建筑结构与选型课后思考题答案

建筑结构与选型课后思考题答案
建筑结构与选型课后思考题答案

3.3砖砌体轴心受压分哪几个受力阶段,特征

(1)单砖内出现裂缝:在荷载为50%~70%破坏荷载时,单个块体内出现竖向裂缝,其大小与砂浆强度有关。

(2)裂缝通过若干皮砖,形成连续裂缝:随着荷载的增加,单个块体裂缝连接形成连续的裂缝(80%~90%破坏荷载),连续裂缝的发展将进一步导致贯通裂缝。

(3)形成贯通裂缝,砌体完全破坏:继续增加荷载,连续裂缝的发展并连成几条贯通裂缝,砌体分成几个1/2块体的小立柱,砌体明显外鼓,个别块体可能被压碎,小立柱失稳而完全破坏。

3.5如何确定砌体房屋的静力计算方案?画出单层房屋三种静力计算方案的计算简图。3.6为什么要验算墙的高厚比,如何验算

3.10

4.1钢结构的特点

材料的强度高,重量轻

塑性和韧性好

材质均匀,可靠性高

可焊性

制作、安装工业化程度高

密封性好

钢材耐热但不耐火

钢材耐腐蚀性差

4.5对角焊缝的尺寸要求

焊脚尺寸应与焊件的厚度相适应。

1.角焊缝的焊脚尺寸

最小焊脚尺寸:手工焊,hf应不小于1.5√t(t为较厚焊件的厚度(mm));自动焊可减小1mm;

最大焊脚尺寸:焊件厚度的1.2倍。对于板件边缘的焊缝,当t≤6mm时,hf≤t;当t >6mm 时,hf=t-(1~2)mm。

2.角焊缝的计算长度

焊缝长度lw也不应太长或太短,其计算长度不宜小于8hf或40mm ,且不宜大60hf。

4.8焊缝计算公式中为什么有强度设计值增大系数,在什么时候不考虑

在角焊缝计算公式中加入强度设计值增大系数βf是考虑正面角焊缝破坏强度较高。

对直接承受动力荷载的结构,正面角焊缝强度虽高,但刚度较大,韧性差,应力集中现象也较严重,且目前还缺乏这方面足够的试验依据,故不考虑强度设计值的增大。

4.10普通螺栓连接的受剪螺栓连接有哪几种破坏形式?用什么方法阻止?

破坏形式:螺栓杆受剪,壁承压

每个螺栓的承载力设计值应取受剪和承压承载力设计值中的较小值。

4.11用于钢结构的国产钢材主要有哪几种?

碳素钢、低合金钢

4.14如何进行角焊缝的强度计算

5.2单向板、双向板,设计时的主要区别

(1)双向板

?多边支撑在梁(墙)上

?两邻边支承在梁(墙)上

?支撑在柱子上

(2)单向板

?两对边支撑在梁(墙)上

?四边支撑的矩形板,长短跨度相差很大

长边和短边的比当小于2的时候是双向板大于2小于3的时候宜采用双向板

大于或者等于三的时候选择单向板

5.3连续梁活荷载不利布置的原则

跨中最大正弯矩:本跨布置,隔跨布置

跨中最大负弯矩:左右布置,隔跨布置

支座最大负弯矩:左右布置,隔跨布置

支座最大剪力:同支座最大负弯矩的布置

7.1地震波包含哪几种?特点?

体波:在地球内部传播的波称为体波。包括纵波(引起地面竖向震动)与横波(引起地面水平方向的震动)。

面波:在地球表面传播的波称为面波。面波是体波经地层界面多次反射和折射后形成的次生波。它的波速最慢,振幅比体波大,震动方向复杂,其能量比体波的大。

7.10抗震框架结构设计的一般原则

1.强柱弱梁

2.强剪弱弯

3.强节点、强锚固

8.2桁架结构的计算假定

1.各杆均为直杆,各杆的中心线都在同一平面内;

2.各杆相连接的节点均为铰接节点;

3.所有外力均作用于桁架平面内,且集中作用于节点上。

8.6桁架的支撑有哪几种?支撑的作用是什么?

1.屋架之间的垂直支撑

2.水平系杆以及上、下弦平面内的横向水平支撑

3.下弦平面内的纵向水平支撑

作用:虽然有很好的平面内受力性能,但平面外刚度小,为保证结构的整体性要设置各类支撑。

8.9排架结构中柱间支撑的主要作用

1.加强排架结构的空间刚度,保证结构构件在安装和使用阶段的稳定和安全,同时起着把风荷载、吊车水平荷载或水平地震作用等传递到相应承重构件的作用。

2.联系各种主要结构构件并使他们构成整体的重要组成部分。

9.1拱式结构的受力特性可归纳为:

1.拱结构存在较大的水平推力H,且与拱的矢高f 成反比;

2.拱式结构截面弯矩、剪力小于相同跨度和荷载条件下的简支梁内的弯矩和剪力;

3.拱式结构中存在较大的轴力N;

