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高层建筑结构

高层建筑结构
高层建筑结构

1、高层建筑:10层及以上的住宅和高度超过24米的其他建筑不包括单层住宅建筑结构和高度大于24米的其他民建。

2、高层结构受力特征和设计关键:1、水平荷载称为控制结构设计的决定因素2、侧移称为控制目标

3、轴向变形和剪切变形影响不容忽视

4、建筑体型和结构体系形式是结构综合性能的关键影响因素

5、高层结构构件刚度大、延性差、应加强构造设计

3建筑平面洞口尺寸不宜过大:宜满足,m a B B B B B l 0.2,5.0',3.0,3.0'1max max max ≥≤≤?≤? m a a m a 0.5,0.2212≥+≥ 建筑结构竖向体型应规则,均匀,避免有过大的外挑和内收,建筑的高宽比例应

合适。

4、结构体型选型原则:1.、功能适应性原则2、高度合理性原则 房屋高度:室外地面至主要屋面高度,不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度。3、场地适应性原则4、空间整体性原则

5、整体稳定性原则

6、施工方便性原则

7、经济有效性原则

5、结构抗力构件的平面布置原则:1、不应采用严重不规则的体系2、具有必要的承载力、刚度及变形能力3、多道防线避免形成薄弱部位、局部破坏而导致整个结构丧失承载能力。在一个独立的单元内,宜使结构的平面布置规则简单对称,刚度和承载力分布均匀,尽量使质心和刚心接近或重合,减小偏心。楼板局部不连续,楼板尺寸和刚度急剧变化

6、设置防震缝:(1)、防震缝最小宽度应符合下列要求:1、框架结构房屋:高度不超过15米的部分,可取100毫米。超过15m 的部分,6度,7度、8度和9度相应每增加高度5m 、4m 、3m 和2m ,宜加宽20mm 2、框架-剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的70%采用,剪力墙结构房屋可按第一项规定数值的50%采用,但二者均不宜小于70㎜.(2)防震缝两侧结构体系不同时,防震缝宽度应按不利的结构类型确定;防震缝两侧的房屋高度不同时,防震缝宽度应按较低的房屋高度确定。(3)、当相邻结构的基础存在较大沉降差时,宜增大防震缝的宽度。(4)、防震缝宜沿房屋全高设置;地下室、基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接。(5)、结构单元之间或主楼与裙房之间如无可靠措施,不应采用牛腿托梁的做法设置防震缝。

7、风荷载计算题

8、wo-基本风压(2

/m KN )它是风荷载的基准压力,一般按当地空旷平地上10m 高度处10min 平均的风速观测数据,经概率统计得出50年一遇最大值确定的风速o v ,在考虑相应的空气密度ρ,按公式2/o o v w ρ=确定的风压,不得小于2/3.0m KN ,对于特别重要的或对风荷载敏感的高层建筑(m h 60>),其基本风压按100年重现期的风压值采用

9、地震作用计算的一般原则和规定:

设防烈度确定:甲类建筑应按高于本地区抗震设防烈度计算,其值应按批准的地震安全性评价结果确定,对乙丙类建筑,应按本地区抗震设防烈度计算

高层建筑结构考虑地震作用的原则:一般情况下,按在结构两个主轴方向分别考虑水平地震作用计算。有斜交抗侧力构件的结构,当相交角度大于15度是,应分别计算个抗侧力构件方向水平地震作用。质量与刚度分布明显不对称不均匀的结构,应计算双向水平地震作用下的扭转影响。其他情况,应计算单项水平地震作用下的扭转影响,对8度9度抗震设计时,高层建筑中的大跨度和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。9度抗震设计时应计算竖向地震作用。

地震计算方法:1、高层结构宜采用振型分解反应谱法2、高度不超过40m 以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布均匀的高层建筑结构,可采用底部剪力法

10、突出屋面房屋水平地震作用标准值:高层建筑采用底部剪力法计算水平地震作用时,突出屋面(楼梯间电梯间)宜作为一个质点参加计算,计算得到水平地震作用标准值相应增大,增大系数n β。增大后的地

震作用仅用于突出屋面房屋自身以及直接相连的主体结构构件的设计

11、结构设计的原则和要求:1、选择有利地段,避开不利地段,避免地震地面变形引起的直接危害2、选择恰当建设地点和高层建筑层数与结构形式,减小地震能量输入和结构的地震作用,减轻地震灾害3、确定建筑与场地类别,恰当确定设防类别或地震动参数,采取合理抗震对策与措施4、选择有利于抗风和抗震的建筑体型,提高建筑结构抗御风和地震灾害的整体性能(有常见的平面形状:矩形、方形、圆形、Y

型、L 型、十字型等。圆形、椭圆形、多边形等流线型或凸多边形周边的建筑物所受风荷载小,对抗风有利。抗震角度,平面简单、规则、对称、形心与质心和刚心接近,偏心扭转的影响较小,结构薄弱环节少,对抗震有利)5、选择恰当的结构体系形式,进行合理的结构布置6、选择恰当的结构分析模型进行结构内力分析,精心进行结构构件设计

12.、框架梁柱的震害:框架结构体系灾害一般较多发生在柱的上下端,一般柱的震害重于梁。边柱的破坏程度一般较中柱为重,边柱中以角柱破坏程度更重,竖向:底层柱子往往较以上的柱子更早破坏。短柱震害重于一般柱。层内一根柱子,柱子的上端震害往往重于下端

13、框架结构受力变形特点:1、竖向荷载下,梁受弯为主要特点,柱按偏压 ,侧移忽略2、水平荷载下:Δ=Δb+Δs 总侧移=整体弯曲变形+整体剪切变形H ≥50m 。

框架结构的设计过程及程序:1、由高宽比限值确定三维几何参数2、结构布置3、结构构件选型4、计算单元5、计算简图6、荷载计算7、内力分析8、荷载效应组合9、构件设计10、构造处理

14、对梁柱截面的惯性矩,柱按实际截面确定,框架梁应考虑楼板作用。当采用现浇时,应按T 型截面计算,一边有楼板时,截面惯性矩J=1.5o J ,当两边有楼板时,截面惯性矩o J J 0.2=(0J 为梁矩形部分惯性

矩,若为预制板时,截面惯性矩0J J =)

15、分层法计算步骤:1、有框架简图,绘出各层框架简图2、计算各杆件的线刚度,确定各节点弯矩分配系数3、求各梁固端弯矩4、用力矩分配分层计算5、叠加法敞口框架计算结果,求出各杆端弯矩6、必要时,对节点不平衡弯矩再分配一次(只分不传)7、由杆端弯矩,求出跨中弯矩及其他内力(除底层,其余各层柱的线刚度取原线刚度0.9倍,除底层传递系数1/2外,其余各层固端弯矩传递系数为1/3)

