高层建筑结构设计各章节试题及答案

高层建筑结构复习题及答案1 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。

6. 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。

9. 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。

17. 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）

21. 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。

22. 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。

23. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。

24. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。

28. 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。

33. 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。

42. 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。

55. 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。

61. 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。

2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。

3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。

4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。

5．高层建筑结构的竖向承重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，筒体结构体系，板柱—剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。

6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少扭转效应。

7．《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。9三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。

(三)判断题

1．高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素，选用适当的结构体系。[ √]

2．我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，高层建筑不应采用严重不规则的各种结构体系。[ √]

3．异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。[×] 4．高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状，如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。[√]

5．高层结构只在使用功能上有要求时才设置地下室。[ × ]

6．高层结构的概念设计很重要，它直接影响到结构的安全性和经济性[ √] (四)简答题

1．我国对高层建筑结构是如何定义的？

答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：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。

2．高层建筑结构有何受力特点？

答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外，高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求较高。

3．高层建筑侧向位移如何控制？

答：高层建筑应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的束载力、稳定性和使用要求。

（1）弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比

h u e /?宜符合以下规定： 1) 高度不大于150m 的高层建筑，比值不宜大于如表2—1—1所述规定。 表2—1—1

2) 高度等于或大于250m 的高层建筑，

h u e /?不宜大于1/500。 3) 高度在150～200m 之间时，h u e /?在第一条和第二条之间线性内插。

（2）高层结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算，应符合下列规定：

1)下列结构应进行弹塑性变形验算：

7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构；甲类建筑和9度设防的乙类建筑；采用隔震和消能技术的建筑。

2)下列结构宜进行弹塑性变形验算：

7度设防的Ⅲ、Ⅳ类场地和8度设防的乙类建筑；板柱一剪力墙结构；9度且高于60米、8度Ⅲ、Ⅳ类场地高于80米、8度Ⅰ、Ⅱ类场地高于100米且竖向不规则的高层建筑结构。

3)结构薄弱层层间弹塑性位移与层高之比

h u p /?应符合表2-1-2所列要求：

表2-1-2

5．简述高层建筑结构布置的一般原则。

答：高层房屋平面宜简单、规则、对称，尽量减少复杂受力和扭转受力，尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合，以减少扭转。高层建筑，其平面形状可以是方形、矩形和圆形，也可以采用L形、T形、十字形和Y形。但平面尺寸要满足有关规范要求。

高层结构房屋竖向的强度和刚度宜均匀、连续，无突变。避免有过大的外挑和内收，避免错层和局部夹层，同一楼层楼面标高尽量统一，竖向结构层间刚度上下均匀，加强楼盖刚度，以加强连接和力的传递。同时，建筑物高宽比要满足有关规定，并按要求设置变形缝。

(五)画图题

1、画出结构内力、位移与高度关系图。P1图1—1

第二章高层建筑结构设计基本原则

(一)填空题

1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。

2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m，且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。

3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设

置拉梁，将条形基础联系起来。

4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m ，且基础顶面应低于设计地面100mm 以上，以免基础外露。

5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。

6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m 。

7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置后浇带，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。

8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时，应进行地基变形验算。

9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位面积上所需施加压力值。

10．偏心受压基础的基底压应力应满足

m ax p a f 2.1≤、a f 和2min max p p p +=的要

求，同时还应防止基础转动过大。 11．在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算。当不满足上述要求时，宜按弹性地基梁计算。

12．十字交叉条形基础在设计时，忽略地基梁扭转变形和相邻节点集中荷载的影响，根据静力平衡条件和变形协调条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。

13．在高层建筑中利用较深的基础做地下室，可充分利用地下空间，也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体长度≮400mm ，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的1/10，且基础高度不小于3m ，就可形成箱形基础。

(二)选择题

1．持力层是指：[ A ]

a ．与基础底面相接触的第一层土层

b ．基础底面以下到基岩处的土层

c ．建筑结构周边的土层

d ．建筑结构下边的土层

2．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件

b ．相邻建筑物的基础类型

c ．建筑物的荷载

d ．施工条件

3．基础的埋置深度一般是指：[ C ]

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

4．关于基础埋深，下列错误的是：[ C ]

a ．在满足地基稳定和变形条件的前提下，基础宜浅埋

b ．当上层土的承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层

c ．基础宜埋置在地下水位以下

d ．位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求

5．下列说法正确的是：[ B ]

a ．无限长梁中梁一端的挠度始终不为零

b ．当任意荷载作用点距近梁端的距离λπ2x 时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁；

c ．当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于λπ2时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；

d ．对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。

6．条形基础梁的内力按连续梁计算后，[ D ]

a ．直接按内力计算结果配筋

b ．边跨跨中弯矩宜乘以1.1的系数，第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数

c ．边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.1的系数

d ．边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数

7．对无地下室及抗震设防等级为二级的框架结构，其筏板基础设计时，应将柱根组合的弯矩设计值乘以增大系数：[ B ]

a ．1.2

b ．1.25

c ．1.3

d ．1.5

8．设防烈度为7度，屋面高度为H=40m 高层建筑结构，哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大。（ A ）

A 、框架结构

B 、框架—剪力墙结构

C 、剪力墙结构

D 、三种类型的结构一样大

9．两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架—筒体结构，50m 高，另一幢为框架结构，30m 高。若设沉降缝，需设多大缝宽。（ D ）

A 、保证地下室墙之间有 100mm 宽的缝即可

B 、170mm

C 、303mm

D 、大于170mm ；

10．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

(三)判断题

1．当上部结构的荷载分布比较均匀，地基也比较均匀时，条形基础一般沿房屋横向布置。[ × ]

2．当存在相邻建筑物时，新建建筑物基础的埋深一般不宜大于原有建筑基础的埋深。[ √]

3．文克尔地基模型是将地基看作是由无数小土柱组成，并假定各土柱之间存在着摩擦力。[ × ]

4．无限长梁是指在梁上任一点施加荷载时，沿梁长度方向上各点的挠度随离荷载距离的增加而逐渐减小，最终两端挠度趋近于零。[ √]

5．柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C15。[ × ]

6．筏形基础的混凝土强度等级不应低于C25。[ × ]

7．只有当梁板式筏基的基础混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，才应验算底层柱下基础梁顶面的局部受压承载力。[ × ]

(四)问答题

1．防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？在高层建筑中，特别是抗震结构中，怎么处理好这三种维？

下列情况宜设防震缝：

（1）平面各项尺寸超限而无加强措施。

（2）房屋有较大错层。

（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。

当超过下表限值时，应设伸缩缝。

裙房与主体结构高度相差悬殊，重量亦是时，会产生相当大的沉降差，宜设沉降缝。

变形缝尽可能不设，如果设要使三缝合一。

2．为什么抗震结构的延性要求不通过计算延性比来实现？

抗震结构都要设计成延性结构，主要是通过设计具有足够延性的构件来实现。

由于地震（大小、时间、地点等）的不确定性，计算参数也难于确定，在地

震作用下构件达到的值很难通过计算得到。[]μ值则和截面内力性质，构件材料，

配筋方式及配筋数量等许多因素有关，也不宜定量计算。因此在工程设计中不用[]μ来验算延性要求，而是以结构的抗震等级代替延性要求。不同抗震等级的结构构件有不同的配筋要求。也即在抗震结构中，结构和构件的延性要求是通过抗震构造措施来实现的。

