北航《高层建筑结构》考核要求

北航《高层建筑结构》考核要求

本试卷共五道大题，每道题20分，共计100分

1、高层建筑结构基础设计的一般原则是什么？

答：一般原则有：①上部结构的特点是选择基础设计方案的重要因素。基础设计时，要把地基、基础和上部结构当成一个整体来考虑：当上部结构刚度和整体性较差、地基软弱且不均匀时，基础刚度应适当加强；当上部结构刚度和整体性较好，荷载分布较均匀，地基也较均匀、坚硬时，则基础刚度可适当放宽。

②一般情况下，当地基的土质均匀、承载力高、沉降量小时，可以采用天然地基和竖向刚度较小的基础；反之，则应采用人工地基或竖向刚度较大的整体式基础。

③单独基础和条形基础整体性差，竖向刚度小，不容易调整各部分地基的差异沉降。除非将基础搁置在未风化或微风化岩层上，否则不宜在高层建筑中应用。在层数较少的裙房中应用时，也需在单独柱基之间沿纵、横两个方向增设拉梁，以抵抗可能产生的地基差异沉降。

④当采用桩基时，应尽可能采用单根、单排大直径桩或扩底墩，使上部结构的荷载直接由柱或墙传至桩顶；基础底板因受力很小而可以做得较薄，如果采用多根或多排小直径桩，基础底板就会受到较大弯矩和剪力而需增大板厚。

⑤箱形基础及筏式基础是高层建筑结构常用的形式。

⑥在地震区，为保证结构的整体稳定性，减少由基础变形引起的上部结构倾斜，基础埋深不能太小。在天然地基或复合地基上，基础埋深不宜小于建筑物高度的1/15。如果采用桩基，则从桩顶算起，基础埋深不宜小于建筑物高度的1/18。在非地震区，基础埋深可适当减小。

此外，无论何种形式的基础，均不宜直接置于可液化土层上。

2、“三水准，二阶段”的抗震设防目标的具体内容是什么？

答：第一水准（小震不坏）：当遭受到多遇的低于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理仍可继续使用。

第二水准（中震可修）：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能有一定的损坏，但经一般修理或不需修理仍可继续使用。

第三水准（大震不倒）：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，

建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

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，以满足第一水准的抗震设防要求（小震不坏）。

第二阶段设计：在大震（罕遇地震，约比基本烈度大1度）作用下，验算结构薄弱部位（层）的弹塑性变形，以满足第三水准的抗震设防要求（大震不倒）

3、该如何对软弱粘性土地基进行处理？

答：当建筑物地基主要受力层范围内存在软弱粘性土层时应首先做好静力条件下的地基基础设计，并结合具体情况，综合考虑适当的抗震措施，这些措施为：

①必要时采用桩基或其它人工地基，其它人工地基如：换土垫层，垫层材料可以为砂、碎石、灰土、矿渣等。也可采用化学加固法，即在粘性土中，用高压旋喷法向四周土体喷射水泥浆、硅酸钠等化学浆液。或采用电硅化法，即借助于电渗作用，使注入软土中的硅酸钠（水玻璃）和氯化钙溶液顺利地进入土的孔隙中，形成硅胶，将土粒胶结起来。

②选择合适的基础埋置深度。

③减轻基础荷载，调整基础底面积，减少基础偏心。

④加强基础的整体性和刚性，采用箱基、筏基或钢筋混凝土十字条形基础，架设基础圈梁、基础连系梁等。

⑤增加上部结构的整体刚度和对称性，合理设置沉降缝，预留结构净空，避免采用对不均匀沉降敏感的结构形式等。

4、内力组合的步骤是什么？

答：在手算内力组合时，一般都通过表格进行。内力组合的步骤是： ② 恒载、活载、风载及地震等效荷载都分别按各自规律布置，进行内力分析； ②取出各个构件的控制截面内力，经过内力调整后填入内力组合表内； ③根据建筑物的具体情况，由教材表1中选出本结构可能出现的若干组组合，将各内力分别乘以相应的荷载分项系数及组合系数。在不同组合类型中，分项系数不同，应按教材表9-1的要求分别采用；

④按照不利内力的要求分组叠加内力；

⑤在若干组不利内力中选取最不利内力作为构件截面的设计内力，有时要通过试算才能找到哪组内力得到的配筋最大。

5、什么是剪力墙？

答：剪力墙是一种抵抗侧向力的结构单元，它可以组成完全由剪力墙抵抗侧力的剪力墙结构，也可以和框架共同抵抗侧向力而形成框架—剪力墙结构。在筒体结构中，实腹筒也由剪力墙组成。剪力墙不仅具有良好的抗剪能力，而且也具有良好的抗弯和塑性变形性能，经过合理设计，可以实现延性剪力墙结构。在高层建筑结构中，剪力墙成为一种有效的抗侧力结构。特别是在地震区，设置剪力墙（或由剪力墙组成的筒体），可以改善结构的抗震性能，因此，剪力墙也称为抗震墙。

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