16、分层计算法计算要点:1、分层过程:根据假定,可把一个m 层框架分解为m 个单层的敞口框架,其中第i 个框架仅包含第i 层的梁以及与该梁相连接的柱。每一单层敞口框架可很容易地用力矩分配法计算其内力,而原框架的弯矩和剪力即为这n 个敞口框架的弯矩和剪力的叠加。2、各层敞口框架在相应荷载作用下弯矩分配计算要点:计算梁柱节点处各杆端弯矩分配系数ui ,除底层柱外,其余各层柱的线刚度取原均线刚度的0.9倍;计算梁的固端弯矩Mp ;根据节点不平衡力矩,求分配弯矩Mij ;根据传递系数C ,求传递弯矩Mij ,除底层柱传递系数为1/2外,其余各层柱端弯矩传递系数为1/3;循环、收敛后叠加,即可求出各层框架的杆端弯矩。3、将各层敞口框架的弯矩叠加,即可确定整个框架在竖向荷载作用下的弯矩图。

4、弯矩确定后即可计算 其他相应的内力。

17、反弯点高度的确定:底层柱的反弯点在距柱底2/3柱高处,其余各层的反弯点均在1/2柱高处

18、D 值法计算步骤:

19.框架结构水平荷载下的变形:由梁柱的弯曲变形引起的总体剪切变形和框架柱的轴向变形引起的总体弯曲变形。当总高度m H 50>或高宽比4/>B H 时,一般就必须考虑由柱的轴向变形引起的侧移。对总高度m H 50<4/>B H 时的框架结构,其侧移轴线主要以总体剪切变形为主,只需考虑由梁柱的弯曲变形所引起的侧移。结构设计时框架的侧移值用两个控制指标:顶层的最大侧移Δ和层间的相对位移

20.控制截面选择:框架梁,梁端或跨中截面;框架柱,上下端截面。框架梁最不利内力种类:跨中截面:取最大正负弯矩(max M ±)梁支座截面取最大正负弯矩(max M

±)和最大剪力max V 。框架柱最不利内力:1、框架柱两端截面最大弯矩max M

+及相应的轴力N 和剪力V 。2、.......最大轴力max N 及相应的弯矩M 和剪力V 。3、........最小弯矩max M -及相应的轴力N 和剪力V 。4、........最小轴力min N 及相应的弯矩M 和剪

力V 荷载效应组合!!

21.轴压比:是指柱的组合轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积的比值。

22.延性:材料、构件或结构在应力或承载力没有明显降低时维持塑性变形的能力。具有一定塑性变形能力的结构成为延性结构。

23.延性结构设计原则:强剪弱弯,强柱弱梁,强节点弱构件,强压弱拉

24.抗震等级:抗震等级是设计部门依据国家有关规定,按“建筑物重要性分类与设防标准”,根据烈度、结构类型和房屋高度等,而采用不同抗震等级进行的具体设计。

25.为保证塑性铰出现后钢筋不致过早拉断,要求一二级框架结构的纵向受力钢筋的抗拉强度实测值与屈服

强度实测值的比值,不应小于1.25.为保证强柱弱梁内力调整设计要求,钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3

26.体积配箍率ρ(v ):指单位体积混凝土内箍筋所占的含量,即箍筋体积(箍筋总长乘单肢面积)与相应箍筋的一个间距(S)范围内砼体积的比率。轴压比的定义为柱的轴向压力设计值与理论抗压强度的比值

27.一般剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比大于8的剪力墙,短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为4—8的剪力墙。一般,高墙在水平荷载的变形表现为弯曲型,矮墙的变形为剪切型,中高墙的变形曲线介于弯曲型和剪切型之间的剪弯型

28.剪力墙结构分类和受力特点:1、整体剪力墙(洞口系数不大于15%)水平荷载下,弯矩沿高度方向连续分布,符合平截面假定,变形属弯曲型2、整体小开口剪力墙(洞口系数15%~30%之间)剪力墙在水平荷载下受力特征接近于整体剪力墙,墙肢弯矩沿高度虽有突变,没有反弯点出现,大体符合平截面假定,变形属弯曲变形3、联肢剪力墙(洞口系数30%~50%)变形由弯曲变形向剪切变形过渡4、壁式框架(洞口系数50%~80%之间)变形曲线接近剪切

29.剪力墙最小截面尺寸要求:一按抗震设计的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无长度的1/16,且不应小于200mm ,其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm 。二按三、四级抗震设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160mm ,其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且 不应小于160mm.三,非抗震设计的剪力墙,其截面厚度不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160mm

30.抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10和底部两层二者较大值,当剪力墙高度超过150m 时,其底部部位加强的高度可取墙肢总高度的1/10

31、显然,α值的大小反映了连梁对墙肢约束作用的大小,故称α为剪力墙的整体性系数。在工程应用上,当10≥α,且ξ≤I I n /时,按整体小开口墙或整截面墙计算,当只满足10≥α时,按壁式框架计算,当只

满足()101/<≤≤αξI I n 时,可按连肢墙进行计算,当10≤<α时,连梁的作用就可以忽略不计,各墙肢按

独立单肢剪力墙进行计算。

32、整截面剪力墙是指不开洞或虽有洞口但孔洞面积与墙面面积之比不大于15%,且孔洞净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸的剪力墙

33、壁式框架与普通框架的区别:壁式框架的受力接近于框架,但与普通框架不完全相同,其差别是梁柱相交部分面积大变形小,存在刚域,不能忽略宽梁宽柱的剪切变形影响。壁式框架的内力计算可采用杆件有限元矩阵位移法和修正的D 值法。

34、刚域长度确定:梁刚域长度b b h b l 25.011-= b b h b l 25.022-=柱刚域长度c c h c l 25.011-= c c h c l 25.022-=当按上式计算的刚域长度为负值时,取零

32、152~153

33、影响剪力墙延性:1、混凝土的强度等级2、截面形式3、轴向力4、竖向配筋率及配筋形式5、开洞影响

34、延性剪力墙的设计原则:遵循强墙弱梁、强剪弱弯、控制塑性铰的原则。

35、框架—剪力墙结构的特点:使结构具有较大的整体抗侧刚度、侧向变形介于剪切变形和弯曲变形之间而使层间相对位移变化较缓和、平面布置较易获得较大空间、两种结构形成抗震的两道防线等。

36、框架—剪力墙布置:均匀、分散、对称、周边附近

37、一般情况下,剪力墙宜布置在:1竖向荷载较大处2平面形状变化处3楼梯间、电梯间4平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置5纵横剪力墙宜组成L 形T 形等非一字形6单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%7剪力墙宜贯通建筑物的全高,宜避免刚度突变,剪力墙开洞时,洞口宜上下对齐8楼、电梯间等竖井的设置,宜尽量与其附近的框架或剪力墙的布置相结合,使之形成连续完整的抗侧力结构

38、框架—剪力墙刚接体系与铰接体系的区别:刚接通过楼板和连梁连接,剪力墙的墙肢之间有连梁()1≥α或框架和墙肢之间也有连系梁相连,这些连系梁对墙肢和框架有较明显的约束作用;铰接通过楼板连接,剪力墙的墙肢之间没有连梁或连梁很小()1≤α,框架和墙肢之间也没有连系梁相连,总剪力墙和总框架之间是靠楼板协同工作的。