3．多高层建筑结构的基础有哪些形式？如何选择？

答：多、高层建筑的基础类型有单独基础、条形基础、十字交叉条形基础、片筏基础、箱形基础和桩基础等。

基础类型的选择与场地工程地质及水文地质条件、房屋的使用要求及荷载大小、上部结构对不均匀沉降的适应程度以及施工条件等因素有关。在京开幕下单独基础适用于上部结构荷载较小或地基条件较好的情况；条形基础通常沿柱列布置，它将上部结构较好地连成整体，可减少差异沉降量；十字交叉条形基础比条形基础更加增强基础的整体性，它适用于地基土质较差或上部结构的荷载分布在纵横两方向都很不均匀的房屋；当地基土质较差，采用条形基础也不能满足地基的承载力和上部结构容许变形的要求，或当房屋要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用片筏基础；若上部结构传来的荷载很大，需进一步增大基础的刚度以减少不均匀沉降时，可采用箱形基础；桩基础也是多、高层建筑常用的一种基础形式，它适用于地基的上层土质较差、下层土质较好，或上部结构的荷载较大以及上部结构对基础不均匀沉降很敏感的情况。

4．确定建筑结构基础埋深时应考虑哪些问题？

答：(1)建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造；

(2)作用在地基上的荷载大小和性质；

(3)工程地质和水文地质条件；

(4)相邻建筑物的基础埋深；

(5)地基土冻胀和融陷的影响。

5．简述片筏基础设计的主要内容。

答：片筏基础是多、高层房屋中常用的一种基础形式，有平板式和肋梁式两类。设计内容包括确定基础尺寸、基底反力计算和地基承载力验算、基础内力和配筋计算、构造要求等。具体内容略。

第三章 荷载及设计要求

(一)填空题

1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。

2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为12～14kN／m2；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN／m2。

3．在框架设计中，一般将竖向活荷载按满载考虑，不再一一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大，可按满载布置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。

4．抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。

5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方法：①高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法；②高度超过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法；③刚度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采用时程分析法进行补充计算。，6．在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为永久荷载和有关可变荷载的组合值之和。

7．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计，这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言，就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。

8．A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜简单、规则、对称、减

少偏心。

9．高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾复等方面的验算。(二)选择题

1．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。

2．在设计高层建筑风荷载标准值时，下列何种情况风荷载应乘以大于1的风振系数z ?[ B]

a．高度大于50m，且高宽比大于1.5的高层建筑；

b．高度大于30m，且高宽比小于1.5的高层建筑；．

c．高度大于50m，且高宽比大于4的高层建筑；

d ．高度大于40m ，且高宽比大于3的高层建筑。

3．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。

4．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。

5．抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？

[ B ]

a ．8度、9度设防时应考虑竖向地震作用；

b ．9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；

c ．8度设防的较高建筑及9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；

d ．7度设防的较高建筑及8度、9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合。

6．当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％时，其底部剪力应按下列何值取用? [ B ]

a ．按90％取用；

b ．至少按80％取用；

c ．至少按75％取用；

d ．至少按85％取用。

7．采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（ D ）。

A 、m H 40≤的建筑结构

B 、以剪切变形为主的建筑结构

C 、m H 40≤、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构

D 、m H 40≤、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构

8．在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑，所受风力最大的是（ 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．某十二层的框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为8度（地震加速度为0.2g ），Ⅰ类场地，设计地震分组为第二组，基本周期s T 0.11=，结构总重力荷载代表值kN

G G n j j E 814501==∑=，按底部剪力法计算时，其结构总水平地震作用标准值Ek F 为（ C ）。（此题可做计算类用）

A 、4409.8kN

B 、1874.2kN

C 、3748.3kN

D 、2204.9kN

10．计算高层建筑风荷载标准值时，取风振系数1>Z β的标准是（D ）

A 、高度大于50m 的建筑

B 、高度大于50m 且高宽比大于1.5的建筑

C 、高宽比大于5的建筑

D 、高度大于30m 且高宽比大于1.5的建筑

11．某一钢筋混凝土框架—剪力墙结构为丙类建筑，高度为65m ，设防烈度为8度，Ⅰ类场地，其剪力墙抗震等级为（ B ）。

A 、一级

B 、二级

C 、三级

D 、四级

(三)判断题

1．“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。所谓小震是指50年设计基准期内，超越概率大于10％的地震。[ × ]

2．建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当量取0.125g(g 为重力加速度)。 [×]

3．建筑根据其抗震重要性分四类，当为乙类建筑时，可按本地区的设防烈度计算地震作用，按提高l 度采取抗震措施。 [√ ]

4．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，应采用装配整体式楼面结构符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—91)的规定。[× ]

5．高层建筑结构在计算内力时，对楼面活荷载的考虑，应根据活荷载大小区别对待。[× ]

6．有抗震设防的高层建筑，沿竖向结构的侧向刚度有变化时，下层刚度应不小于相邻的上层刚度的70％，连续三层刚度逐层降低后，不小于降低前刚度的50％。

[√ ]

7．高层建筑结构倾覆计算时，应按风荷载或水平地震作用计算倾覆力矩设计值，抗倾覆的稳定力矩不应小于倾覆力矩设计值。计算稳定力矩时，楼层活荷载取50％，恒荷载取90％。[× ]

(四)问答题

1．高层建筑结构设计时应考虑哪些荷载或作用?

答：高层建筑和高耸结构主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用等。与多层建筑有所不同，由于高层建筑的竖向力远大于多层建筑，在结构内可引起相当大的内力；同时由于高层建筑的特点，水平荷载的影响显著增加。

2．对高层建筑结构进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置?

答：对高层建筑，在计算活荷载产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置。这是因为目前我国钢筋混凝土高层建筑单位面积的重量大约为12～14kN ／m 2(框

架、框架—剪力墙结构体系)和14～16kN ／m 2(剪力墙、简体结构体系)，而其中活荷载平均值约为2.0kN ／m 2左右，仅占全部竖向荷载15％左右，所以楼面活荷载的最不利布置对内力产生的影响较小；另一方面，高层建筑的层数和跨数都很多，不利布置方式繁多，难以一一计算。为简化计算，可按活荷载满布进行计算，然后将梁跨中弯矩乘以1.1—1.2的放大系数。

3．结构承受的风荷载与哪些因素有关?