4.能使拱截面弯矩为零的合理拱轴线常为抛物线。

9.2拱脚水平推力的平衡

1.水平推力由拉杆直接承担

2.水平推力由基础直接承担

3.水平推力由侧面结构物直接承担

4.水平推力由侧面水平构件承担

9.7圆顶薄壳的下部支承构件

1.壳身结构支承在房屋的竖向承重构件上

2.壳身结构支承在斜柱或斜拱上

3.壳身结构支承在框架上

4.壳身结构直接落地并支承在基础上

9.10双曲抛物面扭壳结构的水平推力是如何平衡的

可由设置在对角线方向的水平拉杆承担,也可由设置在该支座附近的锚于地下的斜拉杆来承担。

10.1网架的主要特点

1.传力途径简捷。

2.平面网架为三向受力的空间结构,比平面桁架结构自重轻,节省钢材。

3.网架结构整体刚度大、稳定性好。

4.施工安装方便

5.矢高小,可以减小建筑物高度。

11.1悬索结构的基本构成和应用范围

受拉索、边缘构件、下部支承构件、拉锚

应用范围:大跨度桥梁工程,体育馆、飞机库、展览馆、仓库等大跨度屋盖结构。

12.2框架结构房屋的承重框架的布置方式

建筑结构选型复习提纲.doc

结构选型考试大纲(参阅课件PPT与教材) 1、建筑结构的定义。 在建筑物(包括构筑物)中,由若干构件,如梁、板、柱、杆件和节点等连接而构成的能承受作用(或称荷载)的骨架体系。 建筑结构类型通常以材料和力学逻辑米划分。 2、建筑结构类型通常的W种划分方式(材料和结构受力)。 按材料分: 砌体结构、浞凝土结构、木结构、钢结构、新型材料(合金、玻璃、纸、高分子)、复合材料、混合结构(砖混、钢木) 按结构受力分: ?构件的受力状态:拉、压、弯、剪、扭; ?整体的受力状态:抗水平力体系、抗竖句力体系、抗倾覆力体系 3、建筑结构的按空间布局的分类。 ?平而结构体系——假定结构的作用力及其唯一和变形都在结构所处的平而内。此法较为保守。 ?空间结构体系——将结构定义为三维空间结构受力体系,受力和变形也考虑空问效应。此法较为经济。 4、建筑结构的使命 功能使命 ?利用某些材料和技术手段,支撑起所需的建筑空间,抵抗?力与其它各种作用。 经济使命 ?用最少最轻的材料,覆盖跨度更大的空间,实现更高的高度。 精神使命 ?体现人的美学动机和精神意志,或柔美、或刚劲、或崇高、或张狂、或奇异。 5、砌体结构的适用范围(8层及以下_多层建筑)。 6、拱、壳、索等结构形式的受力共同点(将弯矩转化为轴力)。 7、框架结构在水平力作用卜\其梁柱弯矩与M数的关系(正相关)。

8、 高M 建筑在均布水平荷载作用卜\竖向结构构件的弯矩与侧向位移分别与建 筑的总高度的代数关系(二次方、四次方)。 9、 钢筋混凝土框架结构根据主要承重框架的布置方式。 10、框架结构在水平荷载作用卜\表现出的弱点。 6、 框架结构的构成,框架的承载力和结构效能所依赖的因素。 7、 剪力墙的作用(刚度、位移)。 8、 高层建筑结构设计中的决定因素(抵御水平萜载,控制侧向位移么 9、 目前高层建筑屮强度最高的结构型式(筒体)。 10、 门式刚架中柱和横梁的连接方式(刚接),桁架中各杆件的连接方式(铰接)。 11、 拱结构的受力特点(拱截面压力,拱角推力)。 12、 薄壳结构必备两个条件(曲面的、刚性的)。 13、 简壳结构根据跨度与波1<:之比的分类(L<:、短)。 14、 网架结构的构成(桁架交叉)。 15、 简单概括,高M 建筑结构的特征(插入地面的悬臂构件)。 16、 大跨建筑屋面的形态分类。 ① 平面体系:水平、坡顶、折板; ② 曲面体系:穹顶(正高斯)、简形(零高斯)、扭面(负高斯) 17、 仲缩缝、沉降缝、沉降缝的设置原则(上部与下部的断幵原则)。 18、 框架主梁的截面合理的高跨比(1/8-1/12 )。 19多层民用建筑框架结构的适宜柱距(6-8m ) 檐板 框架粱 格板 枢架梁 横向框架承重 (只适用于非震区) 纵向框架承重 (不适用于地震区〉 纵横向框架承重 (适用于地震区)

建筑结构选型复习资料及试题(有答案)

建筑结构选型复习资料 1、简述简支梁和多跨连接梁的受力和变形特点? 简支梁的缺点是力和挠度较大,常用于中小跨度的建筑物。 简支梁是静定结构,当两端支座有不均匀沉降时,不会引起附加力。因此,当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。 简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接结构。 多跨连续梁为超静定结构,其优点是力小,刚度大,抗震性能好,安全储备高,其缺点是对支座变形敏感,当支座产生不均匀沉降时,会引起附加力。 2、桁架结构的受力计算采用了哪些基本假定? 一、组成桁架结构的所有各杆都是直杆,所有各杆的中心线都在同一平面,这一平面称为桁架的中心平面。 二、桁架的杆件和杆件的相连接的节点都是铰接节点。 三、所有外力都作用在桁架的中心平面,并集中作用于节点上。 3、桁架斜腹杆的布置向对腹杆受力的符号(拉或压)有关系? 斜腹杆的布置向对腹杆受力符号(拉或压)有直接关系。对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,倾受压,竖腹杆受力向与斜腹杆相反。对于三角形桁架,斜腹杆外倾受压,倾受拉,而竖腹杆总是受拉。 4、屋架结构的布置有哪些具体要求? 一、屋架的跨度:一般以3米为模数 二、屋架的间距:宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间距一致,屋架直接搁置在柱顶 三、屋架的支座:当跨度较小时,一般把屋架直接搁置在墙、跺、柱或圈梁上。当跨度较大时,则应该采取专门的构造措施,以满足屋架端部发生转动的要求。 5、钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大,可采取什么措施? 在构件转角处,由于弯矩过大,且应力集中,可采取加腋的形式,也可适当的用圆弧过渡。为了减少材料用量,减轻结构自重,也可采用空腹刚架,其形式有两种:一种是把杆件做成空心截面,另一种是在杆件上留洞。 6、刚架结构的支撑系统起作用?应怎样布置? 为保证结构的整体稳定性,应在纵向柱之间布置连系梁及柱间支撑,同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间。 7、简述拱的支座反力的受力特点? 一、在竖向荷载作用下,拱脚支座将产生水平推力

建筑结构选型知识点全

建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征,它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力,满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构,结构是建筑的的基础,没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式,结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1)木结构 优点:施工周期短;易于扩建和改造;保温隔热性能好;节能环保性能好。 缺点:多疵病;易燃;易腐;易虫蛀。 2)砌体结构(包括无筋砌体和配筋砌体等)消防限制,最高七层。 优点:耐久性好;耐火性好;就地取材;施工技术要求低;造价低廉。 缺点:强度低,砂浆与砖石之间的粘接力较弱; 自重大;砌筑工作量大,劳动强度高;粘土用量大,不利于持续发展。3)混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。) 优点:耐久性好;耐火性好;可模性好;整体 性好;可就地取材。 缺点:自重大;抗裂差;施工环节多;施工周 期长;拆除、改造难度大。 4)钢结构 优点:强度高、重量轻;材性好,可靠性高; 工业化程度高,工期短;密封性好;抗震性能 好。 缺点:钢材为非燃烧体,耐热但不耐火;耐腐 蚀性差。 5)组合结构(可分为钢骨混凝土结构和混合结构)优点:刚度大;防火、防腐性能好;重量轻; 抗震性能好;施工周期短、节约模板 缺点:需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1)混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2)排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成,其屋架与柱顶为铰接,柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3)框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点:建筑室内空间布置灵活;平面和立面变化丰富。

建筑结构选型复习资料及试题(有答案) (2)