39、铰接体系水平荷载计算:λ一个无量纲的量,称为结构刚度特征值,它是与剪力墙和框架的刚度的比有关的一个参数,对于剪力墙和框架的受力状态有很大影响。

40、铰接内力计算步骤:1.、先求出刚度特征值λ及所求截面相对坐标ξ 2、根据荷载类型求出0M ,0V 及H y 3然后根据图表查出各系数4最后根据式子求总剪力墙和总框架在该截面处的位移及内力

41、刚接内力计算步骤:1先求出刚度特征值λ及所求截面相对坐标ξ2根据图表查出各系数,算出剪力墙的广义剪力w v 3用总剪力q V 减去剪力墙的广义剪力W V ,得框架的广义剪力f V 4将f V 按框架抗剪刚度和连梁约束刚度按比例分配,求出框架的总剪力f V 和梁端的总约束弯矩m5按式m V V W W +=计算剪力墙的剪

力。

42、λ对侧向位移的影响:1当()1≤λ时,侧移呈弯曲型,剪力墙起主要作用2当()6≥λ时,侧移呈剪切型,框架起主要作用3当λ=1-6时,侧向呈上剪下弯的弯剪型,形状为s 型。

43、框架总剪力的调整:1抗震设计的框架—剪力墙结构中,框架部分承担的地震剪力满足02.0V V f ≥要求的楼层,其框架总剪力不必调整,不满足02.0V V f ≥要求的楼层,其框架总剪力应按fmax 05.12.0V V 和二者的

较小值采用2各层框架所承担的地震总剪力调整后,应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱以及与之相连框架的剪力及端部弯矩标准值,框架柱的轴力标准值可不予调整3按振型分解反应谱法计算地震作用时,为便于操作,框架柱地震剪力的调整可在振型组合之后进行。

44、实腹筒与单片剪力墙受力变形特点的对比:在竖向荷载和侧向力作用下,实腹筒体结构易于出现脆性破坏形态,作为悬臂结构的实腹核心筒为静定结构,在地震作用下没有多余的约束。当核心筒底部在水平力作用下形成塑性铰时,整个结构易于成为可变体系而失稳倒塌。单片剪力墙的刚度大,抗弯能力高,在侧向力作用下,一般呈弯曲型变形。

45、刚接体系与铰接体系的区别:相同处:总剪力墙与总框架通过连杆传递水平轴向力;;不同处:在刚接体系中,连杆对总剪力墙的弯曲有约束作用.。

45、高层结构设计中把这种由墙裙剪切变形而导致的框筒柱应力降低现象称为“剪力滞后”

3.减少剪力滞后的措施:在结构布置时要采取如减小柱间距、加大窗群梁的刚度、调整结构平面使之接近于正方形、控制结构的高宽比等一系列措施。

4.角柱的作用是把腹板框架柱的轴向变形传递到翼缘框架中,使其参加工作,因此角柱的作用可用一个只传递剪力而不能传递弯矩和轴力的虚拟机构来代替。

5.筒中筒结构的平面外形宜选用圆形,正多边形、椭圆形或矩形等,内筒宜居中。矩形平面的长宽比不宜大于 2.三角形平面宜切角,外同的切角长度不宜小于相应边长的1/8,其角部可设置刚度较大的角柱或角筒,内筒的切角长度不宜小于相应边长的1/10,切角处的筒壁宜适当加厚。内筒的边长可为高度的1/12-1/15,内筒宜贯通建筑物全高,竖向刚度宜均匀变化。

46.高城建筑基础设计满足的要求:1基底的压力不超过地基承载力或桩承载力;2基础总沉降量和差异沉降量控制在允许值范围内;3.当地下水位较浅时,建筑地下室存在有上浮问题,此时应进行抗浮验算,同时还要注意满足建筑物地下室部分的防水要求;4.对经常受水平荷载作用的高层建筑物,以及建造在斜坡上或边坡附近的建筑物,应验算稳定性。

47.基础埋深一般可取为:1天然地基或复合地基,可取房屋高度的1/152桩基础,可取房屋高度的1/18(桩长不计在内)3若采用岩石地基或采取有效措施满足地基承载力和稳定性等要求时,基础埋深的要求可适当放宽。

48.设置地下室的好处:1减少地基附加压力和沉降量2房屋抗震有利,有利减少上部反应3地下室外墙的土压力减小

49荷载效应最不利组合与相应的抗力限值规定:1按地基承载力确定基底面积或按单桩承载力确定桩数时,按标准组合2.计算地基变形时,按准永久组合,不计风载及地震作用3.计算基础及挡土墙的内力及配筋时,按基本组合4.验算基础裂缝宽度时,按标准组合。

高层建筑结构设计(本)A答案

考试试题纸(A卷) 课程名称高层建筑结构设计 (本) 专业班级 一、填空题(每题3分,共15分) 1. 由梁、柱组成的结构单元称为框架,全部竖向荷载和侧向荷载由它承受的结构体系称为框架结构。 2. 我国房屋建筑采用三水准抗震设防目标,即“小震不坏,中震可修,大震不倒”。 3. 建筑物动力特性是指建筑物的自振周期、振型与阻尼,它们与建筑物的质量和结构的刚度有关。 4. 在任何情况下,应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。 5. 当高层结构高度较大,高宽比较大或抗侧则度不够时,可用加强层加层,加强层构件有三种类型:伸臂、腰桁架和帽桁架和环向构件。 二、判断题:(每题3分,共15分) 1. 框架结构可以采用横向承重、纵向承重,但不能是纵横双向承重。(×) 2. 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙。(√) 3. 高层建筑结构的设计,要根据建筑高度、抗震设防烈度等合理选择结构材料、抗侧力结构体系,建筑体形和结构总体布置可忽视。(×) 4. 为了避免收缩裂缝和温度裂缝,房屋建筑可设置沉降缝。(×) 5. 抗震概念设计中,核芯区的受剪承载力应大于汇交在同一节点的两侧梁达到受变承载力时对应的核芯区的剪力。(√) 三、单选题:(每题3分,共15分) 1. A级高度钢筋混凝土高层框架结构在7度抗震设防烈度下的最大适用高度:(A) A. 55 B. 45 C. 60 D. 70 2. 钢结构框架房屋在8度抗震设防烈度下适用的最大高度:(B) A. 110 B. 90 C. 80 D. 50 3. 按照洞口大小和分布的不同,将剪力墙划分类别,但不包括:(D) A. 整体墙 B. 联肢墙 C. 不规则开洞剪力墙 D. 单片墙 4. 梁支座截面的最不利内力不包括:(D) A. 最大正弯矩 B. 最大负弯矩 C. 最大剪力 D. 最大轴力 5. 框架柱的截面宽度和高度在抗震设计时,不小于:(C) A. 200mm B. 250mm C. 300mm D. 350mm 四、简答题(第一题10分,其它每题15分,共55分) 1. 工程中采取哪些措施可避免设置伸缩缝? 工程中采取下述措施,可避免设置伸缩缝:

高层建筑的常见结构形式及特点

高层建筑的常见结构形式及特点 高层建筑的结构体系主要有:框架结构、框架―剪力墙结构、剪力墙结构、、框支剪力墙结构、筒体结构等。 框架结构,是由纵梁、横梁和柱组成的结构,这种结构是梁和柱刚性连接而成骨架的结构。框架结构的优点:强度高,自重轻,整体性和抗震性好,柱网布置灵活,便于获得较大的使用空间;施工简便,较经济;框架结构的弱点:抗侧移刚度小,侧移大;对支座不均匀沉降较敏感等。根据分析,框架房屋高度增加时,侧向力作用急剧地增长,当建筑物达到一定高度时,侧向位移将很大,水平荷载产生的内力远远超过竖向荷载产生的内力。一般适用于10层以下、以及10层左右的房屋结构。 框架―剪力墙结构,又称框剪结构,框架-剪力墙结构体系是指由框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的多(高)层房屋结构体系。它是在框架纵、横方向的适当位置,在柱与柱之间设置几道钢筋混凝土墙体(剪力墙)。在这种结构中,框架与剪力墙协同受力,剪力墙承担绝大部分水平荷载,框架则以承担竖向荷载为主,这样,可以减少柱子的截面。剪力墙在一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。框架-剪力墙结构体系则充分发挥框架和剪力墙各自的特点,既能获得大空间的灵活空间,又具有较强的侧向刚度。所以这种结构形式在房屋设计中比较常用。这种体系一般用于办公楼、旅馆、住宅以及某些工艺用房。框架一剪力墙结构,一般用于25层以下房屋结构。

剪力墙结构,是由纵向、横向的钢筋混凝土墙所组成的结构,即结构采用剪力墙的结构体系。墙体除抵抗水平荷载和竖向荷载外,还对房屋起围护和分割作用。剪力墙结构优点是整体性好,侧向刚度大,适宜做较高的高层建筑,水平力作用下侧移小,并且由于没有梁、柱等外露构件,可以不影响房屋的使用功能。缺点是由于剪力墙位置的约束,使得建筑内部空间的划分比较狭小,不能提供大空间房屋,结构延性较差。因此较适宜用于宾馆与住宅。全剪力墙结构常用于25~30层结构。 筒体结构,是用钢筋混凝土墙围成侧向刚度很大的筒体的结构形式。筒体在侧向风荷载的作用下,它的受力特点就类似于一个固定在基础上的筒形的悬臂构件。迎风面将受拉,而背风面将受压。筒式结构可分单筒、筒中筒体系、桁架筒体系、成束筒体系等。筒体可以为剪力墙,也可以采用密柱框架;也可以根据实际需要采用数量不同的筒。筒体结构多用于高层或超高层公共建筑中。筒式结构则用于30层以上的超高层房屋结构,经济高度以不超过80层为限。

(完整)《高层建筑结构设计》考试试卷

高层建筑结构设计考试试卷 姓名计分 一、单选题(每题3分,共30分) 1、在相同条件下,随着建筑物高度的增加,下列指标哪个增长最快? () A.结构底部轴力 B. 结构底部弯矩 C. 结构顶部位移 D. 结构顶部剪力 2、钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的多少?() A. 1/20 B. 1/25 C. 1/30 D. 1/35 3、反弯点法的适用条件是梁柱线刚度之比值大于何值?() A. 3 B. 2.5 C. 2 D. 1.5 4、7度抗震时的框架-剪力墙结构中横向剪力墙的最大间距是多少?() A. 65M B. 60M C. 55M D. 50M 5、三级抗震等级的框架梁梁端箍筋加密区范围应满足下列何种条件?() A. 不得小于2.5h(h为梁截面高度) B. 不得小于2h(h为梁截面高度) C. 不得小于500mm D. 不得小于600mm 6、C类地面粗糙度指的是下列哪项?() A. 有密集建筑群且房屋较高的城市市区 B. 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区 C. 有密集建筑群的城市市区 D. 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区 7、对于需要进行罕遇地震作用下薄弱层验算的框架结构,当屈服强度系数沿高度分布均匀时,则结构薄弱层位于何处?() A. 任意一层 B. 结构顶部 C. 结构中部 D. 结构底部 8、一规则框架,其底层计算高度为4.5m,用反弯点法近似计算在风荷载作用下的内力,其底层反弯点高度为何值(单位m)?() A.2.0m B.2.5m C.3.0m D.3.5m 9、在地震区一般不允许单独采用下列哪种结构体系?() A. 框架-筒体结构 B. 框支剪力墙结构 C. 框架结构 D. 剪力墙结构

高层建筑结构发展趋势

高层建筑结构发展趋势 1.构件立体化 高层建筑在水平载荷作用下,主要依靠竖向构件提供抗推刚度和强度来维持稳定,在各类竖向构件中,竖向线形的抗推刚度很小;竖向平面结构虽然在其平面内具有很大的抗推强度,然而其平面外的刚度依然小到可以忽略不计。由4片墙围成的墙筒或由4片密柱深梁柜架围成的框筒,尽管其基本元件依旧是线形构件或平面构件,但它已经转变成具有不同力学特性的立体构件,在任何方向水平力的作用下,均有宽大的翼缘参与抗压和抗拉,其抗力偶的力臂,即横截面受压区中心的距离很大,能够抗御很大的倾覆力矩,从而使用于层数很多的高层建筑。 2.结构支撑化 框筒是用于高层建筑的一种高效抗侧立构件,然而,它固有的剪力滞后效应,削弱了它的抗剪强度和水平承载力,特别是当高层建筑平面尺寸较大,或者因建筑功能需要而加大柱距时,剪力滞后效应就更加严重,致使翼缘框架抵抗倾覆力矩的作用大大降低,为了使筒状结构能充分发挥潜能并有效用于更高层建筑,在框筒中增设支撑或斜向布置的抗剪力墙板,已成为一种框筒的有力措施。 若把在抵抗倾覆力矩中承担压力或拉力的构件,由原来的沿高层建筑周边分散布置,改为向房屋四角集中,在转角处形成一个巨大柱,并利用交叉斜杆连成一个立体支撑体系,是高层建筑结构中的又一发展趋势。由于巨大脚柱在抵抗任何方向倾覆力矩时具有最大的力臂,从而框筒更能充分发挥结构。 3.形体多样化 为了体现个性,追求新颖,使高层建筑的平面、立面体型均极具特性,结构的复杂度和不规则度为国内外前所未有的,为结构设计带来极大挑战。 4.材料高强度化 随着建筑高度的增加,结构面积占建筑使用面积的比例越来越大,为了改善这一不合理状况,采用高强度钢和高强度混凝势在必行,如C80和C100强度的混凝土已经在超高层建筑中得到广泛使用。可以减少结构构件的尺寸,减少结构的自重,必将对高层建筑结构的发展产生严重影响。 5.建筑轻量化 建筑物越高,自重越大,引起的水平地震作用就越大,对竖向构件和地基构成造成的压力也越大,从而带来一系列的不利影响。因此,目前在高层建筑中,已经开始推广应用轻质隔墙,轻质外墙板,以及采用陶粒火山硅等为骨料的轻质混凝土材料。以减轻建筑物自重。