答：当计算承重结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值

k ω应按下式计算： 0ωμμβωz s z k =

式中 k ω——风荷载标准值，kN ／m 2；

0ω——基本风压；

s

μ——风荷载体型系数，应按《荷载规范》第7．3节的规定采用； z μ——风压高度变化系数；

z β——高度z 处的风振系数。

对于围护结构，由于其刚性一般较大，在结构效应中可不必考虑其共振分量，此时可仅在平均风压的基础上，近似考虑脉动风瞬间的增大因素，通过阵风系数进行计算。其单位面积上的风荷载标准值

k ω应按下式计算： 0ωμμβωz s gz k =

式中

gz β——高度z 处的阵风系数。

4．高层结构计算时，基本风压、风荷载体型系数和高度变化系数应分别如何取值？

答：基本风压系以当地比较空旷平坦地面上离地10m 高统计所得的50年一遇10min 平均最大风速0ω (单位：kN ／m 2)为标准，按1600/200v =ω确定的风压值。它应按《荷载规范》全国基本风压分布图及附录D.4给出的数据采用，但不得小于0.3kN ／m 2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的高层结构，基本风压分布图及附录D.4规定的基本风压值乘以1．1的系数后采用。

风压高度变化系数按《荷载规范》取用。风速大小与高度有关，一般地面处的风速较小，愈向上风速愈大。但风速的变化还与地貌及周围环境有关。

风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际风压与基本风压的比值，它描述了建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺寸有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。

在计算风荷载对建筑物的整体作用时，只需按各个表面的平均风压计算，即采用各个表面的平均风载体型系数计算。对高层建筑，风荷载体型系数与建筑的体型、平面尺寸等有关，可按下列规定采用；

(1)圆形平面建筑取0.8。

(2)正多边形及截角三角形平面建筑，按下式计算： n s 2.18.0+=μ

式中 n —多边形的边数；

(3)高宽比H/B 不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。

(4)下列建筑取1.4：

1) V 形、Y 形、弧形、双十字形、井字形平面建筑；

2) L 形、槽形和高宽比H/B 大于4的十字形平面建筑；

3) 高宽比H/B 大于4，长宽比L/B 不大于1．5的矩形、鼓形平面建筑。

(5)在需要更细致进行风荷载计算的情况下；可按《高层规范》附录A 采用，或由风洞试验确定。

在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时，需要采用局部风荷载体型系数，用于验算表面围护结构及玻璃等的强度和构件连接强度。檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜于于2.0。

5．计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况？

答：高度不超过40m ，以剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法计算地震作用。

6．何谓反应谱？底部剪力法和振型分解反应谱法在地震作用计算时有何异同？ 答：根据大量的强震记录，求出不同自振周期的单自由度体系地震最大反应，取这些反应的包线，称为反应谱。以反应谱为依据进行抗震设计，则结构在这些地震记录为基础的地震作用下是安全的，这种方法称为反应谱法。利用反应谱，可很快求出各种地震干扰下的反应最大值，因而此法被广泛应用。以反应谱为基础，有两种实用方法。

(1)振型分解反应谱法

此法是把结构作为多自由度体系，利用反应谱进行计算。对于任何工程结构，均可用此法进行地震分析。

（2）底部剪力法

对于多自由度体系，若计算地震反应时主要考虑基本振型的影响，则计算可以

大大简化，此法为底部剪力法，是一种近似方法。利用这种方法计算时，也是要利用反应谱。它适用于高度不超过40m ，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构。

用反应谱计算地震反应，应解决两个主要问题：计算建筑结构的重力荷载代表值；根据结构的自振周期确定相应的地震影响系数。

7．在计算地震作用时，什么情况下采用动力时程分析法计算，有哪些要求？ 答：采用动力时程分析时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于两组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符；地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的3～4倍，也不宜小于12s ，时间间隔可取0.01s 或0.02s ；且按照每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％。

8．在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应？

答：8度及9度抗震设防时，水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分要考虑竖向地震作用。8度和9度设防时竖向地震作用的标准值，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10％和20％进行计算。

9．什么是荷载效应组合？有地震作用组合和无地震作用组合表达式是什么？ 答：结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说；并非全部可变荷载同时作用时其内力最大。按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。《高层建筑混凝土结构设计规程》规定高层建筑结构的荷载效应和地震作用效应组合的表达式如下：

(1)无地震作用效应组合时：

WK W W QK Q Q GK G S S S S γψγψγ++=

式中S ——荷载效应组合的设计值；

W Q G γγγ,,—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数；

WK

QK GK S S S ,,—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载效应标准值。 W Q ψψ,—分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载

效应起控制作用时应分别取7.0和0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取0.1和6.0或7.0和0.1。

(2)有地震作用效应组合时：

WK W W Evk EV Ehk Eh GE G S S S S S γψγγγ+++=

式中 S ——荷载效应与地震作用效应组合的设计值

GE

S ——重力荷载代表值效应； Ehk S ——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；

Evk S ——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；

W EV Eh G γγγγ,,,—相应的作用分项系数；

W ψ——风荷载的组合值系数，应取0.2。

10．高层建筑按空间整体工作计算时，要考虑哪些变形？（10分）

梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形；（4分）

柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形；（3分）

墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。（3分）

11．为什么计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时可以不考虑活荷载的折减和活荷载的不利布置？

在高层建筑中，恒荷载较大，占了总竖向荷载的85%以上。活荷载相对较小，所以在实际工程中，往往不考虑折减系数，按全部满荷载计算，有在设计基础时考虑折减系数的。

在计算高层建筑结构竖向荷载下产生的内力时，可以不考虑活荷载的不利布置，按满布活荷载一次计算。因为高层建筑中，活荷载占的比例很小（住宅、旅馆、办公楼活荷载一般在1.5~2.5KN/㎡内，只占全部竖向荷载的10—15%），活荷载不同布置方式对结构内力产生的影响很小；再者，高层建筑结构是复杂的空间体系，层数、跨数很多，不利分布情况太多，各种情况都要计算工作量极大，对实际工程设计往往是不现实的。

(五)计算题

1．某十二层的框架—剪力墙结构（阻尼比为0.05），抗震设防烈度为8度，地震加速度为0.2g （即16.0max =α），Ⅰ类场地，设计地震分组为第二组（即3.0=g T ），结构基本周期s T 0.11=，结构总重力荷载代表值kN

G G n j j E 814501==∑=，按底部

剪力法计算结构多遇地震下总水平地震作用标准值

Ek F 。 解：05414

.016.00.13.09.0max 9.01=???? ??=???? ??=ααT T g

kN G G E eq 5.692328145085.085.0=?==

kN

G F eq Ek 3.37485.69232054.01=?==α 考试时m ax α、g T 、E G 会给出，其他公式要记住。

第四章 框架结构

(一)填空题

1．用D 值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。

2．在进行框架结构设计时，梁截面高度可初步选为b b l h )18/1~10/1(=，且高宽

比满足于4/≤b b b h 。

3．采用分层法计算竖向荷载下框架内力的两个基本假定是指在竖向荷载下，框架的侧移不计；每层梁上的荷载对其他层梁的影响不计。

(二)选择题

1．抗震等级为二级的框架结构，框架柱的剪力设计值c V 应如何确定？（ C ）

A 、剪力设计值取考虑水平荷载组合的剪力设计值

B 、01.1c b cuE t cuE c H M M V +=

C 、

02.1c b c t c c H M M V += D 、0c b c t c c H M M V += 2．在高层建筑结构的计算中，下列哪项计算需要采用等效刚度。（ C ）