建筑结构选型复习资料 1、简述简支梁与多跨连接梁得受力与变形特点? 简支梁得缺点就是内力与挠度较大,常用于中小跨度得建筑物。 简支梁就是静定结构,当两端支座有不均匀沉降时,不会引起附加内力。因此,当建筑物得地基较差时采用简支梁结构较为有利。 简支梁也常被用来作为沉降缝之间得连接结构。 多跨连续梁为超静定结构,其优点就是内力小,刚度大,抗震性能好,安全储备高,其缺点就是对支座变形敏感,当支座产生不均匀沉降时,会引起附加内力。 2、桁架结构得受力计算采用了哪些基本假定? 一、组成桁架结构得所有各杆都就是直杆,所有各杆得中心线都在同一平面内,这一平面称为桁架得中心平面。 二、桁架得杆件与杆件得相连接得节点都就是铰接节点。 三、所有外力都作用在桁架得中心平面内,并集中作用于节点上。 3、桁架斜腹杆得布置方向对腹杆受力得符号(拉或压)有何关系? 斜腹杆得布置方向对腹杆受力符号(拉或压)有直接关系。对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受力方向与斜腹杆相反。对于三角形桁架,斜腹杆外倾受压,内倾受拉,而竖腹杆总就是受拉。 4、屋架结构得布置有哪些具体要求? 一、屋架得跨度:一般以3米为模数 二、屋架得间距:宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列得间距一致,屋架直接搁置在柱顶 三、屋架得支座:当跨度较小时,一般把屋架直接搁置在墙、跺、柱或圈梁上。当跨度较大时,则应该采取专门得构造措施,以满足屋架端部发生转动得要求。 5、钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大,可采取什么措施? 在构件转角处,由于弯矩过大,且应力集中,可采取加腋得形式,也可适当得用圆弧过渡。为了减少材料用量,减轻结构自重,也可采用空腹刚架,其形式有两种:一种就是把杆件做成空心截面,另一种就是在杆件上留洞。 6、刚架结构得支撑系统起何作用?应怎样布置? 为保证结构得整体稳定性,应在纵向柱之间布置连系梁及柱间支撑,同时在横梁得顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑与横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。 7、简述拱得支座反力得受力特点? 一、在竖向荷载作用下,拱脚支座内将产生水平推力 二、在竖向荷载作用下,拱脚水平推力得大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生得相应于顶铰C截面上得弯矩除以拱得失高

建筑抗震试题

《建筑结构抗震考核说明及重要知识点》本课程系江苏广播电视大学开放教育工业与民用建筑专业的选修课程之一。共3个学分,54学时。考核形式以考试为主、平时作业为辅。考试成绩占总成绩的80%,平时作业成绩占总成绩的20%。 要求学生基本掌握地震相关的基本知识、基本概念,不同结构形式在地震作用下的破坏规律和破坏原因,以及建筑结构抗震设计原则、抗震验算的方法、相应的抗震构造措施。认识到抗震设计在工程结构设计中的重要地位,能够处理好施工和设计过程中遇到的和抗震相关的知识。 各章节重要知识点: 第一章抗震设计原则 本章主要讲述了有关地震的基本知识,地震的成因及分布,地震烈度,基本烈度,地震破坏现象及宏观调查,抗震设计原则等。要求学生重点掌握建筑抗震设防标准和设计方法,以及基本烈度等;掌握构造地震,震级和能量的关系,近震和远震,抗震设计的基本要求,震级和烈度,概念设计等。本章难点是近震和远震对各类房屋的影响程度,近震和远震是根据震中距的远近划分的。实际观测表明,地震波在传播过程中,高频分量随传播距离的衰减比低频分量要快,因此震级大、震中距长的地震波以低频分量为主,对于长周期的高柔度结构影响较大;相反,震级小震、中距短则以高频分量为主,对短周期的刚性结构影响较大。 第二章场地地基和基础 本章主要讲述了场地对地震破坏的影响,场地土分类,地基抗震验算,地基液化,软土地基的震害,地基处理等。要求学生掌握场地土卓越周期及其工程意义,建筑物自震周期,场地土卓越周期、建筑物自震周期二者关系,地基基础及抗震验算,液化等。 第三章地震作用和结构抗震验算 本章要求学生重点掌握底部剪力法的适用范围和计算方法,单质点弹性体系水平地震作用----反应谱法,结构抗震验算等;掌握多质点弹性体系的振型分解反应谱法,地震作用与一般荷载作用的区别等。 第四章多层砌体房屋抗震设计 第六章底层框架砖房和多层内框架砖房 【本篇考核要求】 这两章内容可归纳为一类,要求学生掌握多层砌体房屋在小震作用下的破坏规律和破坏原因,抗震设计一般规定,多层砌体房屋抗震验算,底层框架和多层内框架抗震设计一般规定与构造措施等。 第五章钢筋混凝土框架及框架抗震墙结构 本章主要讲述了钢筋混凝土框架及框架----抗震墙结构的震害分析,结构选型和结构布置,框架结构的抗震计算,抗震结构措施等。要求学生重点掌握抗震构造措施,框架内力和侧移的计算(水平荷载作用下的反弯点法和D值法);掌握框架梁柱的震害分析(包括竖向和水平),框架竖向荷载下的弯矩二次分配法等。其中竖向荷载下的弯矩二次分配法为本章的难点。 第七章单层钢筋混凝土柱厂房 本章以单层钢筋混凝土柱厂房横向抗震计算为主,掌握横向抗震计算的基本假定和计算方法。 建筑结构抗震综合练习一 一、填空题(共40分,每空2分) 1. 一般认为,场地条件对建筑物震害影响的主要因素有两个和 。 2. 当地震震级增加一级时,地面震幅增加约倍,而能量约增加倍。

最新建筑结构选型复习资料

考试题型 一、填空题(每小题1分,共20分) 二、单选题(每小题1分,共10分) 三、多选题(每小题2分,共20分) 四、判断题(每小题1分,共10分) 五、简答题(每小题4分,共16分) 六、作图题(每小题8分,共24分) 基础篇(第一~四章) 知识点一 1、为满足结构的可靠性,建筑结构不能超过承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2、我国《工程结构可靠度设计统一标准》对结构的功能要求是安全性、适用性、耐久性。能确定结构构件应有足够的刚度,以免产生过大的振动和变形,是什么的要求。 3、按作用在结构上持续的时间,或分为永久作用、可变作用、偶然荷载。 4、具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系是较节省材料和经济合理的体系。 5、我国使用的震级标准是国际上通用的里氏分组表,共分9个等级。一次地震只能出现一个震级。 6、我国地震烈度分为12个等级。进行建筑结构抗震设计时,需要依据当地的地震烈度而不是震级。应考虑抗震设计的烈度有6~9度。 7、承载能力极限状态主要考虑结构的安全性。正常使用极限状态主要考虑结构的适用性与耐久性。 8、按荷载作用范围可分为集中荷载与分布荷载。 知识点二 1、能确定哪些是属于承载能力极限状态,确定哪些是属于正常使用极限状态:如地基失稳、梁变形过大(或梁出现过大的挠度时)、板出现裂缝、桥梁振动 2、能确定哪些是属于活荷载,能确定哪些是属于恒荷载,那些不属于荷载: 隔墙门窗爆炸力家具人.梁自重地基不均匀沉降风夏季屋面板受过高的温度 3、轴心受拉构件、轴心受压构件、偏心受压构件、受弯构件中哪一个是不用考虑稳定性的影响的。同时哪种构件是受力理想的构件。 4、把握板与梁是属于什么受力构件。屋架下弦有节间荷载时,属于什么受力构件。屋架上弦有节间荷载时,属于什么受力构件。 4、拱、桁架、网架、索、薄膜构件主要随承受的是什么力(拉力、压力、剪力、弯矩)。 5、材料中抗拉性能最好的是什么? 6、建筑结构按材料可分为木结构、砌体结构(注意跟砖混结构的区别)、钢筋混凝土结构、钢结构。