高层建筑结构复习题(1)

一、填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:10层及10层以上或房屋高度 超过__28m_的住宅建筑和高度大于_24m__的其它民用建筑结构为高层建筑。 2、高层建筑常见的结构体系有_框架结构体系_、剪力墙结构体系、框架剪力墙 结构体系和_钢结构体系_。 3、在水平荷载作用下,高层框架结构以剪切变形为主,其整体位移曲线呈剪切 型,特点是结构层间位移随楼层增高而__增加__。 4、在水平荷载作用下,高层剪力墙结构以_弯曲变形为主,其整体位移曲线呈 弯曲型,特点是结构层间位移随楼层增高而___增加____。 5、在水平荷载作用下,框架的侧移曲线为剪切型,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弯剪型。 6、高层结构平面布置力求简单、规则、对称,竖向体型尽量避免外挑、内收, 力求刚度均匀渐变。 7、结构平面不规则类型包括扭转不规则、凹凸不规则和楼板局部不连续。 8、结构竖向不规则类型包括刚度突变_ 、尺寸突变和楼层承载力突变。 9、高层建筑结构中常用的结构缝有_伸缩缝、沉降缝_和防震缝。 10、现浇框架结构当长度超过___55___米应设伸缩缝。 11、高层建筑的分析和设计比一般的多层建筑复杂得多,水平荷载是高层结构 的控制因素。 12、矩形、鼓形、十字形平面建筑(H/B≤4)风荷载体型系数为 1.4 。 13、高层建筑地震作用计算方法包括底部剪力法、震型分解反应谱法和弹性 时程分析法。 14、计算地震作用时,建筑结构的重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各可变荷载组合值之和。 15、地震作用影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自震周期 及阻尼比确定。 16、抗震设防目标为小震不坏、中震可修、大震不倒。 17、框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似的采用分层法。 18、框架结构在水平荷载作用下的内力计算可近似的采用反弯法和D值法。

高层建筑发展概况

1.3 高层建筑结构发展 1.3.1 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。 ⑴近代(形成期) 1819年,美国芝加哥16层Monadnock大楼,砖 承重墙体系,底部八层砖墙1.8m厚 1801年,美国曼彻斯特7层棉纺厂房,厂房内部 采用铸铁框架承重 1883年,美国11层保险公司,生铁柱,熟铁梁 (世界第一栋高层建筑) 1889年,9层 Second Rand Merally大楼,全钢 框架(第一栋高层钢建筑) ⑵现代(发展期) 帝国大厦 20世纪,钢结构技术的进步、电梯的发明,房 屋建筑高度越来越高框架抗侧力体系-加竖向支撑 或剪力墙来增强抗侧刚度和强度。 1905年,50层Metrop Litann大楼 1913年,60层高234m的沃尔沃斯(Woolworth) 大楼

1929年,319m的Charysler大厦 1931年,102层381m帝国大厦(采用平面结构理论,用钢量为206kg/m2) ⑶二战结束后 地价昂贵、平面结构理论——三维立体结构理论、轻质材料。 1972年,世界贸易中心(Twin Towers)高402m,110层——钢结构 1974年,西尔斯大厦 442m(立体结构-框筒束体系,用钢量161kg/m2,与帝国大厦相比减少20%)——钢结构 1996年,吉隆坡建成石油大厦,88层,高450m,是钢与混凝土混合结构。 2003年,10月中国台北101大厦,101层,高508m,首次突破500m高度。 全世界前10幢已建的最高建筑物 序号建筑物城市 落成年 份 层 数 高度 (米) 材料 用 途 1 台北101 台北2004 101 508 钢 综 合2 石油大厦吉隆坡1998 88 452 混合办

高层建筑结构设计复习试题(含答案)

高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。(或说转换结构构件所在的楼层) 8. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低,地震惯性力不会很大,但结构变形加大,结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构,称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法:就是将各节点的不平衡弯矩,同时作分配和传递,第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩,将分配弯矩传递一次(传递系数C=1/2),再作一次分配即结束。 第一章 概论 (一)填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定:把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑,此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

高层建筑结构设计思考题答案-(2)讲解学习

第二章 2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?钢筋混凝土房屋建 筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举1~2例。 答:钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有:框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店);框架剪力墙结构(如26层的上海宾馆);剪力墙结构(包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙);筒体结构[如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦(框筒),芝加哥John Hancock大厦(桁架筒),北京中国国际贸易大厦(筒中筒)];框架核心筒结构(如广州中信大厦);板柱-剪力墙结构。钢结构房屋建筑的抗侧力体系有:框架结构(如北京的长富宫);框架-支撑(抗震墙板)结构(如京广中心主楼);筒体结构[芝加哥西尔斯大厦(束筒)];巨型结构(如香港中银大厦)。 2.2框架结构、剪力墙结构和框架----剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点? 答:(1)框架结构在侧向力作用下,其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线为弯曲型,自下而上层间位移增大。第一部分是主要的,所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。(2)剪力墙结构在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大。(3)框架-剪力墙在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。 2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别? 答:(1)框架结构是平面结构,主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩,必须在两个正交的主轴方向设置框架,以抵抗各个方向的侧向力。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。框筒结是由密柱深梁组成的空间结构,沿四周布置的框架都参与抵抗水平力,框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。 2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的?偏心支撑钢框架有哪些 类型?为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好? 答:中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。偏心支撑框架的特点是支撑连接位置偏离梁柱节点。偏心支撑框架的基本形式有单斜杆、人字形和V形。偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近,消能梁段越短,其刚度越大。经过合理设计的偏心支撑框架,在大震作用下,消能梁段腹板剪切屈服,通过腹板塑性变形耗能地震能量;支撑斜杆保持弹性,不会出现受拉屈服和受压屈曲的现象;偏心支撑框架的柱和消能梁段以外的梁,也保持弹性。研究表明,消能梁段的腹板剪切屈服,具有塑性变形大、屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。偏心支撑框架的抗震性能明显优于中心支撑框架。 2.6为什么规范对每一种结构体系规定最大的适用高度?实际工程是否允许超过规范规定 的最大适用高度? 答:要根据房屋建筑的高度、是否需要抗震设防、抗震设防烈度等因素,确定一个与其匹配的、经济的结构体系,使结构效能得到充分发挥,建筑材料得到充分利用。而每一种结构体系,也有其最佳的适用高度范围。 实际工程允许超过规范规定的最大适用高度,但结构设计应采取有效的加强措施,并且有可靠依据,或进行专门的研究和论证。 2.7什么样的建筑体形对结构抗震有利?为什么?为什么结构平面布置对称、均匀及沿竖向布置连续、无突变有利于抗震? 答:对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。结构构件的平面布置与建筑平面有关。平面简单、规则、对称的建筑,容易实现有利于抗震的结构平面布置,

