高层复习题

复习题

一、填空题

1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定， 层及其以上或把房屋高度大于 m的建筑物称为高层建筑，

2、柱子截面尺寸一般可由 控制来进行初估。

3、在框架设计中，一般将竖向活荷载按 考虑，不再考虑活荷载的 布置。如果活荷载较大，例如图书馆书库等仍应考虑活荷载 布置。 4、一般高层建筑取重现期为 年的风压值计算风荷载，对特别重要或有特殊要求的高层建筑，取重现期为 年的风压值计算风荷载。 5、剪力墙按照洞口大小和分布的不同，可以分为 、 和 。 6、高层建筑结构设计的最主要特点是 为主要因素， 成为确定各抗侧力结构数量的控制指标。

7、多、高层建筑的基本抗侧力单元主要有 、 和 等，由它们可以组成多种结构体系。

8、框架-剪力墙结构计算的近似方法，简称为 。它有两种计算简图，分别是： 和 。

9、当结构高度大于 m时，需要同时组合地震作用效应和风荷载作用效应。 1、高层建筑结构设计一般由 荷载所控制，房屋越高，结构产生的 越大。

2、在水平荷载作用下，双肢墙中一肢的轴力为 力，另一肢的轴力为 力。墙肢中的轴力是由 引起的。

3、计算整截面剪力墙的侧移变形时，需考虑 和 两种变形的影响；对于框架柱一般可仅考虑 变形。

4、在水平荷载作用下，框架的侧移曲线为 型，剪力墙结构的侧移曲线为 型；两种结构共同工作时的侧移曲线为 型。

5、框架-剪力墙结构中，如果?值很大，则其性能趋近于 结构；如果?值很小，则其性能趋近于 结构。

6、在剪力墙大偏心受压正截面承载力计算时，为简化计算，假定在截面受拉区一定范围内的受拉竖向分布钢筋 ，同时，为了安全起见，不考虑受压区

的作用。

7、高层建筑结构设计的最主要特点是 为主要因素， 成为确定各抗侧力结构数量的控制指标。

8、剪力墙根据有无洞口，洞口大小和位置以及形状等，可分为 、 、 、 四类。 二、名词解释

1、框架-剪力墙结构的刚度特征值? 2、总框架的剪切刚度CF 3、延性 4、质心

1、P-Δ效应 2、风振系数 3、剪力墙的等效刚度EIW 4、抗侧刚度

三、问答题

1、在多高层建筑结构计算中，假定楼盖在自身平面内为绝对刚性有何意义?如果楼盖不满足绝对刚性的假定，则计算中应如何考虑?

2、多高层建筑结构有哪几种结构体系?列举其中三种结构体系的优缺点和受力特?

3、用连续杆法分析水平荷载作用下双肢墙的内力和位移时，采用了哪些假定?简要说明基本微分方程是如何建立的? 4、简要说明扭转对建筑结构内力的影响? 5、简述影响框架梁与框架柱延性的因素？

6、简述用D值法计算水平荷载作用下壁式框架内力时，与普通框架结构有何异同?

2、框架-剪力墙结构体系在水平荷载作用下的内力分析中的假定？ 3、什么是结构的延性？如何保证剪力墙的延性？ 4、抗震设计中两阶段设计内容是什么？ 四、计算题

某框架结构，取一榀框架计算，如图1所示，利用D值法计算柱端和梁端弯矩，已知结构所受地震力如图2所示，求解边框架梁与边框架柱的弯矩，计算结果列

于表中即可。备注：Di/D为柱子i与该层柱子的刚度比；Vi：柱子反弯点处的剪力值；Mcil：柱子下截面的弯矩；Mciu：柱子上截面的弯矩；Mbil：梁左截面的弯矩

图1 计算的一榀框架 图2 一榀框架所受地震力

表1 边框架柱端弯矩计算 层数 5 4 3 2 1

表2 边框架梁端弯矩计算

层次 结点处柱端弯矩(kN.m) 分配系数 5 4 3 2 1

64.29 127.43 1 1 1 1 1 Di/D 0.033 0.033 0.033 0.033 0.034 Vi（kN） 28.61 45.11 y 0.37 0.45 0.50 0.50 0.50 Mcil(kN.m) 38.11 73.08 Mciu(kN.m) 64.89 89.32 Mbil(kN.m) 64.29 127.43

部分参考答案

二、名词解释

1、框架一剪力墙结构的刚度特征值?：框架一剪力墙结构的刚度特征值?是一个与框架和剪力墙的刚度比有关的参数。对于铰结体系，??HCfEIw，对于刚

结体系??HCf?CbEIw，对框架一剪力墙结构受力和变形刚度特征值有重大影

响，此值越大，说明框架剪力墙结构的受力和侧移特点越接近于框架结构，反之，则越接近于剪力墙结构。

2、总框架的剪切刚度Cf:使总框架在楼层间产生单位剪切变形(??1)时所需的水平剪力，即总框架的剪切刚度Cf。其表达式为Cf?h?Di。

3、结构延性：结构的延性是指它们进入破坏阶段以后，在承载能力没有显著下降的情况下承受变形的能力。

4、质心：等效地震荷载作用点即惯性力的合力作用点，与质量分布有关。 1、结构在水平荷载作用下，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。它不仅会增加构件内力，严重时还会使结构位移逐渐加大而倒塌。

