墙： T 1＝（0.05～0.06）N S
Φz －－－振型系数，对质量和刚度沿高分布比较均匀的弯剪型结构，近似取H i /H 。
8.什么是“三水准”的抗震设防目标与二阶段设计法？
在进行建筑结构抗震设计时，原则上应满足三水准抗震设防目标的要求，在具体做法上，
为简化计算，《抗震规范》采用二阶段设计法，即：
第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载效应的一定组合验算结构构件的承载能力以及构件的弹性变形，以满足第一水准抗震设防目标的要求。
第二阶段设计：在大震作用下验算结构薄弱层（部位）的弹塑性变形，以满足第三水准的抗震设防目标的要求。
《抗震规范》以一定的抗震构造措施保证结构满足第二水准抗震设防目标的要求。
上述“三水准，二阶段”的抗震设防目标可概括为“小震不坏，中震可修，大震不倒”。14．什么是“鞭端效应”？采用底部剪力法时《抗震规范》是如何规定的？
答：震害表明，突出屋面的屋顶间（电梯机房、水箱房）、女儿墙、烟囱等，它们的震害比下面主体结构严重。这是由于出屋面的这些建筑的质量和刚度突然变小，地震反应随之加大的缘故。在地震工程中，把这种现象称为“鞭端效应”。
采用底部剪力法时，《抗震规范》规定，对这些结构的地震作用效应，宜乘以增大系数3，此增大部分不应往下传递。
20.延性和延性比是什么？为什么抗震结构要具有延性？
答：：延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。
结构延性比：对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出现塑性铰时，结构开始出现塑性变形，但结构刚度只略有降低；当塑性铰达到一定数量以后，结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段，是“屈服”后的塑性阶段。结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。
第五章剪力墙结构内力与位移计算
1．剪力墙结构体系的特点是什么？
答：剪力墙承受竖向荷载及水平荷载的能力都较大。其特点是整体性好，侧向刚度大，水平力作用下侧移小，并且由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。缺点是不能提供大空间房屋，结构延性较差。
当地下室或下部一层、几层，需要大空间时（如商场、停车库等）即形成部分框支剪力墙结构。在框架-剪力墙结构和剪力墙结构两种不同结构的过渡层必须设置转换层。
剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑，但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。而宾馆中需要大空间的门厅、餐厅、商场等往往设置在另外的建筑单元中。
为了适用任何方向的水平力（或地震作用），因此对于矩形平面，剪力墙在纵横双向均应设置；对于圆形平面，剪力墙应沿径向及环向设置；三角形平面，宜沿三个主轴方向设置剪力墙。
剪力墙结构在水平力作用下侧向变形的特征为弯曲型。
5．剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于什么？
答：剪力墙的受力特性与变形状态主要取决于剪力墙上的开洞情况。
6．剪力墙按受力特性的不同主要可分为哪几种？各有何受力特点？
答：剪力墙按受力特性的不同主要可分为整体剪力墙、整体小开口墙、联肢剪力墙和壁式
框架几种类型。
（1）整体剪力墙
无洞口的剪力墙或剪力墙上开有一定数量的洞口，但洞口的面积不超过墙体面积的15%，
且洞口至墙边的净距及洞口之间的净距大于洞孔长边尺寸时，可以忽略洞口对墙体的影响，