高层建筑的现状与发展趋势讨论

高层建筑的现状与发展趋势讨论 杨越 论文摘要:通过研究高层建筑的现状、查阅与高层建筑有关的数据和资料,分析高层建筑的利与弊,来探索高层建筑的发展趋势和前景。 1.引言 近年来随着世界人口的增加,住房紧张的问题越来越严重,传统意义的住房已满足不了人们的需求。在这种情况下,高层建筑因运而生。所以高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。虽然高层现在也有很多缺点,但是随着科技的发展和技术的进步,高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多人们的居住房。 2.高层的定义与分类 2.1高层建筑的最新定义 超过一定层数或高度的建筑将成为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。 2.2高层建筑的中国定 在中国,旧规范规定:8层以上的建筑都被称为高层建筑,而目前,接近20层的称为中高层,30层左右接近100m称为高层建筑,而50层左右200m以上称为超高层。在新《高规》即《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)里规定:10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑高度超过100m时,称为超高层建筑。中国的房屋6层及6层以上就需要设置电梯,对10层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此中国的《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045-95)将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑综合性建筑称为高层建筑。 2.3高层建筑的国外定义 在美国,24.6m或7层以上视为高层建筑;在日本,31m或8层及以上视为高层建筑;在英国,把等于或大于24.3m得建筑视为高层建筑。 2.4高层建筑的分类 联合国经济事务部在1974年国际高层建筑会议将高层建筑按高度分为四类: ●9~16层(最高为50米) ●17~25层(最高到75米) ●26~40层(最高到100米) ●40层以上(建筑总高100米以上,即超高层建筑) 3.高层建筑的现状 19世纪末,随着科学技术的发展,钢筋混领土结构、钢结构在土木工程领域中代替传统的砖、石、木结构得到了推广和应用,建筑高度的增加、层数的增多、跨度的增大,现代意义上的高层建筑开始出现。回顾高层建筑的发展历史,我们可以看到其中代表建筑是美国1931年建成的纽约帝国大厦(高381m,102层)、1972年建成的纽约世界贸易中心的姊妹楼(417m和415m,100层,“9.11”事件中被毁)和1974年建成的芝加哥西尔斯大厦(441.9m,110层),前苏联和波兰与1953年和1955年分别渐层的莫斯科国立大学(239m,26层)和华沙科学文化宫(231m,42层),1978年澳大利亚悉尼建成的MLC中心(229m65层)。1985年以来,亚洲的日本、韩国、马来西亚、朝鲜及中国等国家迅速发展了高层及超高层建筑,

高层建筑结构设计题目及答案

一、选择题 1、高层建筑结构的抗震等级与A、结构类型和结构总高度D、地震烈度有关。 2、重力荷载代表值中可变荷载组合值的组合系数是A、雪载取0.5 C、书库等库房取0.8 D、楼面荷载取0.5。 3、≥150m高层剪力墙结构剪力的底部加强部位,下列何项符合规定A、剪力墙墙肢总高的1/10,并不小于底部两层层高。 4、高层建筑立面不规则包括A、竖向刚度不规则B、竖向抗侧力构件不连续D、楼层承载力突变 5、适用于底部剪力法的高层建筑应该A、高度≤40米 C、质量和刚度没高度分布比较均匀 D、以第一振型和剪切变形为主。 6、减少筒体结构的剪力滞后效应应采取的措施是B、控制结构的高宽比 C、设计平面成正方形 D、设计密柱深梁。 7、影响框架柱延性的因素有B、箍筋和纵筋配筋率D、剪跨比和轴压比。 8、剪力墙的延性设计一般包括B、设置边缘构件C、控制轴压比D、限制高宽比 9、两幢相邻建筑,按8度设防,一幢为框架-筒体结构,高50m,另一幢为框架结构,高30m。若设沉降缝,缝宽下列哪项是正确的?B、170mm。 10、框架结构中反弯点高度比与A、层高B、层数、层次及层高变化C、上下梁线刚度比D、梁柱线刚度比有关。 11、在高层建筑结构中控制最大层间位移的目的是A、满足人们的舒适度要求B、防止结构在常遇荷载下的损害C、确保在罕遇地震时建筑物不致倒塌D、力求填充墙等非结构构件不被损坏12、在水平荷载作用下的近似计算中,D值法与反弯点法的主要区别在于A、反弯点高度不同B、D值法假定柱的上下端转角不相等D、反弯点法中D值需要修正 13、高层建筑结构增大基础埋深的作用有A、提高基础的承载力,减少沉降C、加强地基的嵌固作用,抵抗水平力,防止建筑物的滑移、倾斜,保证稳定性D、利用箱基等基础外侧墙的土压力和摩擦力,使基底的土压力分布趋于均匀,减少应力集中 14、8度地震区某高度75m的高层建筑,考虑地震作用效应时,不应该组合的项是C、竖向地震作用 15、建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?A、前者的抗震等级高、也可能相等 二、判断题 1、有地震作用组合时,承载力纪纪验算中,引入抗震调整系数γRE 含义是考虑罕遇地震时结构的可靠度可以略微降低。对 2、地框架-剪力墙结构中,连接总框架与总剪力墙的连杆若是刚性楼板,则整个体系称之为刚接体系。错 3、剪力墙的分类主要是根据墙面开洞率的大小确定的。错 4、高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载,竖向荷载包括自重等恒载和使用荷载等运载,水平荷载仅考虑地震作用。错 5、框架结构在水平荷载作用下,当上下层梁的线刚度之比增大时,柱的反弯点下移。对 6、在筒体结构中,跨高比小于1的框筒梁宜采用交叉暗撑。错 7、钢管混凝土柱特别适合于轴心受压构件,是因为混凝土处于三向受压状态。对 8、在高层建筑结构中,当活荷载≤4KN/m2时,一般不考虑其不利布置但跨中弯矩要放大1.1~1.2。对 9、房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层楼面结构采用整体式楼面结构的目的是保

华工高层建筑结构作业题(2017)

《高层建筑结构》作业题 一、选择题 1.高层建筑抗震设计时,应具有( A )抗震防线。 A.多道;B.两道;C.一道;D.不需要。 2.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D )。 A.结构有较多错层;B.质量分布不均匀; C.抗扭刚度低;D.刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 3.高层建筑结构的受力特点是( C )。 A.竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载;B.水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载;C.竖向荷载和水平荷载均为主要荷载;D.不一定 4.钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时,除考虑地震烈度、结构类型外,还应该考虑( C )。 A.房屋高度;B.高宽比;C.房屋层数;D.地基土类别 5.与基础类型的选择无关的因素是:( B ) A.工程地质及水文地质条B.相邻建筑物的基础类型 C.建筑物的荷载D.施工条件 6.基础的埋置深度一般是指:( B ) A.自标高±0.00处到基础底面的距离B.自标高±0.00处到基础顶面的距离 C.自室外地面到基础底面的距离D.自室外地面到基础顶面的距离 7.框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的?( D ) A、柱距不变,加大梁截面可减小剪力滞后 B、结构上部,剪力滞后减小 C、结构正方形时,边长愈大,剪力滞后愈大 D、角柱愈大,剪力滞后愈小8.在下列地点建造相同的高层建筑,什么地点承受的风力最大?( A )A.建在海岸B.建在大城市郊区 C.建在小城镇D.建在有密集建筑群的大城市市区 9.有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期为多少年? ( D )A.30年;B.50年;C.80年;D.100年 10.多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? ( C )A.防止结构倒塌;B.防止结构发生破坏; C.防止非结构部分发生过重的破坏;D.防止使人们惊慌 11.在抗震设计时,下列说法正确的是( D )。 A.在剪力墙结构中,应设计成为强连梁、弱墙肢 B.在剪力墙结构中,应设计成为强墙肢、弱连梁; C.在框架结构中,应设计成强弯弱剪;D.在框架结构中,应设计成强梁弱柱