2、风振系数：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，采用加大风载的方法来考虑这个动力效应，引入风振系数。 3、剪力墙的等效刚度EIW：为综合考虑剪力墙弯曲变形、剪切变形和轴向变形的影响，可采用按顶点位移相等求得的竖向悬臂受弯构件的弯曲刚度，作为剪力墙的等效刚度。

4、抗侧刚度：表示要使柱上下端产生单位相对水平位移时，需要在柱顶施加的水平力。

三、问答题

1、答：在水平荷载作用下，楼板在其自身平面内不发生相对变形，只做刚体运动—平动和转动。这样参与抵抗水平荷载的各片剪力墙，按楼板水平位移线性分布的条件进行水平荷载的分配，从而简化了计算。若水平荷载作用点与结构刚度中心重合，结构无扭转，则可按同一楼层各片剪力墙水平位移相等的条件进行水平荷载的分配，亦即水平荷载按各片剪力墙的抗侧刚度进行分配，使计算进一步简化。

如果不满足的话，则宜采用考虑楼盖平面内刚度的计算方法，或对采用刚性楼盖计算结果进行调整。 2、

答：多、高层建筑结构有以下结构体系：

(1)框架结构体系。优点是：建筑平面布置灵活，能获得大空间，也可按需

要做成小房间；建筑立面容易处理；结构自重较轻；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。缺点是：框架结构的侧向刚度小，水平荷载作用下侧移较大，故需要控制建筑物的高度。

(2)剪力墙结构体系。优点是：剪力墙的承载力和侧向刚度均很大，侧向变

形较小。缺点是：结构自重较大；建筑平面布置局限性大，较难获得大的建筑空间。

(3)框架一剪力墙结构体系。优点是：框架一剪力墙结构房屋比框架结构房

屋的水平承载力和侧向刚度都有所提高。

(4)筒体结构体系。优点是：最主要的优点是它的空间性能好。缺点是：容

易有剪力滞后现象。

(5)框架一筒体结构体系。优点是：这种结构体系兼有框架体系与筒体体系

两者的优点，建筑平面布置灵活便于设置大房间，又具有较大的侧向刚度和水平承载力。

3、答：假定为：(1)每一楼层处的连梁简化为该楼层均匀连续分布的连杆；(2)忽略连梁的轴向变形，故两墙肢在同一标高处的水平位移相等；(3)每层连梁的反弯点在梁的跨度中央；(4)沿竖向墙肢和连梁的刚度及层高均不变。 连梁的微分方程是根据力法建立的。将连续化后的连梁沿其跨度中央切开，可得到力法求解时的基本体系。根据变形连续条件，基本体系在外荷载、切口处轴力和剪力共同作用下，切口处沿未知力方向上的相对位移应为零，据此建立起连梁的微分方程。

4、答：建筑结构产生扭转之后，建筑物的角部容易开裂发生破坏。同时整个结构沿竖轴发生扭转变形，平面内发生翘曲。不仅使结构受力复杂，而且使结构内力增大，属不利因素，因此设计中应通过合理的结构布置使结构规整、对称，刚度、质量分布均匀，使房屋刚度中心与荷载作用合力尽量重合予以避免。 5、答：影响框架梁延性的因素：（1）、纵筋配筋率：配筋率越低延性越好；（2）剪压比：剪压比越低延性越好；（3）跨高比：跨高比越高延性越好；（4）塑性铰

区的箍筋用量：应加强箍筋的用量，增强延性。

影响框架柱延性的因素：（1）、剪跨比：应尽量避免短柱的设计，增大剪跨比；（2）轴压比：轴压比越低延性越好；（3）箍筋配筋率：应加强箍筋的用量，增强延性；（4）、纵筋配筋率：配筋率不过小。

6、答：用D值法计算水平荷载作用下壁式框架内力时，与一般框架的区别主要有两点：其一是梁柱杆端均有刚域，从而使杆件的刚度增大；其二是梁柱截面高度较大，需考虑杆件剪切变形的影响。

2、答：1）楼板在自身平面内的刚度无限大。这一假定保证楼板将整个计算区段内的框架和剪力墙连成一个整体，在水平荷载作用下，框架和剪力墙之间不产生相对位移。

2）构体形规则、剪力墙布置比较对称均匀时，结构在水平荷载作用下不计扭转的影响；否则，应考虑扭转的影响。

3）不考虑剪力墙和框架柱的轴向变形及基础转动的影响。

3、答：结构的延性是指它们进入破坏阶段以后，在承载能力没有显著下降的情况下承受变形的能力。保证剪力墙的延性主要限制剪力墙的轴压比的大小，同时，剪力墙的边缘构件配置横向钢筋，可约束混凝土而改善混凝土的受压性能，提高剪力墙的延性。

4、答：第一阶段设计：按照第一水准（多遇地震）的地震动参数进行地震作用计算，结构分析和构件内力计算，按规范进行截面设计，然后采取相应的构造措施，达到“小震不坏，中震可修”的要求。

第二阶段设计：对特定结构还要进行薄弱层部位的弹塑性变形验算和采取相应的构造措施，使薄弱层的水平位移不超过容许的弹塑性位移，实现第三水准的要求。

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