A 、在框架结构内力计算中

B 、在剪力墙结构内力计算中式

C 、在进行内力协同计算中

D 、在进行位移计算中

3．框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。（ A ）

A 、框架结构变形大、延性好、抗侧力小，因此考虑经济合理，其建造高度

比剪力墙结构低

B、框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，建造更高的框架结构是可能的，也是合理的

C、剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制（可比框架高度大）

D、框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构

4．框架结构在水平侧向力作用下的侧移曲线以（A ）变形为主。

A、剪切型

B、弯曲型

C、剪弯型

D、弯剪型

5．框架结构中柱抗侧刚度与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则柱的抗侧刚度（A ）。

A、愈小

B、愈大

C、不变

6．框架结构中柱抗侧刚度修正系数α与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则α（A ）。

A、愈小

B、愈大

C、不变

7．框架结构中柱抗侧刚度修正系数α（ A ）。

A、小于1

B、等于1

C、大于1

(四)问答题

1．框架结构有哪些优缺点？

梁、柱组成的框架作为建筑竖向承重结构，并同时抵抗水平荷载时，被称为框架结构体系。

优点：建筑平面布置灵活，可做成需要大空间的会议室、餐厅、办公室等。

缺点：抗侧刚度小，水平位移较大，故限制了建造高度。一般不宜超过50m。各种结构型式适用高度还与设防烈度有关。抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸及层高。

2．为何要限制剪压比？（10分）

由试验可知，箍筋过多不能充分发挥钢箍作用（5分），因此，在设计时要限制梁截面的平均剪应力，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效防止裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度（5分）。

3．柱端箍筋加密区范围如何选取？（10分）

抗震设计时，柱箍筋加密区的范围应符合下列要求：

（1）底层柱的上端和其他各层柱的两端，应取矩形截面柱之长边尺寸（或圆形截面柱之半径）、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围；（2分）（2）底层柱刚性地面上、下各500mm的范围；（1分）

（3）底层柱柱根以上1/3柱净高的范围；（2分）

（4）剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的

4/ h H n 的柱全高范围；（2

分）

（5）一级及二级框架角柱的全高范围；（2分）

（6）需要提高变形能力的柱的全高范围。（1分）

4、简述D 值法和反弯点法的适用条件并比较它们的异同点

答：对比较规则的、层数不多的框架结构，当柱轴向变形对内力及位移影响不大时，可采用D 值法或反弯点法计算水平荷载作用下的框架内力和位移。

用D 值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。

D 值法是更为一般的方法，普遍适用，而反弯点是D 值法特例，只在层数很少的多层框架中适用。相同点求解过程一样，区别是反弯点法反弯点在各层固定，而D 值法随梁柱刚度比而进行修正。

(五)画图题

1、画出图示框架在竖向荷载（各层各跨满布）的弯矩图、剪力图和轴力图。

两种跨度比例关系，考试时只画出一种即可，在此让大家明白M图的不同。

高层建筑结构设计分析王方成

高层建筑结构设计分析王方成 发表时间：2016-07-28T15:02:06.787Z 来源：《基层建设》2016年10期作者：王方成 [导读] 本文结合工程实际，对高层建筑结构设计分析。 深圳市建筑设计研究总院有限公司 摘要：随着我国科学技术的不断进步和经济的快速发展，城市中高楼耸立，高层建筑物已成为人们共同的追求。本文结合工程实际，对高层建筑结构设计分析。 关键词：高层建筑；结构设计 1 工程概况 该建筑总长46.10m，总宽35.90m，总高 111.563m，大屋面层高96.90m。地上共23层，地下 2 层。地下室层高 4.7m 与 3.75m。1～22 层层高 4.2m，23 层层高4.5m。上部均为办公室，地下部分为车库和设备用房。总建筑面积53065.79 m2，其中地上37307.59 m2，地下 15758.20 m2，建筑占地面积 10636m2。 2 自然地质情况 本工程场地地震基本烈度 7 度，设计地震分组第三组，设计基本地震加速度 0.1g，属于抗震不利地段，建筑场地类别Ⅱ类，设计特征周期取 0.45s。50 年遇基本风压 0.80kN/m2，场地地基土自上而下可划分为 7 层，从上至下依次为①层填石，层厚 2.7～19m；②层中砂，层厚 0.90～22.9m；②-A 层淤泥，层厚 1.70～1.90m；③层（含砾砂）粉质粘土，层厚 1.3～3.2m；④层残积砂质粘性土，层厚 2.6～8.0m；⑤层全风化花岗岩，层厚1.1～7.3m；⑥层强风化花岗岩：灰白、灰黄、灰褐色，饱和。⑥-1层砂土状强风化花岗岩，层厚 1.1～11.1m；⑥-2 层碎块状强风化花岗岩，层厚 0.8～11.5m；⑦层中风化花岗岩：灰、灰黄、灰白色，岩芯多呈短柱状和长柱状，局部呈块状，中粗粒花岗结构，块状构造，岩芯裂隙较发育，多呈闭合，岩芯采取率 67%～87%，RQD=38～71，岩石饱和单轴抗压试验为 64.60～70.10MPa，标准值为 66.03MPa，岩石坚硬程度为坚硬岩，岩体完整程度为破碎～较完整，岩体基本质量等级为Ⅱ～Ⅳ级。本次勘察所有钻孔均有揭示至该层，均未揭穿，揭露厚度为2.20～10.76m。 3 基础形式 由于办公楼及其周边纯地下室在基坑开挖后存在一定厚度的①层填石（厚度为 3.46～11.54m），采用预应力管桩时难以穿越填石层，另可供预应力管桩选择的桩端持力层④层残积砂质粘性土、⑤层全风化花岗岩和⑥-1 层砂土状强风化花岗岩分布不均匀，考虑到⑥-2层碎块状强风化花岗岩和⑦层中风化花岗岩分布较均匀，根据拟建场地岩土层特性、拟建物结构特点及荷载情况，采用冲（钻）孔灌注桩基础。 4 主体结构设计 4.1 结构选型 本建筑抗震设防类别为标准设防类（丙类）。由于建筑功能布局多为开敞办公区、大会议室等大空间，中间部分以及建筑外形要求美观、大方等方面因素，故本建筑主体部分采用钢筋混凝土框架———核心筒结构形式。框架———核心筒结构的周边框架与核心筒之间形成的可用空间较大，能使房屋空间布局灵活，又能使高层建筑结构满足较大刚度的要求，因此广泛用于写字楼、多功能建筑。具体做法是在建筑中部的电梯井筒及楼梯间四周布置抗震墙框筒，加大外框筒的柱距，减小梁的高度，周边形成稀柱框架。参照规范抗震设防烈度为7 度，确定抗震等级框架为二级，核心筒为二级。 4.2 主要荷载取值 高压配电房、电梯机房、通风机房活荷载为 7.0 kN/ m2，储藏间活荷载为 5.0 kN/m2，备餐间、车库活荷载为 4.0 kN/m2，商场、消防疏散楼梯活荷载为3.5 kN/ m2，办公室、卫生间、走廊、门厅、屋面花园、多功能厅大会议室活荷载为 3.0 kN/ m2，食堂活荷载为 2.5 kN/m2，上人屋面活荷载为 2.0 kN/m2，不上人屋面活荷载为 0.5 kN/m2。大型设备按实际情况考虑。 4.3 主要受力构件尺寸取值 地下室～1 层墙厚度为 400mm，2～23 层墙厚度为300mm。框架柱截面尺寸：地下室为 1200mm×1200mm，1～3层为1100mm×1100mm，4～6 层为 1000mm×1100mm，7～9 层为 1000mm×1000mm，10～12 层为 900mm×1000mm，13～15层为 800mm×900mm，16～18 层为 800mm×800mm，19～21 为700mm×700mm，22～23 层为 600mm×600mm。地下室负一层顶板的厚度为 200mm，地下室顶板除核心筒内板厚 180mm之外，其余部位板厚为 300mm，屋面层的板厚为 120mm，其它各楼层的板厚为 100mm。 4.4 主要结构材料选取 梁板混凝土强度等级为 C30，柱墙混凝土强度等级：-2～4层为C50，5～9层为C45，10～14 层为 C40，15～19 层为C35，20构架层为 C30。此外，圈梁、构造柱、挑檐、雨篷及楼梯均采用 C30 混凝土。主要用于基础梁、板，墙和柱以及楼面梁的纵筋选用 HRB400级钢筋。 4.5 计算软件及计算依据 本工程计算使用程序为中国建筑科学研究院开发的建筑结构三维设计与分析软件 SATWE。计算依据为建筑条件图以及《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《建筑抗震设计规范》GB50011-2010、《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010等国家相关规范。 4.6 计算结果分析 （1）位移比。基于刚性楼板假定，考虑偶然偏心的条件下，X 方向最大层间位移与平均层间位移的比值：1.19 （第26层第1塔），Y 方向最大层间位移与平均层间位移的比值：1.28（第 26 层第 1 塔），属于平面不规则中的扭转不规则。位移比超过 1.2，需要考虑双向地震作用。 （2）层间位移。计算时不扣除整体弯曲变形，不考虑偶然偏心的影响，X 方向地震力作用下的楼层最大位移：1/1055＜1/800；Y 方