这种墙体称为整体剪力墙（或称为悬臂剪力墙）。整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，
截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，如图1（a ）所示，变
形属弯曲型。
（2）整体小开口墙
当剪力墙上所开洞口面积稍大且超过墙体面积的16%时，通过洞口的正应力分布已不再成
一直线，而是在洞口两侧的部分横截面上，其正应力分布各成一直线，如图1（b ）所示。
这说明除了整个墙截面产生整体弯矩外，每个墙肢还出现局部弯矩，因为实际正应力分布，
相当于在沿整个截面直线分布的应力之上叠加局部弯矩应力。但由于洞口还不很大，局部
弯矩不超过水平荷载的悬臂弯矩的15％。因此，可以认为剪力墙截面变形大体上仍符合平
面假定，且大部分楼层上墙肢没有反弯点。内力和变形仍按材料力学计算，然后适当修正。
（3）联肢剪力墙
当剪力墙沿竖向开有一列或多列较大的洞口时，由于洞口较大，剪力墙截面的整体性已被
破坏，剪力墙的截面变形已不再符合平截面假设。这时剪力墙成为由一系列连梁约束的墙
肢所组成的联肢墙。开有一列洞口的联肢墙称为双肢墙，当开有多列洞口时称之为多肢墙。
（4）壁式框架
当剪力墙的洞口尺寸较大，墙肢宽度较小，连梁的线刚度接近于墙肢的线刚度时，剪力墙
的受力性能已接近于框架，这种剪力墙称为壁式框架。
12．划分剪力墙类别，主要考虑哪两个方面？分别用什么来表示？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。
α值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。连梁刚度
大而墙肢刚度相对较小时，α值大，连梁对墙肢的约束强，剪力墙的整体性好；反之则差。
墙肢是否出现反弯点，与墙肢惯性矩的比值I I n ，整体性系数α，层数n 等因素有关。若I
I n 小，说明洞口狭窄，截面削弱较小；反之，若I I n 大，则洞口大，截面削弱大。当I
I n 由小到大，且大到一定程度时，剪力墙墙肢则表现出框架柱的受力特点，出现反弯点。根据墙
肢弯矩是否出现反弯点的分析，给出了
I
I n 的限值()N ，αξ作为划分剪力墙的第二个判别准则。()N ，αξ值可查表1。
各类剪力墙划分如下： 若α（整体性系数）<1，按独立墙肢计算；
若1≤α<10，按联肢墙计算；
若连梁的刚度和墙肢宽度基本均匀，α≥10，且
I I n ≤ξ时，按小开口整体墙计算； 当满足α≥10，且ζ>I
I n 时，按壁式框架计算。 若洞口面积与剪力墙立面总面积之比不大于0.16，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。
I 一一剪力墙对组合截面形心的惯性矩，
n I ——扣除墙肢惯性矩后剪力墙的惯性矩，
∑-=i n I I I
16. 剪力墙的抗震设计原则，为什么要按照强墙弱梁设计剪力墙？什么是强墙弱梁？
答：1} 强墙弱梁
2} 强剪弱弯
3} 限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件
4} 加强重点部位——设置底部加强区
5} 连梁特殊处理措施
“强墙弱梁”：。 “强墙弱梁”，具体就是强墙肢，弱连梁，目的是要让连梁屈服先于墙肢
屈服，塑性铰发生在连梁上，在设计方法上是墙肢的设计弯矩按抗震等级进行放大调整。
连梁支座设计弯矩/进行调幅。
连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变
形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。
“强剪弱弯”，连梁与墙肢的剪力进行调整。连梁设斜撑箍加强抗剪。
29．剪力墙底部加强部位如何界定？