高层建筑结构选型

高层建筑结构选型 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

《结构选型课程论文》 班级:建筑13-1 学号 姓名:穆宝宝 指导老师:王东坡

高层建筑结构体系选型及分析 摘要:高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。关键词:高层建筑结构体系选型分析 一,高层建筑选型的重要性 1高层建筑与城市社会发展的关系密切我国城市化进程及人口的持续增长导致城市人口急剧上升,城市居住、生产、生活用地日趋紧张。为节约及充分利用城市土地资源,减少拆迁费、市政工程费和复杂地形处理费,提高城市社会吸纳能力及其综合效益,缓解城市膨胀及城市房屋的严峻供需矛盾,改善城市环境与调节心理等城市社会性问题,高层建筑的数量仍将在全国各大中城市持续增长,且其规模、高度、复杂性及建设速度也将呈上升趋势。 2高层建筑结构复杂性提高现代高层建筑体形与平立面空间分布日益复杂,高度、规模、投资日益增大,要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为:(1)需求多元化、功能综合化的趋势,必然要导致高层建筑方案平立面形状与内部空间分布等多样化、个性化与复杂化,为增大建筑净空

高度,很多一般多高层建筑中不存在的新问题与矛盾开始出现,对结构系统形式的要求提高。(2)随着高度与规模等增大,高层建筑投资增加、工期增长,其结构系统优化的必要性及可优化的空间与效益将更明显。结构优化,首先是其形式的优化,然后才是其布局与构件参数的优化。(3)高层建筑需考虑的影响因素日益复杂、系统、综合和多变,选型需要的知识信息愈加庞大,选型结果受人为因素的影响也将增大。 二,高层建筑常用类型 高层建筑结构的结构型式繁多,框架、剪力墙、框架一剪力墙结构体系是高层钢筋混凝土建筑结构中较为传统的、广为应用的结构体系。随着层数和建筑高度增加,利用结构空间作用,又发展了框架一简体结构、筒中筒结构多筒结构和巨型结构等多种结构体系。 高层建筑的结构体系主要有框架结构;剪力墙结构,包括部分框支、剪力墙结构;框架-剪力墙结构;筒体结构,包括框架-核心筒结构、筒中筒结构;以及混合结构,即由多种材料构件如钢筋混凝土构件、钢构件、组合结构构件(钢管混凝土构件、型钢混凝土构件及组合梁等)构成的结构,现分别加以分析。 1、框架结构体系 由框架梁、柱、楼板等主要构件组成。其特点是柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间。延性较好。横向侧移刚度较小。因此适用

西南交大建筑结构试题

西南交通大学2014-2015学年第(2)学期考试试卷 课程代码 0152920 课程名称 建筑结构选型 考试时间 90分钟 阅卷教师签字: 简答题: 1.请说明当跨度要求增大时,实腹梁向空腹桁架演化的内在原因,并以图示之。 2.为什么桁架上弦杆长度控制要高于下弦杆? 3.比较无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架的优缺点。 4.说明在两铰刚架支座间施加预应力的意义。 5.请列举拱脚推力的影响因素。 6.什么是拱结构的合理拱轴线? 7.请列举拱脚推力的解决方案。 8.试列举薄壳结构的优缺点。 9.试列举圆顶壳的下部支承结构形式。 10.圆顶壳支承环的作用是什么? 11.简述网架结构的优缺点。 12.当网架结构是三边支承时,自由边的结构加强措施有哪些? 13.网架结构的悬臂长度取多少为宜?为什么。 14.比较悬索结构与拱结构的异同点。 15.简述悬索结构的主要优缺点。 16.悬索结构的三大组成部分是什么? 17.简述双层悬索体系中承重索和稳定索的结构分工。 18.保持悬索屋盖稳定性的手段有哪些? 19.薄膜结构有何优缺点? 20.气承式薄膜结构的工作原理。 21.聚四氟乙烯(PTFE )作为膜结构面层有何优缺点? 22.高层建筑面临的主要结构问题是什么? 23.什么是重力二级效应? 班 级 学 号 姓 名 密封装订线 密封装订线 密封装订线

24.什么是剪力滞后效应? 25.为什么要避免短柱? 26.如何实现框架结构的延性设计? 27.为什么要实现“强柱弱梁”? 28.为什么要实现“强剪弱弯”? 29.简述普通柱、异形柱、短肢剪力墙、剪力墙的区别; 30.剪力墙上开洞的比例直接影响到剪力墙整体抗侧弯作用的发挥,请洞口系数对其进行划分。 31.列举剪力墙的布置要点。 32.为什么要避免剪力墙外弯矩? 33.为什么在抗震设计中,剪力墙的连梁应先于墙肢屈服? 34.列举短肢剪力墙的优点。 35.什么是框支剪力墙?其抗震性能如何? 36.简要介绍框架—剪力墙结构中剪力墙的的侧向变形规律。 37.简要介绍框架—剪力墙结构中框架的的侧向变形规律。 38.框架—剪力墙结构框架和剪力墙是如何分担水平作用的?在下部和上部有何不同? 39.如何保证框架和剪力墙协调变形共同工作? 40.列举筒体结构的类型划分? 41.什么是框筒? 42.框筒有何布置要点? 43.什么是转换层?为什么要进行转换? 44.转换层有哪些转换类型? 45.设置结构加强层的主要作用是什么?有何缺点? 46.错层对结构的不利影响有哪些? 47.大底盘多塔楼结构容易产生哪些问题、 48.巨型结构有哪些类别? 49.分析从框架结构向剪力墙结构、筒体结构发展过程中的抗侧刚度增大的原因。 50.连体高层结构应该注意什么问题?