高层建筑结构设计原则及意义分析

高层建筑结构设计原则及意义分析 发表时间：2018-11-29T18:12:15.133Z 来源：《防护工程》2018年第22期作者：周德泓 [导读] 随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。 中国联合工程有限公司 310000 摘要：随着社会的不断进步和科技的不断发展，高层建筑越来越广泛的出现在城市建设中。在高层建筑结构设计方面出现了新的发展和变化。高层建筑的结构设计已经成为了高层建筑设计的重点内容，因此，研究高层建筑结构设计的问题是非常重要和有意义的。介绍了高层建筑结构特征，分析了高层建筑结构设计的原则，阐述了高层建筑结构体系的选型问题，并重点分析了高层建筑结构设计问题及对策。 关键词：高层建筑结构；设计；对策 0 引言 随着科技和社会的不断发展和进步，自从19 世纪以来出现了现代高层建筑，高层建筑越来越广泛的出现在人们的生活中。作为一个庞大复杂的系统，高层建筑的结构设计，一方面要满足包括抗震，抗风等在内的安全性能的要求，另一方面，也要满足高层建筑结构的科学性和合理性。 1 高层建筑结构的特征 高层建筑结构不但承受着由于外界的风产生的水平方向的荷载，同时也承受着在垂直方向的荷载，并且对于地震的抵抗能力也有要求。一般情况下，建筑结构受到低层建筑结构水平方向上的影响比较弱，然而在高层建筑中，外界地震的影响和外界风产生的水平方向的荷载的影响是主要的影响因素。随着建筑物高度的增加，高层建筑的位移增加较快，但是高层建筑过大的侧移不但影响人的舒适度，同时使得建筑物的使用受到影响，并且容易损坏结构构件以及非结构构件。基于此，在设计高层建筑结构时，首先控制侧移在规定的范围之内，所以，高层建筑结构设计的核心是抗侧力结构的设计。 2 高层建筑结构设计的原则 2.1 选择合理的高层建筑结构计算简图在计算简图基础上进行高层建筑结构设计的计算，如果选择不合理的计算简图，那么就比较容易造成由于结构安发生的事故，基于此，高层建筑结构设计安全保证的前提是合理的计算简图的选择。同时，计算简图应该采用相应的构造方法保证安全。在实际的结构中，其结构节点不单是钢节点或者饺节点，保证和计算简图的误差在规范规定的范围内。 2.2 选择合理的高层建筑结构基础设计按照高层建筑地质条件进行基础设计的选择。综合分析高层建筑上部的结构类型与荷载分布情况，考虑施工条件，相邻的建筑物的影响等各个因素，在此基础上选择科学合理的基础方案。基础方案的选择应该使得地基的潜力得到最大程度的发挥，必要的时候要求进行地基变形的检验。高层建筑设计要有详细的地质勘查报告，如果缺失，那么应该进行现场勘查并参考相邻建筑物的有关资料。一般情况下，相同结构单元应该采用相同的类型。 2.3 选择合理的高层建筑结构方案合理的结构设计方案必须满足经济性的要求，并且要满足结构形式和结构体系的要求。结构体系的要求是受力明确，传力简单。在相同的结构单元当中，应该选择相同结构体系，如果高层建筑处于地震区，那么应力需要平面和竖向的规则。在进行了地理条件，工程设计需求，施工条件，材料等的综合分析的基础上，并和建筑包括水，暖，电等各个专业的相协调的情况下，选择合理的结构，从而确定结构的方案。 2.4 对计算结果进行准确的分析随着科技的不断进步，计算机技术被广泛的应用在建筑结构的设计中。当前市场上存在着形形色色的计算软件，采用不同的软件得到的结果可能不同，所以，建筑结构设计人员在全面了解的软件使用的范围和条件的前提下，选择合适的软件进行计算。由于建筑结构的实际情况和计算机程序并不一定完全相符，所以进行计算机辅助设计的时候，出现人工输入误差或者因为软件本身存在着缺陷使得计算结果不准确的问题，基于此，结构设计工程师在得到了通过计算机软件得到的结果以后，应该进行校核，进行合理判断，得出准确结果。 2.5 高层建筑的结构设计要采用相应构造措施高层建筑结构设计的原则是强剪切力弱弯变，强压力弱拉力，强柱弱梁。高层建筑结构设计过程中把握上述原则，加强薄弱部位，对钢筋的执行段锚固长度给予重视，并且要重点考虑构件延性的性能和温度应力对构件的影响。 3 高层建筑结构体系的选型 建筑的结构在抵抗来自于水平方向和竖直方向的荷载时构件的组成形式和传力的路径就是高层建筑的结构体系。通过包括墙，柱等的竖向构件和楼盖等水平构件将竖向荷载传递到基础，利用抗侧力体系将水平荷载传递到基础。 根据高层建筑结构的材料将高层建筑的结构体系分为钢筋混凝土结构体系，钢结构体系，钢-混凝土混合结构体系以及钢-混凝土组合结构体系。钢筋混凝土结构体系被广泛的应用在各类的工程结构中，具有混凝土和钢筋两种材料的协同受力性能特征，造价低廉，耐久耐火，成本低，整体性能优良，但存在着自重大，延性差，施工慢等缺点；钢结构体系的强度高，抗震性能比较好，施工方便，跨度大，用途多，但是存在着费用高，防火性能差，施工复杂等不足；钢-混凝土混合结构结合了钢筋混凝土构件和钢构件的长处，不但增加了钢构件的材料强度，同时具有较高的抗震性能，成本低廉，然而这两种材料构件的连接技术还存在着不足；钢-混凝土组合结构具有承载能力高，抗震性能强，比钢结构具有更优良的耐火性，施工速度快，但是存在着节点的构造比较复杂的缺点，一般被用于小屁偏心受压构件。 根据结构形式可以将高层建筑结构分为框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系。利用柱，梁等结构体系作为高层建筑竖向承重的结构，并且承受水平荷载，这种结构侧向位移大，框架结构内力大，适于50m 高度以下的建筑；通过高层建筑的墙体当做抵抗侧力和竖向承重的结构体系，就是剪力墙结构体系。这种剪力墙结构的刚度大，整体性能好，不易受水平力作用发生变形，适应于高层建筑，但是由于剪力墙的间距小，使得平面的布置不灵活，因此，在公共建筑中不宜使用；利用框架和剪力墙组合的而构成的结构形式就是框架-剪力墙结构体系，这种结构形式不但具有实用性强，布局灵活的优点，同时承受水平负载的能力更高，在高层建筑中被广泛使用。在框架-剪力墙结构体系中，需要注意考虑剪力墙的位置，设计合理的剪力墙的数量，以及满足框架的设计要求。