世界高层建筑发展历史及发展趋势

世界高层建筑发展历史及发展趋势 世界高层建筑发展历史及发展趋势摘要:高层建筑是人类智慧与力量的结晶,它是城市的灵魂,是现代都市形象的代表。这日渐增长的高楼大厦不断的拓展着人类居住的空间,却侵蚀着人们生活的空间,它给人们生活带来深刻的变革。这百年中,高层建筑创造了一个又一个记录。研究世界高层建筑的发展历史与发展现状、查阅与高层建筑有关的数据和资料,来探讨高层建筑的发展趋势与前景。关键词:高层建筑,发展历史,发展趋势The History and Tendency of the World High-rise Buildings ABSTRACT The High-rise building is the crystallization of human wisdom and strength, it is the soul of the city and the representative of the modern city image. This growing high-rise

buildings continue to expand the space of human living, but eroding people’s living space, it has brought profound changes to people’s lives. In recent centuries, the high-rise building has created record,one after another .The history and the present situation of the world high-rise buildings, the data and the data of the high-rise building are studied, and the development trend and Prospect of the high building are discussed. Key words:High-rise building,the development history,tendency 1 目录中文摘要............................................................ 英文摘要............................................................ .. ................................................................... 一、引言 (3) 二、世界高层建筑的发展历史.........................................3起源 (3)

世界高层建筑发展历史及发展趋势

世界高层建筑发展历史及发展趋势 摘要:高层建筑是人类智慧与力量的结晶,它是城市的灵魂,是现代都市形象的代表。这日渐增长的高楼大厦不断的拓展着人类居住的空间,却侵蚀着人们生活的空间,它给人们生活带来深刻的变革。这百年中,高层建筑创造了一个又一个记录。研究世界高层建筑的发展历史与发展现状、查阅与高层建筑有关的数据和资料,来探讨高层建筑的发展趋势与前景。 关键词:高层建筑,发展历史,发展趋势 The History and Tendency of the World High-rise Buildings ABSTRACT The High-rise building is the crystallization of human wisdom and strength, it is the soul of the city and the representative of the modern city image. This growing high-rise buildings continue to expand the space of human living, but eroding people's living space, it has brought profound changes to people's lives. In recent centuries, the high-rise building has created record,one after another .The history and the present situation of the world high-rise buildings, the data and the data of the high-rise building are studied, and the development trend and Prospect of the high building are discussed. Key words:High-rise building,the development history,tendency

【结构设计】高层建筑结构计算技巧分享

高层建筑结构计算技巧分享 高层结构设计的难点在于竖向承重构件(柱、剪力墙等)的合理布置,设计过程中主要通过对一些目标参数的控制来达到这一目的. 一、轴压比:主要为限制结构的轴压比,保证结构的延性要求,规范对墙肢和柱均有相应限值要求.见抗规6.3.7和 6.4.6,高规 6.4.2和 7.2.14及相应的条文说明.轴压比不满足规范要求,结构的延性要求无法保证;轴压比过小,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少相应墙、柱的截面面积. 轴压比不满足规范要求时的调整方法: 1、程序调整:SATWE程序不能实现. 2、结构调整:增大该墙、柱截面或提高该楼层墙、柱混凝土强度.

二、剪重比:主要为限制各楼层的最小水平地震剪力,确保周期较长的结构的安全.见抗规5.2.5,高规3.3.13及相应的条文说明.剪重比不满足规范要求,说明结构的刚度相对于水平地震剪力过小;但剪重比过分大,则说明结构的经济技术指标较差,宜适当减少墙、柱等竖向构件的截面面积. 剪重比不满足规范要求时的调整方法: 1、程序调整:当剪重比偏小但与规范限值相差不大(如剪重比达到规范限值的80%以上)时,可按下列方法之一进行调整: 1)在SATWE的“调整信息”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力”,SATWE按抗规5.2.5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代表值之和,用以调整该楼层地震剪力,以满足剪重比要求. 2)在SATWE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数”中输入大于1的系数,增大地震作用,以满足剪重比要求. 3)在SATWE的“地震信息”中的“周期折减系数”中适当减小系数,增大地震作用,以满足剪重比要求. 2、结构调整:当剪重比偏小且与规范限值相差较大时,宜调整增强竖向构件,加强墙、柱等竖向构件的刚度. 三、刚重比:规范上限主要用于确定重力荷载在水平作用位移效应引起的二阶效应是否可以忽略不计.见高规5.4.1和5.4.2及相应的条文说明.刚重比不满足规范上限要求,说明

高层建筑结构分析

高层建筑结构分析 一、高层建筑结构设计特点 1.水平荷载成为决定因素。一方面,因为楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与楼房高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩,以及由此在竖构件中引起的轴力,是与楼房高度的两次方成正比;另一方面,对某一定高度楼房来说,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,其数值是随结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。 2.轴向变形不容忽视。高层建筑中,竖向荷载数值很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,从而会对连续梁弯矩产生影响,造成连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩之和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值,对下料长度进行调整;另外对构件剪力和侧移产生影响,与考虑构件竖向变形比较,会得出偏于不安全的结果。 3.侧移成为控制指标。与较低楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。随着楼房高度的增加,水平荷载下结构的侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。 4.结构延性是重要设计指标。相对于较低楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。为了使结构在进入塑性变形阶段后仍具有较强的变形能力,避免倒塌,特别需要在构造上采取恰当的措施,来保证结构具有足够的延性。 二、高层建筑的结构体系 1.框架-剪力墙体系。当框架体系的强度和刚度不能满足要求时,往往需要在建筑平面的适当位置设置较大的剪力墙来代替部分框架,便形成了框架-剪力墙体系。在承受水平力时,框架和剪力墙通过有足够刚度的楼板和连梁组成协同工作的结构体系。在体系中框架体系主要承受垂直荷载,剪力墙主要承受水平剪力。框架-剪力墙体系的位移曲线呈弯剪型。剪力墙的设置,增大了结构的侧向刚度,使建筑物的水平位移减小,同时框架承受的水平剪力显著降低且内力沿竖向的分布趋于均匀,所以框架-剪力墙体系的能建高度要大于框架体系。 2.剪力墙体系。当受力主体结构全部由平面剪力墙构件组成时,即形成剪力墙体系。在剪力墙体系中,单片剪力墙承受了全部的垂直荷载和水平力。剪力墙体系属刚性结构,其位移曲线呈弯曲型。剪力墙体系的强度和刚度都比较高,有一定的延性,传力直接均匀,整体性好,抗倒塌能力强,是一种良好的结构体系,能建高度大于框架或框架-剪力墙体系。