建筑结构选型知识点(全)

建筑结构第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征,它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力,满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构,结构是建筑的的基础,没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式,结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1)木结构 优点:施工周期短;易于扩建和改造;保温隔热性能好;节能环保性能好。 缺点:多疵病;易燃;易腐;易虫蛀。 2)砌体结构(包括无筋砌体和配筋砌体等)消防限制,最高七层。 优点:耐久性好;耐火性好;就地取材;施工技术要求低;造价低廉。 缺点:强度低,砂浆与砖石之间的粘接力较弱; 自重大;砌筑工作量大,劳动强度高;粘土用量大,不利于持续发展。 3)混凝土结构(包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。) 优点:耐久性好;耐火性好;可模性好;整体性好;可就地取材。 缺点:自重大;抗裂差;施工环节多;施工周期长;拆除、改造难度大。 4)钢结构 优点:强度高、重量轻;材性好,可靠性高;工 业化程度高,工期短;密封性好;抗震性能好。 缺点:钢材为非燃烧体,耐热但不耐火;耐腐蚀性差。 5)组合结构(可分为钢骨混凝土结构和混合结构)优点:刚度大;防火、防腐性能好;重量轻;抗震性能好;施工周期短、节约模板 缺点:需要特定的剪力连接件、需要专门焊接设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1)混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2)排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成,其屋架与柱顶为铰接,柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3)框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点:建筑室内空间布置灵活;平面和立面变化丰富。 缺点:在水平荷载作用下,结构的侧向刚度较小,水平位移较大;框架结构抗震性能较差,适用于非抗震设计;层数较少,建造高度不超过60m的建筑中。 4)剪力墙结构—利用墙体构成的承受水平和竖向作用的结构。 优点:具有更强的侧向和竖向刚度;抗水平作用的能力强;抗震性能好,适宜于建造高层建筑,一般在10~40层范围内都可采用。 缺点:平面布置和空间布置受到一定的局限。 5)框架-剪力墙结构—在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架—剪力墙结构,竖向荷载主要由框架承受,水平荷载主要由剪力墙承受。具有更既有框架结构布置灵活、使用方便的优点,又有