(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。

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念

浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。

高层建筑结构大作业.doc

作业 说明：《高层建筑结构》是应用性较强的课程，为了培养学生的设计能力，掌 握核心知识点，同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担，这次作业没有考 虑大型设计作业，而是采用了分散的题型，请大家在规定的时间内完成作业。 一、基础题 1，一幢 10 层的框架结构，柱网尺寸为8m× 8m，混凝土强度等级C30，试完成下列各题： （1）按高规条估算底层中框架柱的截面尺寸。 （2）假设天然地基承载力设计值 fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸 (独 立基础 )。 答：（1）《高层建筑混凝土结构技术规程》 P66，抗震设计时，钢筋混凝土柱轴 压比不宜超过表的规定：对于 VI 类场地上较高的高层建筑，其轴压比限值应适当 减小 框架结构三类抗震等级，柱子轴压比限值为 .根据《混凝土结构设计规范》可知，当选用 HrB400 钢筋时，竹子的配筋率最小为 %，最大为 5%。珠子配筋率选为 4% 。则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=*360+*30=。 《高层建筑结构设计》 P13，楼层竖向荷载值取 13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用，则每根珠子承受的竖向荷载值 N=10*64*13=8320KN。柱子的截面积 S=（* ）=,设柱子截面为方形，边长 a=。 （2） 8320./120=,设独立基础为方形，边长 b=。 2，确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。 答:《高层建筑结构设计》 P13 提到，地面粗糙度应分为四类： A 类指近海海面和 海盗、海岸、湖岸及沙漠地区； B 类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏 的乡镇和城市郊区； C 类指有墨迹建筑群的城市市区； D 类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。

高层建筑结构设计习题

一、简答题 1..试述高层建筑结构的受力特点。 2. .框架结构抗震延性设计的原则是什么？ 3..剪力墙按受力特性的不同分为哪几类？各类的受力特点是什么？ 4.对于剪力墙结构，平面及竖向结构布置有哪些基本要求？ 5.在什么情况下，框架——剪力墙结构的计算简图应采用刚接体系? 二、选择题 1、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I= （）。 A．2 I B．05.1I C．02.1I D．0I 2、整体小开口剪力墙计算宜选用（）分析方法。 A. 连续化方法 B. 材料力学分析法 C. 壁式框架方法 D. 有限元法 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. 建在大城市郊区 B. 建在小城镇 C. 建在有密集建筑群的大城市市区 D. 建在海岸

4、对现浇框架支座处弯矩可以进行调幅，以下不正确的论述是（ ） A.负弯矩调幅系数为0.8—0.9 B.只需对竖向荷载作用下的弯矩进行调幅 C.调幅必须在荷载效应组合之前完成 D.对水平和竖向荷载效应均需要调幅 5、关于框架结构的变形，哪个结论是正确的（ ） A. 框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型 B. 框架结构的层间变形一般为下大上下 C. 框架结构的层间变形一般为下小上大 D.框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关 6、在有地震作用组合设计表达式RE E E R S γ≤中，承载力抗震调整系数RE γ满足 （ ） A. 大于1 B. 小于1 C. 不一定 D. 1 7、剪力墙中，墙肢刚度不变时，如果增加连梁刚度，整体系数α将（ ） A 、增加 B 、减小 C 、不减 D 、不增 8、结构在水平静荷载的作用下其内力计算方法为（ ） A 、底部剪力法 B 、力矩分配法 C 、反弯点法 D 、时程分析法 9 ） A. 框架结构体系 B. 剪力墙结构体系 C. 筒体结构 D. 框架剪力墙结构

高层建筑结构设计(上)试卷

一.单选题 1.地震荷载：结构物由于地震而受到的惯性力、土压力和水压力的总称。由于()震动对建筑物的影响最大，因而一般只考虑水平震动力。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.水平 B.内力 C.垂直 D.分布荷载 2.筒中筒结构体系是由内筒和外筒两个筒体组成的结构体系。内筒通常是由()围成的实筒，而外筒一般采用框筒或桁架梁。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 3.空气流动形成的风遇到建筑物时，就在建筑物表面产生压力或吸力，这种风力作用称为()。 (分数:10分) 标准答案:C 学员答案:C A.分布荷载 B.集中荷载 C.风荷载 D.应力荷载 4.()是高层建筑广泛采用的一种基础类型。它具有刚度大，整体性好的特点，适用于结构荷载大、基础土质较软弱的情况。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:A A.箱形基础 B.独立基础 C.筏板基础 D.条形基础 5.()复杂，不规则，不对称的结构，不仅结构设计难度大，而且在地震作用的影响下，结构要出现明显的扭转和应力集中，这对抗震非常不利。 (分数:10分) 标准答案:C