答：剪力墙底部加强区部位：以下三条中取大者。
-墙肢总高度的1/8；
-底部二层；
-不大于15m 。
35．剪力墙中配置的水平和竖向分布钢筋最小配筋百分率是怎样规定的？
水平和竖向分布钢筋最小配筋百分率: 一般部位 0.2%, 加强部位0.25%
第七章框架—剪力墙协同工作的特点
5．在框架—剪力墙结构中，剪力墙合理布置的关键是什么？
答：框架—剪力墙结构中，框架的布置与纯框架结构布置相同；剪力墙合理布置的关键是其数量、形式及位置。
10．框架—--剪力墙结构在水平荷载作用下有哪些基本假定？其计算简图如何答：框架—--剪力墙结构在水平荷载作用下的基本假定：
（1）楼盖结构在其自身平面内的刚度为无限大，平面外的刚度可忽略不计；
楼板在自身平面内刚度无限大，可以保证楼板将抗震缝区段内的整个框架和剪力墙连成整体，而不产生相对变形。
（2）水平荷载的合力通过结构的抗侧刚度中心，即不考虑扭转的影响。
房屋的刚度中心与作用在房屋上的水平荷载的合力中心相重合，以保证房屋在水平荷载作用下不发生扭转。否则，产生扭转房屋的受力情况是非常复杂的。为了简化计算，只要房屋体型规整，剪力墙布置对称、均匀，一般可不考虑扭转的影响。
11．框架—--剪力墙结构在水平荷载作用下计算简图如何？
答：框架—剪力墙结构的计算简图，主要是确定如何归并为总剪力墙、总框架，以及确定总剪力墙与总框架之间的联系和相互作用方式。
由基本假定可知，在水平荷载作用下，框架—剪力墙结构没有扭转，只有沿荷载作用方向的位移，而框架和剪力墙之间又没有相对位移，所以，在同一楼层标高处，各榀框架与剪力墙的水平位移是相同的。这样，就可以将计算单元内的各榀框架综合起来，形成总框架；
把所有剪力墙综合在一起形成总剪力墙。考虑它们间的协同工作，将总框架和总剪力墙移到同一平面内，按平面结构处理。而在二者之间，根据联系方式和约束程度的不同，可将框架—剪力墙结构简化为两种计算体系：铰结体系和刚结体系。
（1）铰结体系
如图4（a）所示的某框架—剪力墙结构的平面图，框架和剪力墙仅依靠楼盖连结成整体，而楼盖对各平面结构并不产生约束弯矩，只是约束它们具有相同的水平位移，故可将楼盖简化为铰接连杆，从而该框剪结构可简化成如图4（b）所示的计算简图，称之为铰结体系。
其中，总剪力墙包括两片墙，总框架包括5榀框架。
（a）（b）
图4 铰接体系
（2）刚结体系
如图5（a）所示的框架—剪力墙结构，横向抗侧力单元可简化为如图5（b）所示的计算简图。从（a）图可以看出，②轴和⑥轴都是两片墙之间由连梁连接，当剪力墙平面内的连梁刚度较大时，连梁对剪力墙能起转动约束作用，所以当忽略剪力墙和框架轴向变形的影响时，为简单起见，常将图（b）画成图（c）的形式。图（c）中的刚性连杆既代表楼（屋）盖对水平位移的约束，也代表总连梁对水平位移的约束和对转动的约束，其中连杆的抗弯刚度仅代表总连梁的转动约束作用，这就是刚结体系。当连梁截面尺寸较小，转动刚度很小时，也可忽略它对墙肢的约束作用，把连杆处理成铰结，则计算简图将是铰结体系。
（a）（b）（c）
图5 刚结体系
但是，纵向抗侧力单元略有不同，⑨、⑩两片纵向框架中，既有剪力墙又有柱。在框架—--剪力墙结构中，一端与墙相连、另端与柱相连的梁也称为连梁。该梁对墙和柱都会产生约束作用，但梁对柱的约束将反映在柱的D值中，所以，纵向抗侧力结构的计算简图与图5（c）相同。只不过，此时总剪力墙包含4片墙，总框架包含2片框架和6根柱子，连杆中包含8根连梁。
不难看出，不管是铰结体系，还是刚结体系，都包含总剪力墙、总框架及连杆三种构件，其中刚性连杆包括与墙肢相连的所有连梁，但是如果连梁的纵轴线与水平力作用方向相垂直，则这根梁的作用可忽略不计，其刚度不能计入综合连梁。
14．什么是框架—--剪力墙结构体系的刚度特征值λ？它对框架—剪力墙结构体系有何影响？
答：刚度特征值λ是框架抗推刚度（或广义抗推刚度）与剪力墙抗弯刚度的比值，它集中反映了结构的变形状态及受力状态。