建筑结构选型总复习

第一章梁 1.梁按支座约束分为: 静定梁和超静定梁,根据梁跨数的不同,有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。 2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点? 答:简支梁的缺点是内力和挠度较大,常用于中小跨度的建筑物。简支梁是静定结构,当两端支座有不均匀沉降时,不会引起附加内力。因此,当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。 多跨连续梁为超静定结构,其优点是内力小,刚度大,抗震性能好,安全储备高,其缺点是对支座变形敏感,当支座产生不均匀沉降时,会引起附加内力。(图见5页) 第二章桁架结构 1.桁架结构的组成: 上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆 2.桁架结构受力计算采用的基本假设: (1)组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各柱的中心线(轴线)都在同一平面内,这一平面称为桁架的中心平面。 (2)桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。(铰接只限制水平位移和竖向位移,没有限制转动。) (3)所有外力(包括荷载及支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上(节点只受集中力作用) 3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号(拉或压)有何关系? 答:斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号(拉或压)有直接的关系。对于矩形桁架,斜腹杆外倾受拉,内倾受压,竖腹杆受力方向与斜腹杆相反,对于三角形桁架,斜腹杆外倾受压,内倾受拉,而竖腹杆则总是受拉。(图见11页) 4.按屋架外形的不同,屋架结构形式有几种? 答:三角形屋架,梯形屋架,抛物线屋架,折线型屋架,平行弦屋架等。 屋架结构的选型应从哪几个方面考虑? 答:(1)屋架结构的受力;(2)屋面防水构造;(3)材料的耐久性及使用环境;(4)屋架结构的跨度。 屋架结构的布置有哪些具体要求? 答:(1)屋架的跨度:一般以3m为模数; (2)屋架的间距:宜等间距平行排列,与房屋纵向柱列的间距一致,屋架直接搁置在柱顶; (3)屋架的支座:当跨度较小时,一般把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上。当跨度较大时,则应采取专门的构造措施,以满足屋架端部发生转动的要求。 5.屋架结构的支撑有哪几种? 答:屋架支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑,水平系杆以及设置在上、下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。 第三章单层刚架结构 1.刚架结构:是指梁、柱之间为刚性连接的结构。 2.排架结构:是梁和柱之间为铰接的单层刚架。 3.在单层单跨刚架结构中约束条件对结构内力有何影响? 答:约束越多,内力越分散,内力值越小,变形越小,即刚度越大。 (单层单跨刚架结构按构件的布置和支座约束条件可分为无铰刚架,两铰刚架,三铰刚架。) 4.从截面形式看,钢刚架结构有哪两种类型? 答:实腹式(型钢)和格构式(桁架)。 5.钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大,可采取什么措施? 答:在构件转角处,由于弯矩过大,且应力集中,可采取加腋的形式,也可适当地用圆弧过渡。为了减少材料用量,减轻结构自重,也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式,一种是把杆件做成空心截面,另一种是在杆件上留洞。 6.刚架结构的支撑系统起什么作用?应怎样布置? 答:为保证结构的整体稳定性,应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑,同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。(图见39页) 7.单层刚架结构横梁的坡度主要由什么确定? 答:由屋面材料及排水要求确定。 第四章拱式结构 1简述拱的支座反力的受力特点 在竖向荷载作用下,拱脚支座内将产生水平推力。在竖向荷载作用下,拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的相应 于顶拱截面上的弯矩除以拱的矢高。 当结构跨度与荷载条件一定时,拱脚水平推力与拱 的矢高成反比。 2.拱的合理轴线的定义 拱式结构受力最理想的情况应是使拱身内弯 矩为零,仅承受轴力。 只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载 作用下的简支梁弯矩成比例,即可使拱截面内仅有 轴力没有弯矩,3.满足这一条件的拱轴线称为合理 拱轴线。 拱结构中拱脚水平推力的平衡方式有哪些? 答:(1)水平推力直接由拉杆承担,设置水平拉杆; (2)水平推力通过刚性水平结构传递给总拉 杆; (3)水平推力由竖向承重结构承担; (4)水平推力直接作用在基础上。 4.从力学计算简图看,拱可以分为哪几种型式? 答:无铰拱、两铰拱、三铰拱 5.拱结构的矢高的确定应满足哪些方面的需求? 答:(1)矢高应满足建筑使用功能和建筑造型的要 求; (2)矢高的确定应使结构受力合理; (3)矢高应满足屋面排水构造的要求。 6.如何选择拱式结构的支撑方式? 答:拱可以分成三铰拱、两铰拱和无铰拱。三铰拱 为静定结构,由于跨中存在着顶铰,使拱本身和屋 盖结构复杂,因而目前较少采用。两铰拱和无铰拱 均为超静定结构,两铰拱的优点是受力合理,用料 经济,制作和安装比较简单,对温度变化和地基变 形的适应性较好,目前较为常用。无铰拱受力最为 合理,但对支座要求较高,当地基条件较差时,不 宜采用。 第五章薄壁空间结构 1.圆顶结构由哪几部分组成? 壳身、支座环、下部支承构件 2.按壳面构造不同,圆顶的壳身结构可分为哪几种 类型? 平滑圆顶、肋形圆顶和多面圆顶等。 3.筒壳的结构组成有哪几部分? 由壳身、侧边构件及横断三部分构成 4.简述筒壳结构的受力特点 它是双向承荷与传力的空间结构,筒壳在横向 的作用与拱相似,壳身内产生环向的压力,而在纵 向则同时发挥着梁的作用,把上部竖向荷载通过纵 向梁的作用传递给横隔。因此它是横向梁的作用与 纵向梁的作用的综合。 根据筒壳结构的跨度与波长之间比例的不同,其受 力状态也有所差异,一般按下列三种情况考虑。 当跨度/波长大于等于3时,称为长壳。 当跨度/波长小于等于1/2时,称为短壳。 当跨度/波长大于1/2小于3时,称为中长壳。 5.折板结构由哪几部分组成? 由折板、边梁、横隔构件三部分组成。 6.根据结构受力特点不同,折板结构可以分为哪两 类? 可以分为长折板和短折板 当跨度/波长大于等1时,称为长折板,与长 筒壳相似:内力主要为弯曲内力,像梁一样,纵向 受力。 当跨度/波长等于1时,称为短折板:与短筒 壳相似,沿跨度与波长两方向传递,典型的双向受 力,弯曲应力与薄膜应力看比例,受力复杂。 7.扁壳的定义: 是指薄壳的矢高f与被其所覆盖的底面最短边 a之间的比值f/a<=1/5的壳体。 8.双曲扁壳的壳身和边缘构件常有哪些做法? 壳身可以是光面的,也可以是带肋的。边缘构 件一般是带拉杆的拱或拱形桁架,跨度较小时也可 以等截面或变截面的薄腹梁,当四周为多柱支承或 承重墙支承时也可以柱上的曲梁或墙上的曲线形 圈梁做边缘构件。四周的边缘构件在四角交接处应 有可靠连接构造措施,使形成箍(gu)的作用,以 有效地约束壳身的变形。同时边缘构件在其自身平 面内应有足够的刚度,否则壳身内将产生很大的附 加内力。 9.屋盖结构中常用的双曲抛物面扭壳有哪几种形 式? 双倾单块扭壳(两个对角在水平面一下,两个 在以上);单倾单块扭壳(三个角在一个水平面上, 另一个角不在);组合型扭壳。 第六章平板网壳结构 1.按照杆件布置规律不同,平板网壳结构可分为哪 两类? 交叉桁架体系和角锥体系 2.角锥体系桁架有哪几种类型? 四角锥、三角锥、六角锥等。 3.如何加强三边支承网架结构开口边的刚度? 通过两种处理方式:设支撑系统或不设支撑系 统 (1)设支撑系统也称为加反梁,如在自由边专门 设一根托梁或边桁架,或在其开口边局部增加网架 层数,以增强开口边的刚度。 (2)如不设支撑系统,可将整个网架的高度适当 提高,或将开口边局部杆件的截面加大,使网架的 整体刚度得到改善;或在开口边悬挑部分网架以平 衡部分内力。 5.四点支承的正交正放网架与正交斜放网架应优 先选用哪种?为什么? 当为四点支承时,正交正放网架比正交斜放网 架受力合理。 正交网架中位于柱上的桁架起到了主桁架的作用, 缩短了与其垂直的次桁架的荷载传递路线。而斜放 网架的主桁架是柱上的悬臂桁架和边桁架,其刚度 较差、对角线方向的各桁架成了次桁架,它的荷载 传递路线较长。因此,正交斜放网架刚度较差,内 力较大。 5.网架结构中常用的节点形式有哪几种? (1)焊接钢板节点;(2)焊接空心球节点;(3) 螺栓球节点。 6.网架结构中常用的支座形式有哪几种? (1)压力支座;(2)拉力支座。 7.网架结构屋面排石坡度的形式有哪几种方式? (1)上弦节点上加小立柱找坡;(2) 网架变高度找坡;(3)整个网架起坡;(4)支承 柱变高度。 第七章网壳结构 1.网壳结构按曲面形式分类有哪两类? 单曲面、双曲面 2.单层筒网壳以网格的形式分类有哪五种形式? A.联方网格型筒网壳; B.弗普尔型筒网壳; C.单斜杆型筒网壳; D.双斜杆型筒网壳; E.三向网格型筒网壳。 3.双层筒网壳按几何组成规律可以分成哪几类? (1)平面桁架体系双层筒网壳;(2)四角锥体系 双层筒网壳;(3)三角锥体系双层筒网壳。 4.简述正交类,斜交类筒网壳的受力特点? (1)正交类网壳的外荷载主要由波长方向的弦 杆承受,纵向弦杆的内力很小。很明显,结构式处 于单向受力状态,以拱的作用为主,网壳中内力分 布比较均匀,传力路线短。 (2)斜交类网壳的上、下弦杆是壳体波长方向斜 交的,因此外荷载也是沿着斜向逐步卸荷的,拱的 作用不是表现在波长方向,而是表现在与波长斜交 的方向。通常最大内力集中在对角线方向,形成内 力最大的主“拱”,主拱内上、下弦杆均受压。 (3)混合类网壳受力比较复杂,荷载向各个方向 传递,结构空间作用明显。 5.单层球网壳的主要网格形式有哪几种? 肋环型网格;(2)施威特勒型网格;(3)联方型网 格;(4)凯威特型网格;(5)三向网格型;(6)短 程线型网格;(7)双向子午线网格。 6.如何提高扭网壳结构的刚度,减少挠度? (1)在扭网壳屋脊处设加强桁架,能明显地减 少屋脊附近的挠度,但随着与屋脊距离的增加,加 强桁架的影响则下降。 (2)边缘构件的刚度对于扭网壳的变形控制具 有决定意义。 (3)扭网壳的支承考虑到其脊线为直线,会产 生较大的温度应力。 7.网壳结构的选型应考虑哪些方面的因素? (1)网壳结构的体型应与建筑造型相协调; (2)网壳结构的型式应与建筑平面相协调; (3)网壳结构的层数(杆件层次):与跨度有关。 (4)网格尺寸:尽量大,以减少杆件数。 (5)网壳的矢高与厚度。 悬索结构(柔性结构) 第十一章多层建筑结构 1.多层房屋常用的砌体材料有哪些?有何优缺 点? 多层房屋中常用砌体材料有砖和混凝土砌块。 优点:砌体材料有良好的耐火、保温、隔声和 抗腐蚀性嫩,且具有较好的大气稳定性。它还可以 就地取材,生产和施工工艺简单。此外,砌体具有 承重和围护的双重功能,工程造价低。 缺点:自重大,强度低,抗震性能差。 2.无筋砌体、配筋砌体和组合砌体的定义? 无筋砌体:仅由块材和砂浆构成的砌体。 配筋砌体:在灰缝中或水泥粉刷中配置钢筋时 称为配筋砌体。 组合砌体:在砌体构件的受拉和受压区用钢筋 1