高层建筑结构特点、现状及发展趋势

高层建筑结构特点、现状及发展趋势 摘要:高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。简要论述了高层建筑结构的特点、现状及今后的发展趋势。 关键词:高层建筑结构;特点;现状;趋势 前言 超过一定层数或高度的建筑称为高层建筑。高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国,24.6m或7 层以上视为高层建筑;日本则为31m或8 层以上;英国为等于或大于24.3m;在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯,对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此我国的《民用建筑设计通则》(GB50352-2005)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB50045-95)将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要,甚至起控制作用,因此《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。当建筑结构高度超过100m 时,称为超高层建筑。 1高层建筑的特点 建筑结构需同时承受水平和竖向的荷载或作用。低层建筑结构通常抵抗竖向荷载为主,水平荷载(如风荷载)或作用(如地震作用)的影响较小,它所产生的内力和位移较小,一般可以忽略。因此在低层建筑结构中,竖向荷载往往就是设计的控制因素。但在高层建筑结构中,较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况,水平荷载不仅是主要荷载的一种,跟竖向荷载共同起作用,而且往往还成为设计中的控制因素。因此,在水平荷载作用下,若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足,将会产生过大的侧向变形,不仅使人产生不舒服的感觉,而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力,会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形,甚至会导致结构性的损伤或裂缝,从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时,不仅要求结构有足够的强度,而且要求结构有合理的刚度,使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时,有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能,使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后,仍具有良好的塑性变形能力,即具有良好的延性性能。除了上述的结构受力特点之外,高层建筑还具有建筑功用上的特点。人们常说建筑是凝固的音乐,优美的高层建筑犹如艺术品,成为城市的一道道绚丽景观;建筑同时是时代跳动的脉搏,高层建筑占地面积小,符合了地价昂贵时代的需求,它可以节约建设用地或获得更多的空闲地面,以作为绿化等环境用地,并因向高空方向发展而缩短了城市道路和各种管线(如给排水管线等)的长度,减少了基础设施的投资。当然,大量高层建筑的建设,也会给城市带来不利的影响,如人口会密集化而造成交通拥挤问题;城市局部热场发生不利的变化以及地质的沉陷、消防的复杂化等问题。综合高层建筑的上述受力特点可知,与低层结构不同,高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。 2 高层建筑的发展概况 随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。19 世纪末期,开始出现了现代形式的

高层建筑结构设计复习题

选择题 1.某高层建筑要求底部几层为大空间,此时应采用那种结构体系:【D】 A 框架结构 B 板柱结构 C 剪力墙结构 D 框支剪力墙 2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时,下列所述哪条是正确的?【A】 A 无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法 B 不宜采用牛腿托梁的作法 C 可采用牛腿托梁的作法,但连接构造应可靠 D 可采用牛腿托梁的作法,但应按铰接支座构造 3.在下列地点建造相同高度的高层建筑,什么地点所受的风力最大?【A】 A 建在海岸 B 建在大城市郊区 C 建在小城镇 D 建在有密集建筑群的大城市市区 4.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?【C】 A 必定相等 B 后者的抗震等级高 C 前者的抗震等级高、也可能相等 D 不能确定 5.高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确?【B】 A 应沿房屋全高设置,包括基础也应断开 B 应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接 C 应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置

D 沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝 6."小震不坏,中震可修,大震不倒"是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震,下列何种叙述为正确?【C】 A 6度或7度的地震 B 50年设计基准期内,超越概率大于10%的地震 C 50年设计基准期内,超越概率约为63%的地震 D 6度以下的地震 7.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种?【C】 A 防止结构倒塌 B 防止结构发生破坏 C 防止非结构部分发生过重的破坏 D 防止使人们惊慌

我国高层建筑的现状及发展趋势

我国高层建筑的现状及发展趋势 姓名:龙起耀学号:05109329 摘要:从1056年的中国67米山西应县木塔,到2010年阿拉伯联合酋长国828 米的迪拜塔,建筑结构在不断向高层发展。高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。本文主要论述了我国高层建筑结构的现状及发展趋势。 关键词:高层建筑结构;现状;趋势 前言: 高层建筑的起点高度或层数,各国规定不一,且多无绝对、严格的标准。它与各个国家和地区的地理环境、地震强度、建筑材料、建筑技术、电梯的设置标准以及防火的特殊要求等很多因素有关。如在美国,24.6m或7 层以上视为高层建筑;英国为等于或大于24.3m;在我国一般8 层以上的房屋就需要设置电梯,对10 层以上的房屋就有提出特殊的防火要求的防火规范,因此我国将10 层及10 层以上的住宅建筑与高度超过24m的公共建筑和综合性建筑称为高层建筑。从结构受力性态的角度来看,8 层以上的房屋,风和地震等水平荷载或作用显得越来越重要,甚至起控制作用,因此《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)将10 层及10 层以上或高层超过28m 的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。 正文: 一、高层建筑结构的特点 在高层建筑结构中,较大的建筑高度造成了完全不同的受力情况,水平荷载不仅是主要荷载的一种,跟竖向荷载共同起作用,而且往往还成为设计中的控制因素。因此,在水平荷载作用下,若高层建筑结构的抵抗侧向变形能力或侧向刚度不足,将会产生过大的侧向变形,不仅使人产生不舒服的感觉,而且会使结构在竖向荷载作用下产生附加内力,会使填充墙、建筑装修和电梯轨道等服务设施出现裂缝、变形,甚至会导致结构性的损伤或裂缝,从而危及结构的正常使用和耐久性。因此设计高层建筑结构时,不仅要求结构有足够的强度,而且要求结构有合理的刚度,使水平荷载所产生的侧向变形限制在规定的范围内。同时,有抗震设防要求的高层建筑还应具有良好的抗震性能,使结构在可能的强震作用下当构件进入屈服阶段后,仍具有良好的塑性变形能力,即具有良好的延性性能。综合高层建筑的上述受力特点可知,与低层结构不同,高层建筑结构在强度、刚度和延性三方面要满足更多的设计要求。抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。 二、我国高层建筑发展概况 我国现代高层建筑五十年代开始自行设计与建造,1959年北京建成了一批高层公共建筑,如民族饭店(14层)、民航大楼f 16层)。六十年代最高的是广州宾馆(27层,87m)。七十年代高层建筑发展加快,上海广州北京都兴建了一批高层办公楼和旅馆。上海首先兴建了一批13~16层高层住宅,把高层建筑推向量大面广的住宅建筑,1975~i976年问北京建成了前三门一条街高层住宅群,从此高层住宅迅速发展,成为我国高层建筑中数量最多的类型。八十年代国内高层建筑高速发展。1980~1984年间所建成的高层建筑相当于解放30年来的总和。1985年以后,随着国民经济的发展和旅游、外贸的增长,我国高层建筑出现了一个新的高潮。 我国高层建筑的迅速发展,除了建筑功能、城市规划需要外,主要是因为城市人口集

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