学员答案:C A.大门形状 B.立面形状 C.平面形状 D.屋顶形状 6.两个以上的筒体排列在一起成束状，成为成束筒。成束筒的抗侧移刚度比()结构还要高，适宜的建造高度也更高。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.框架 B.筒中筒 C.剪力墙 D.框架--剪力墙 7.板式结构是指建筑物宽度较小，长度较大的平面形状。因平面短边方向抗侧移刚度较弱。一般情况下()不宜超过4。当抗震设防等于或大于8时，限制应更加严格。 (分数:10分) 标准答案:A 学员答案:B A.高宽比 B.长宽比 C.长高比 D.窗墙比 8.精确计算表明，各层荷载除了在本层梁以外以及与本层梁相连的柱子中产生内力外，对其它层的梁、柱内力影响不大，为此，可将整个框架分成一个个()来计算，这就是分层法。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.单独框架 B.单层框架 C.独立柱、梁 D.空间结构 9.当框架的高度较大、层数较多时，柱子的截面尺寸一般较大，这时梁、柱的线刚度之比往往要()，反弯点法不再适用。 (分数:10分) 标准答案:B 学员答案:B A.大于3 B.小于3 C.大小于2 D.小于2

高层建筑结构设计分析论文

高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较

多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。

高层建筑结构设计复习题

高层建筑结构复习题 一、填空题50道及答案 1板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。 2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构，称为【框架-支撑结构】。 3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少，框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。 4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。 5.巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为【巨型】框架，次框架为【普通】框架。 6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。 7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。 8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】，使结构的侧向刚度和承载力上下相同，或下大上小，自下而上连续，逐渐减小，避免有刚度或承载力突然变小的楼层。 9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。 10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。 11.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】及使用荷载等【活载】。水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。 12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。 所13.抗震设计的两阶段设计分别为：第一阶段为【结构设计】阶段，第二阶段为【验算】阶段。 14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。 15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外，还有【场地特征周期】。 16.场地土愈【软】，软土覆盖层的厚度愈【大】，场地类别就愈【高】，特征周期愈【大】，对长周期结构愈不利。 17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层，称为【加强层】。 18.巨型框架也称为主次框架结构，主框为【巨型框架】，次框架为【普通框架】。 19.水平何载作用下，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。 20.一般用延性比表示延性，即【塑性变形】能力的大小。 21.要设计延性结构，与下列因素有关：选择【延性材料】、进行结构【概念设计】、设计【延性结构】、钢筋混凝土结构的抗震构造措施及【抗震等级】。

高层建筑结构设计分析论文

关于高层建筑结构设计分析 摘要：随着社会经济的迅速发展，人民物质生活水平的不断提高，居住条件的不断改善，高层住宅如雨后春笋一座座拔地而起。一个优秀的建筑结构设计往往是适用、安全、经济、美观便于施工的最佳结合。 关键词：建筑结构结构设计 abstract: with the rapid development of social economy, the people’s material life level unceasing enhancement, the constant improvement of the living conditions, high-rise residential have mushroomed place have sprung up. a good structure design is often apply, safety, economy, beautiful is advantageous for the construction of the best combination. keywords: building structure design 中图分类号： tu3文献标识码：a 文章编号： 一、高层建筑各专业设计的协调 高层建筑设计是个多专业、多程序的复杂系统工程，涉及“建筑、结构、设备”三个基本环节，参与高层建筑设计的工程师都深深体会到，对于每个专业单独而言是最完美的设计，但结合在一起却不是优秀的设计。各专业之间的矛盾如不妥善处理!高层建筑就无法施工，建成后也无法使用。“建筑、结构、设备”是互相制约的三个有机组成部分，高层建筑设计既是各个专业自我完善的过

高层建筑结构设计考试试题(含答案)

高层建筑结构设计考试试题一、填空题（ 2× 15＝30） 1、2、钢筋混凝土剪力墙结构的水平荷载一般由剪力墙承担，竖向荷载由剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯曲型，即结构的层间侧移随楼层的 而增大而增大。与框架结构相比，有结构整体性好，刚度大，结构高度可 以更大。等优点。 框架——剪力墙结构体系是把框架和剪力墙结构两种结构共同结合在一起形成的结构体系。结构的竖向荷载由框架和剪力墙承担，而水平作用主要由 剪力墙承担。其整体位移曲线特点为弯剪型，即结构的层间位移在结构底部层间位移随层数的增加而增大，到中间某一位置，层间位移随 层数的增加而增大。 3、框架结构水平荷载作用近似手算方法包括反弯点法、D值 4、 法。当结构的质量 中心下会发生扭转。 中心和刚度中心中心不重合时，结构在水平力作用 二、多项选择题（4×5＝ 20） 1、抗震设防结构布置原则（ABC） A 、合理设置沉降缝C、 足够的变形能力B D 、合理选择结构体系 、增大自重 E、增加基础埋深 2、框架梁最不利内力组合有（AC） A、端区 -M max， +M max， V max C、跨中 +M max D B、端区 M max及对应 N， V 、跨中 M max及对应 N， V E、端区N max及对应M， V 3、整体小开口剪力墙计算宜选用（ A ）分析方法。 A、材料力学分析法 B、连续化方法 C、壁式框架分析法 D、有限元法 4、高层建筑剪力墙可以分为（ABCD ）等几类。 A、整体剪力墙 B、壁式框架 C、联肢剪力墙 D、整体小开口墙 5、高层建筑基础埋置深度主要考虑（ACD）。 A、稳定性 B、施工便利性 C、抗震性 D、沉降量 E、增加自重 三、简答题（7×5＝ 35） 1、试述剪力墙结构连续连杆法的基本假定。 1、剪力墙结构连续连杆法的基本假定：忽略连梁的轴向变形，假定两墙肢的水平位移完全相同；各墙肢截面 的转角和曲率都相等，因此连梁两端转角相等，反弯点在中点；各墙肢截面，各连梁截面及层高等几何尺寸 沿全高相同。

高层建筑结构设计特点.