刚度特征值λ对框架—--剪力墙结构体系的影响：
当λ＝0时，即为纯剪力墙结构；当λ值较小时，框架抗推刚度很小；随着λ值的增大，
剪力墙抗弯刚度减小；当λ＝∞时，即为纯框架结构。λ值对框架—剪力墙结构受力、变
形性能影响很大。
15．刚度特征值λ对侧移曲线有何影响？
答：刚度特征值λ对侧移曲线的影响：
框架—--剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型，结构侧移曲线刚度特征值λ的变化而
变化。图8为不同λ值时框架一剪力墙结构的侧移曲线。可以看出，当λ值较小（如λ＝1）时，由e f EI H C 2
=λ可知，总框架的抗推刚度较小、总剪力墙的等效抗弯刚度相对较大，结
构的侧移曲线接近弯曲型，这时剪力墙起主要作用；而当λ较大（如λ＝6）时，总框架的
抗推刚度相对较大，总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小，框架的作用愈加显著，所以结构
的侧移曲线接近剪切型；当λ在1～6之间时，结构侧移曲线介于二者之间，表现为弯剪型，
即下部以弯曲变形为主，越往上部逐渐转变为剪切型。
图8 不同λ时的侧移曲线
16．刚度特征值λ值对结构内力有何影响？
答：刚度特征值λ值对结构内力的影响：
（1）框架、剪力墙之间的剪力分配关系随λ变化（详见下表）。 剪力分配
由上表可知，框架底部剪力为零，即底部总剪力V 0全部要由剪力墙承担，这与实际情况是
不相符的，主要是微分方程法分析过程中的近似性造成的。
（2）框架剪力与剪力墙剪力的比值V f / V w 不仅与刚度特征值λ有关，而且与截面所在的位
置有关。框架剪力的最大值出现在结构的中部（ξ＝0.3～0.6），其位置随着λ的增大而向
下移。
（3）由
λ的计算公式可知，H 愈大，λ也愈大。所以随着房屋高度的增加，max ,f V 也在增
大。为控制框架内力，这时应适当增加剪力墙的刚度。
18．D 值和f C 值物理意义有什么不同？它们有什么关系？并用图示意。
答：所谓框架的抗推刚度，是使框架产生单位剪切角所需的剪力值。显然，总框架的抗推
刚度C f 等于各榀框架的抗推刚度C fi 之和，即fi f C C ∑=。但是，第i 榀框架的抗推刚度
如何计算呢？
(a ) (b )
框架抗推刚度计算图
柱的侧移刚度 212h
i D c α= 式中：α—与梁、柱线刚度比有关的一个系数；i c —柱的线刚度，i c =EI c /h ，h 为层高。
D 值表示框架柱两端发生单位相对水平位移时所需的剪力（图a ）。那么，对某层框架来说，
若要使同一层中所有柱的上下端都产生单位相对水平位移，所需的剪力就是本层所有柱的
D 值之和∑D 。
而框架的抗推刚度C fi 是使框架沿竖向产生单位剪切角（层间变形角）时所需的剪力，如图
（b ）所示，当剪切角θ＝1时，整层框架柱端的相对水平位移Δu ＝h ，也就是说，框架的抗推刚度C fi 实际上也是使整层框架柱端产生相对位移h 所需的剪力值，而使整层柱的上下
柱端都产生单位相对水平位移所需的总剪力是∑D ，因此框架的抗推刚度为
∑∑=?=h
i h D C c fi α12 19．为什么要对框架承受的水平荷载进行调整，怎样调整？
答：在框架—剪力墙结构的计算中，按协同工作求得的框架部分的剪力一般都较小。而在
实际的框—剪结构中，剪力墙的间距往往较大，楼板会产生变形，这促使中间的框架承受
的水平荷载有所增加；同时，由于某种原因（如受到地震作用、剪
力墙内出现塑性铰）引起剪力墙开裂、刚度降低时，框架和剪力墙
之间将产生塑性内力重分布，也会导致框架承担的水平荷载增加。
所以，为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧能力和必要的
强度储备，在框架内力计算时所采用的框架层剪力f V 不得太小。为