关于高层建筑结构选型设计的初步探讨

关于高层建筑结构选型设计的初步探讨【摘要】:高层建筑的结构体系是高层结构是否合理、经济的关键,随着建筑高度和功能的发展需要而不断发展变化。论文总结了各种高层建筑结构体系、特别是近年来出现的复杂、新颖的结构体系的受力特征,进而对高层建筑结构选型要点进行了探讨。 【关键词】:高层建筑;结构选型;重要性; 中图分类号: tu97 文献标识码:a 文章编号: 【 abstract 】:the structure of the high-rise building system is high-rise structure whether reasonable, key economic, along with the development of building height and function need constantly develops and changes. the thesis summed up the various kinds of high building structure system, especially in recent years, the complex, novel appeared of structural system of the mechanical characteristics and structure design of high-rise building points are discussed 【 key words 】: high-rise buildings; the structural type; importance; 引言 对于高层建筑的结构设计, 首先摆在结构工程师面前的是结构选型的问题。高层建筑结构的选型通常要遵循一定的原则, 它不仅考虑到建筑物的适用性、经济性、抗震性能,而且要考虑施工安装的影响。正确处理高层建筑结构体系的选型问题,对于高层建筑结

同济大学建筑学结构选型题库

同济大学建筑学结构选型题库 1、试述建筑平立面尺寸对结构性能的影响。 答:1. 建筑平面的对称性 建筑平面形状最好是双轴对称的,这是最理想的,但有时也可能只能对一个轴对称,有时可能是根本找不到对称轴。不对称的建筑平面对结构来说有三个问题:一是会引起外荷载作用的不均匀,从而产生扭矩;二是会在凹角处产生应力集中;三是不对称的建筑平面很难使三心重合。因此,对于单轴对称或无轴对称的建筑平面,在结构布置时必须十分小心,应该对结构从各个方向反复进行计算,并考虑结构的空间作用。 2. 质量布置的对称性 仅仅由于建筑平面布置的对称并不能保证结构不发生扭转。在建筑平面对称和结构刚度均匀分布的情况下,若建筑物质量分布有较大偏心,当遇到地震作用时,地震惯性力的合力将会对结构抗侧刚度中心产生扭矩,这时也会引起建筑物的扭转及破坏。 3. 结构抗侧刚度的对称性 抗侧力构件的布置对结构受力有十分重要的影响。常常会遇到这样的情况,即在对称的建筑外形中进行了不对称的建筑平面布置,从而导致了结构刚度的不对称布置。在建筑物的一侧布置墙体,而在其他部位则为框架结构。由于墙体的抗侧刚度要比框架大得多,这样当建筑物受到均匀的侧向荷载作用时,楼盖平面显然将发生图中虚线所示的扭转变位。 4、需要抗震设防的建筑,结构抗震设计规范对建筑体型有较多的限制条件,其主要原则是:建筑的平、立面布置宜规则、对称,建筑的质量分布宜均匀,避免有过大的外挑和内收,结构抗侧刚度沿竖向应均匀变化,楼层不宜错层,构件的截面由下至上逐渐减小,不突变。当建筑物顶层或底部由于大空间的要求取消部分墙柱时,结构设计应采取有效构造措施,防止由于刚度突变击产生的不利影响。 对于矩形平面,其长边与短边之比不宜过大。对非矩形平面,则还应限彻其翼肢的长度, 在结构布置中应通过调整平面形状和尺寸,采取构造和措施,尽量使整个建筑物形成一个整体结构,以提高结构的抗震,不然的话,则应设置抗震缝,将建筑物划分为若干个独立的结构单元。 2、试述高层建筑结构分析相对于多层建筑的特殊性。 答:从结构分析的基本原理来说,高层建筑结构的分析与多层建筑结构的分析是一样的。但是由于以下两个方面的原因,使得高层建筑结构的分析又具有其特殊性。一方面是由于墙柱内轴力的增加,和墙柱总高度的增加,构件轴向变形所引起的对结构内力与位移的影响已不可忽略;同时由于高层建筑结构中各构件截面高度往往较大,构件截面剪切变形对结构内力和位移的影响也已不可忽略。另一方面是由于建筑物高度的增加,侧向风荷载或地震作用所产生的结构内力与位移常常成为结构设计的控制因素。 随着建筑物层数的增加,楼面结构所耗用的材料几乎不变,而柱或墙体为承受竖向荷载所消耗的材料与层数呈近乎线性的关系增长。值得注意的是,为承受侧向力所需要的材料的增长与层数成抛物线关系。在超高层范围内,层数的增加会引起土建造价的大幅度上升。当结构设计较为合理时,例如选用合理的结构型式,进行合理的结构布置,采用合理的建筑物高宽比,则为抵抗水平荷载所需增加的材料用量或土建造价尚可接受,而如果结构设计不合理,例如对于高宽比很大的建筑物,则为保证建筑物在侧向荷载作用下的强度和刚度,材料用量或土建造价的增长将使得该建筑物难以建成。 高层建筑结构从整体上说可以看成是底端固定的悬臂柱,承受竖向荷载和侧向水平力的作用,建筑物的侧向位移,常会成为结构设计的控制因素。侧向位移过大,会导致建筑装修与隔墙的损坏,造