此，《高规》规定，在抗震设计中，框架总剪力f V 不得小于0.20V 。
对于框架总剪力f V 小于0.20V 的楼层，通常取1.5max ,f V 和0.20V 的
较小值进行设计。其中，0V 为对应于地震作用标准值的结构底部总
剪力，max ,f V 则是对应于地震作用标准值且未经调整的各层框架承担的地震总剪力f V 中的
最大值。
20．写出框架—剪力墙结构刚度特征值λ的计算公式并解释公式中各符号的含义。λ对结
构的侧移变形和内力分配各有什么影响？
答：（1）框架—剪力墙结构刚度特征值λ的计算公式是e
F EI H C 2=
λ 其中：C F :综合框架的抗推刚度
H ：结构总高； EI e ：综合剪力墙的等效抗弯刚度。
（2）λ对侧移曲线的影响：
框架—剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型，结构侧移曲线刚 度特征值λ的变化
而变化。右图为不同λ值时框架一剪力墙结构的侧移曲线，其中H 为结构 总高度。可以
看出，当λ值较小（如λ＝1）时，由e f EI H C 2
=λ可知，总框架的抗推刚度较小、总剪力
墙的等效抗弯刚度相对较大，结构的侧移曲线接近弯曲型，这时剪力墙起主要作用；而当
λ较大（如λ＝6）时，总框架的抗推刚度相对较大，总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小，
框架的作用愈加显著，所以结构的侧移曲线接近剪切型；当λ在1～6之间时，结构侧移
曲线介于二者之间，表现为弯剪型，即下部以弯曲变形为主，越往上部逐渐转变为剪切型。
（3）λ对结构内力的影响：
框架、剪力墙之间的剪力分配关系随λ变化：当λ很小时，剪力墙承担大部分剪力；当λ
很大时，框架承担大部分剪力。
框架和剪力墙之间的剪力分配关系随楼层的不同而变化：剪力墙的下部受力较大；而框架
的中部受力较大。
框架和剪力墙的顶部剪力不为0，所以设计中应保证顶层剪力墙与框架之间连接的整体性。
21．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。
22．框架—剪力墙结构中，为什么可将剪力墙作为第一道防线，框架作为第二道防线？
答：由于剪力墙的刚度远远大于框架的刚度，剪力墙承担了大部分剪力，而框架却只承担小部分剪力。因此，在地震作用下，通常是剪力墙首先屈服，之后将产生内力重分配，框架承担的剪力比例将会增加。如果地震作用继续增大，则框架也会随后进入屈服状态。因此，框架—剪力墙结构中，可将剪力墙作为第一道防线，框架作为第二道防线。
可以看出，框架一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），从而充分体现出这种结构体系的优越性。
23. 什么是框架-剪力墙结构？为什么框架和剪力墙两者可以协同工作？
答：框架-剪力墙结构的定义：由框架和剪力墙组成的结构体系。
当框架结构的刚度或强度不能满足抗震或抗风要求时，设置刚度及强度均较大的剪力墙，与框架协同工作。以此达到抵抗水平荷载的目的。
在水平荷载作用下，框架的变形曲线是以剪切变形为主，称为剪切型曲线；而剪力墙是竖向悬臂梁，在水平荷载作用下，其变形曲线以弯曲变形为主，所以称为弯曲型曲线。但是当框架和剪力墙由自身平面内刚度很大的楼盖连接成整体结构，即框架—剪力墙结构时，楼盖则迫使二者在同一楼层上必须保持相同的位移，从而共同工作，此即协同工作。通过刚度较大的楼盖达到二者协同工作。
24. 框架-剪力墙结构协同工作计算的目的是什么？总剪力在单片抗侧力结构间的分配与纯剪力墙结构、纯框架结构有什么区别？
答：协同工作计算的目的是将总框架和总剪力墙移到同一平面内，按平面结构处理。而在二者之间，根据联系方式和约束程度的不同，可将框架—剪力墙结构简化为两种计算体系：铰结体系和刚结体系。从而建立框架-剪力墙结构的计算简图