高层建筑结构选型的设计原则及特点

高层建筑结构选型的设计原则及特点 随着我国城市化发展的进程,城区范围越来越大,人口逐渐增多,城市可利用的土地资源越来越稀缺,对城市的发展具有很大的限制性。在这种背景下,高层建筑应运而生,主要是为了提高土地资源的利用率。在建筑设计中,高层建筑的结构设计首要任务就是结构选型,其影响着高层建筑的质量、功能以及与城市的协调度。基于此,本文首先分析高层建筑结构设计原则与特点,然后在此基础上结合工程实例,探讨高层建筑结构选型设计要点。 标签:高层建筑;结构选型;设计原则 近些年,为了缓解土地紧张的问题,大量高层建筑不断涌现,因此,对于高层建筑的结构选型设计成为建筑设计中的重要内容。另一方面,为了提高建筑结构的稳定性,必须科学选择设计方案,保障高层建筑产业的可持续发展。 1、高层建筑结构设计原则及特点 1.1结构平面布置 结构平面布置应该以简单、规则、对称为主要原则,尽可能使质心和钢心重合。如果结构偏心较大,那么相应的扭转效应也大,造成端部构件位移增加,导致应力集中,因此,结构布局中平面突出部分不宜过长。在结构计算中,判断扭转是否过大,可以使用概念设计方法近似计算钢心、质心及偏心距,然后根据计算结果进行判断。另外,也可以计算结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,如果两者比值大于1.2,则扭转太大而结构不规则,应该对平面布置进行优化。最后,高层建筑应该避免使用严重不规则的结构布置,如果使用功能与建筑的要求、结构平面布置严重不规则时,应该将平面分割成若干个简单、规则的独立单元。 1.2结构立体布置 同样的原则,结构立体布置应该规则、均匀。规则主要是要确保体型规则,如果出现变化,也应该是有规则的渐变。如果在竖向上发生剧变,那么在地震发生时很容易出现变形集中,引起某一楼层的倒塌;均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀或者变化均匀。在竖向结构中,刚度应该遵循下大上小的原则,自下而上逐渐减小。如果设计中下层刚度小,那么变形将会集中在下部,形成薄弱层,一旦出现突发的外力作用,比如地震,就会造成高层建筑的整体坍塌。同样的,在体型尺寸上,也应遵循下大上小、逐渐变化的原则,不能出现体型的突变。上不楼层收进使得体型较小的情况经常发生,但是对于收进的尺寸应当限制。收进的部位越高,收进后的平面尺寸越小,高振型的影响明显加大。如果上部楼层外挑,那么就会出现“头重脚轻”的情况,就会增大扭转反映,大大增加竖向地震影响。

建筑结构选型复习重点

在正常设计,正常施工条件下完成预 就是结构由可靠转变为失效的临界状态。整个结构或结构的一部分 能使结构产生效应(如结构或构件的内力、应力、位移、应变、裂缝等)●直接作用:作用在结构上的力的因素,称为荷载或直接作用,如建筑物自重、 人员设备自重;自然界对建筑物施加的力(如风)。 ●间接作用:不表现为力的形式,但同样会引起结构效应。如不均匀沉降、温 度效应等。 分类:1)永久作用(恒荷载)如结构自重、土压力等。 2)可变作用(活荷载)如楼面活荷载(包括人群、家具等)、屋面活 荷载、风荷载、雪荷载、吊车荷载等。 3)偶然荷载如地震、爆炸、撞击等。 4.构造地震:浅源地震(震源深度小于60km)/中地震(震源深度介于60km至300km)/深源地震(震源深度大于300km)(震源越浅,破坏性越大,但波及范围越小;反之,震源越深,破坏性越小,但波及范围却越大。) /诱发地震 :立方体抗压强度、轴心抗压强度和轴心抗拉强度。 7.混凝土的强度等级是用立方体抗压强度来划分的 8.木材的优点:密度小、强度高、弹性好、色调丰富、纹理美观和易加工 9.木材性质的最大特点是各向异性:木材的顺纹抗压强度比横纹抗压强度大,而横纹中径向抗压强度最小;顺纹抗拉强度在木材强度中最大,横纹抗拉强度只有 。 外力以压力的方式作用在构件的轴心处,使构件产生均匀压应力 并产生屈曲提高承载力的途径:尽量减小压杆长度;增强支承的刚性;合理选择截面形状; 11.各种构件比较:轴心受拉构件是受力理想的构件,有如下优势:1)能充分发挥材料性能,因在外力作用下,沿构件全长及截面的内力及应力都是均匀分布;

2)在承载相同荷载的情况下,与受压与受弯构件相比所需的断面最小;3)具有最多数量的轴拉构件和较少轴压和受弯构件组成的结构体系是较节省材料和经济合理的体系。/轴压构件的承载力受稳定性的影响,故应避免长杆受压;偏心受压构件在相同截面下,因受偏心弯矩的影响,其承载力将随偏心距的加大而大为减少,而且也要考虑稳定性的影响。受弯构件的内力不均匀分布,因此不能充分发挥材料的作用,有时会出现设计已满足强度要求但变形不能满足要求的情况。 12.粘结作用由胶合作用、摩擦作用和咬合作用三部分组成 13.钢筋应力应变4个阶段:弹性阶段/屈服阶段/强化阶段/局部紧缩阶段 4个指标:屈服强度、延伸率、极限强度、冷弯性能 1.梁是结构中基本的横向受力构件,主要承受弯矩和剪力作用。 2.钢筋混凝土梁是目前应用最广泛的梁。它利用混凝土受压,纵向钢筋受拉,箍 12m。 4.刚架结构的受力特点:刚架结构属于平面结构。 约束作用减小了梁的跨中弯矩。/水平荷载作用下,梁对柱的约束减小了柱内弯矩。/梁柱的刚性连接,提高了结构平面的刚度。/刚架结构平面外刚度很弱,结构的刚度一般忽略,需要支撑等构件以保证其平面外刚度。 5.单层刚架结构的形式: 1)、按材料不同可以分为钢、钢筋混凝土和预应力刚架 2)、按结构组成和构造不同,可分为无铰刚架、两铰刚架和三铰刚架,在同样荷载作用下,这三种刚架的内力分布和大小有差异,其经济效果也不相同。 3)、按结构的形状和跨数分类:单层刚架结构按形状可以分为平顶刚架、坡顶刚架、拱顶刚架等;按跨数可以分为单跨刚架、双跨刚架、多跨刚架等。 6.排架结构一般指由屋架和柱组成的结构体系,常用于单层工业厂房,比起刚架结构,更适合于有大跨度要求的工业建筑。排架常见的形式有单跨排架、多跨排 :桁架的上弦受压、下弦受拉,由此形成力偶来平衡外荷载所产生的弯矩。外荷载所产生的剪力则是由斜腹杆轴力中的竖向分量来平衡。桁架各杆件单元(上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖杆)均为轴向受拉或轴向受压构件,使材料的强度可以得到充分的发挥。 9.桁架结构计算的假定:组成桁架的所有各杆都是直杆,所有各杆的中心线(轴线)都在同一平面内,这一平面称为桁架的中心平面;//桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点;//所有外力(荷载和支座反力)都作用在桁架的中心平面内,并集中作用于节点上。 10.桁架结构在高层建筑中的应用:作为建筑结构的主要承载结构,即用桁架或密封空间桁架代替结构中柱和梁,既有框架的作用,同时其斜腹杆还为结构提供

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