区别在于框—剪结构的剪力先分配给总框架与总剪力墙，然后总剪力墙的剪力再分配到各片剪力墙，总框架的剪力再分配到各片壁式框架。总剪力墙的剪力向各片剪力墙分配与剪力墙结构相同，总框架的剪力分配到各片壁式框架是按各片壁式框架的抗推刚度占总框架总刚度的比例分配，这与框架结构不同。框架结构同层剪力按抗侧移刚度占该层总抗侧移刚度比例分配。
总剪力墙的剪力按公式计算或查表求得。
总框架的剪力可直接由总剪力减去剪力墙的剪力得到。
25. 框架-剪力墙结构怎么区分铰接体系和刚接体系？在计算内容和计算步骤上有什么不同？
若框架和剪力墙仅依靠楼盖连结成整体，而楼盖对各平面结构并不产生约束弯矩，只是约束它们具有相同的水平位移，故可将楼盖简化为铰接连杆，从而该框剪结构可简化成下图（b）所示的计算简图，称之为铰结体系。
在剪力墙平面内，没有联系梁与剪力墙相连。框架和剪力墙之间只是通过楼板相连。由于我们假定楼盖在平面外的刚度为零，楼板将只能传递水平力，不能传递弯矩，即楼板的作用可以简化为铰结连杆，这种体系即为铰结体系。总框架和总剪力墙之间在楼层处通过铰结连杆相连接。
当剪力墙平面内的连梁刚度较大时，连梁对剪力墙能起转动约束作用，所以当忽略剪力墙和框架轴向变形的影响时，采用刚性连杆既代表楼（屋）盖对水平位移的约束，也代表总连梁对水平位移的约束和对转动的约束，其中连杆的抗弯刚度仅代表总连梁的转动约束作用，这就是刚结体系。
26 框架-剪力墙结构中当框架或剪力墙沿高度方向刚度变化时，怎样确定λ值？
答：取加权平均值，沿高度按层加权。
Ch8 筒体结构
2. 框筒结构在侧向力作用下，什么是剪力滞后效应？什么是负剪力滞后效应？为什么会出现这些现象？对简体结构的受力有什么影响？设计时如何应对？
答：按材料力学所知：在侧向力作用下的箱形结构，截面内的正应力均呈线性分布，翼缘方向为矩形，在腹板方向为一拉一压两个三角形；但当侧向力作用于框筒结构时，框筒底部柱内正应力沿框筒水平截面分布不是呈现线性关系，而是呈曲线分布，正应力在角柱较大，在中部逐渐减小，这种现象称为剪力滞后效应。这是由于翼缘框架中梁的剪切变形和梁柱的
弯曲变形所造成的。同时，在框筒结构的顶部，角柱内的正应力反而小于翼缘框架中柱内的正应力，这一现象称为负剪力滞后效应。
剪力滞后效应使得角柱内的轴力加大，而远离角柱的柱子则应力较小，不能充分发挥材料的作用，也减小了结构的空间整体抗侧刚度。
采取措施：减小柱距，加大窗裙梁的刚度，调整结构平面使之接近正方形，控制结构的高宽比等，以此减小剪力滞后效应。
3. 框架结构和框筒结构的结构受力特点及平面布置有什么区别？
答：框架是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。
框筒是空间结构，沿四周布置的框架参与抵抗水平力，层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒结构是密柱深梁框架并位于建筑物周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒，使建筑材料得到充分的利用。因此，框筒结构的适用高度比框架结构高得多。
4. 框简结构和框架－核心筒结构两者有何区别，结构平面布置有什么特点？
答：框筒结构是一种密柱深梁的框架筒体结构。内力计算时只能按空间力系考虑。平面布置时，柱距很小。框架－核心筒结构的周边框架为普通框架，周边框架平面布置类似于一般框架，区别是周边框架与核心筒之距有所控制。
//Ch9 基础设计
1．高层结构基础埋置深度的取值
答：当地冻土深度以下；
天然地基或复合地基，可取房屋高度的1/15
桩基础，可取房屋高度的1/18(桩长不计在内）。
注：当建筑物采用岩石地基或采取有效措施进，埋深的限值可适当放宽。
2．高层建筑常用的基础形式
答：独立基础；条形基础(十字交叉条基)；筏板基础；箱形基础；桩基础