浅论高层建筑结构特点及其体系 [摘要]文章分析高层建筑结构的六个特点,并介绍目前国内高层建筑的四大结构体系:框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构和筒体结构。 [关键词]高层建筑;结构特点;结构体系 我国改革开放以来,建筑业有了突飞猛进的发展,近十几年我国已建成高层建筑万栋,建筑面积达到2亿平方米,其中具有代表性的建筑如深圳地王大厦81层,高325米;广州中天广场80层,高322米;上海金茂大厦88层,高420.5米。另外在南宁市也建起第一高楼:地王国际商会中心即地王大厦共54层,高206.3米。随着城市化进程加速发展,全国各地的高层建筑不断涌现,作为土建工作设计人员,必须充分了解高层建筑结构设计特点及其结构体系,只有这样才能使设计达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的基本原则。 一、高层建筑结构设计的特点 高层建筑结构设计与低层、多层建筑结构相比较,结构专业在各专业中占有更重要的位置,不同结构体系的选择,直接关系到建筑平面的布置、立面体形、楼层高度、机电管道的设置、施工技术的要求、施工工期长短和投资造价的高低等。其主要特点有: (一水平力是设计主要因素 在低层和多层房屋结构中,往往是以重力为代表的竖向荷载控制着结构设计。而在高层建筑中,尽管竖向荷载仍对结构设计产生重要影响,但水平荷载却起着决定性作用。因为建筑自重和楼面使用荷载在竖向构件中所引起的轴力和弯矩的数值,仅与建筑高度的一次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩、以及由此在竖向构件中所引起的轴力,是与建筑高度的两次方成正比。另一方面,对一定高度建筑来说,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,其数值是随着结构动力性的不同而有较大的变化。

高层建筑结构课程设计

土木工程专业 高层建筑结构设计课程设计 学生姓名：学生班级： 学生学号：指导教师： 任务参数：序号一序号二 设计时间：年月日至年月日 湖北文理学院建筑工程学院

多层框架结构课程设计 一、课程设计性质及目的 多层框架结构课程设计是土木工程专业重要的实践性教学环节，学生运用所学的框架结构设计的专业知识进行课程设计实践，巩固和进一步掌握多层框架结构设计的知识，并为今后毕业设计做必要准备。通过课程设计使学生掌握结构设计从收集资料、方案比较、设计理论、设计计算、绘图的全过程，培养学生的工程结构设计能力。 二、课程设计的任务、内容及要求 某市某小型办公楼，为现浇钢筋混凝土框架结构，1层层高3.6m ，2、3层层高为3.3m ，建筑平面如图1。该办公楼所在地的设计地震动参数16.0max =α，s T g 30.0=，基本风压20/50.0m kN =ω，地面粗糙度类别为C 类，计算简图中底层柱的计算高度为4.2m ，如下图2。 图1 框架结构平面布置图

图2 ③轴一榀框架结构计算简图 选择③轴线所对应的一榀框架作为计算单元 1.结构布置 确定混凝土的强度等级和梁、板、柱的截面尺寸。 2.荷载汇集 ★竖向荷载 楼面荷载： 恒荷：按楼面做法实际材料计算； 活荷：2/0.2m kN 。 屋面荷载：恒荷：按屋面做法实际材料计算； 活荷：活荷2/7.0m kN ；雪荷2/4.0m kN 。 ★水平荷载：水平风荷载：2 0/55.0m kN =ω 水平地震作用：kN G 89001=，kN G 76002=，kN G 69003= 3.水平荷载作用下框架侧移验算 D 值法∑= ij pj j D V δ计算层间侧移，验算最大层间侧移m ax δ是否满足规范要求。 不满足要求所采取的措施： 4.水平荷载作用下框架内力计算――反弯点法或D 值法。 5.竖向荷载作用下框架内力计算――分层力矩分配法。 6.内力组合：QK GK S S S 4.12.1+= ()EK QK GK S S S S 3.15.02.1++= ()wK QK GK S S S S ++=26.12.1 7.框架设计。强柱弱梁、强剪弱弯，该框架抗震等级为二级。 三、课程设计应完成成果 课程设计应完成以下成果： 1.绘制一榀框架施工图 2.图纸必须达到施工图的深度、绘图应符合《制图标准》，应满足布置匀称、表达明确、线条清晰、图面整洁。

高层建筑抗震设计原则及应注意的问题

高层建筑抗震设计原则及应注意的问题 摘要：高层建筑抗震工作一直建筑设计和施工的重点，概述高层建筑的发展，对建筑抗震进行必要的理论分析，从而来探索高层建筑的设计理念、方法，从而采取必须的抗震措施。为了避免短柱脆性破坏问题在高层建筑中发生，笔者认为，首先要正确判定短柱，然后对短柱采取一些构造措施或处理，提高短柱的延性和抗震性能。 关键词：高层建筑抗震设计措施 0引言 结构工程师按抗震设计要求进行结构分析与设计，其目标是希望使所设计的结构在强度、刚度、延性及耗能能力等方面达到最佳，从而经济地实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的目的。但是，由于地震作用是一种随机性很强的循环、往复荷载，建筑物的地震破坏机理又十分复杂，存在着许多模糊和不确定因素，在结构内力分析方面，由于未能充分考虑结构的空间作用、非弹性性质、材料时效、阻尼变化等多种因素，计算方法还很不完善，单靠微观的数学力学计算还很难使建筑结构在遭遇地震时真正确保具有良好的抗震能力。 1高层建筑抗震结构设计的基本原则 1.1结构构件应具有必要的承载力、刚度、稳定性、延性等方面的性能①结构构件应遵守“强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件、强底层柱(墙)”的原则。②对可能造成结构的相对薄弱部位，应采取措施提高抗震能力。③承受竖向荷载的主要构件不宜作为主要耗能构件。 1.2尽可能设置多道抗震防线①一个抗震结构体系应由若干个延性较

好的分体系组成，并由延性较好的结构构件连接协同工作。例如框架

—剪力墙结构由延性框架和剪力墙两个分体组成，双肢或多肢剪力墙体系组成。②强烈地震之后往往伴随多次余震，如只有一道防线，则在第一次破坏后再遭余震，将会因损伤积累导致倒塌。抗震结构体系应有最大可能数量的内部、外部冗余度，有意识地建立一系列分布的屈服区，主要耗能构件应有较高的延性和适当刚度，以使结构能吸收和耗散大量的地震能量，提高结构抗震性能，避免大震时倒塌。③适当处理结构构件的强弱关系，同一楼层内宜使主要耗能构件屈服后，其他抗侧力构件仍处于弹性阶段，使“有效屈服”保持较长阶段，保证结构的延性和抗倒塌能力。④在抗震设计中某一部分结构设计超强，可能造成结构的其他部位相对薄弱，因此在设计中不合理的加强以及在施工中以大带小，改变抗侧力构件配筋的做法，都需要慎重考虑。 1.3对可能出现的薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力①构件在强烈地震下不存在强度安全储备，构件的实际承载能力分析是判断薄弱部位的基础。②要使楼层(部位)的实际承载能力和设计计算的弹性受力的比值在总体上保持一个相对均匀的变化，一旦楼层(部位)的比值有突变时，会由于塑性内力重分布导致塑性变形的集中。③要防止在局部上加强而忽视了整个结构各部位刚度、承载力的协调。④在抗震设计中有意识、有目的地控制薄弱层(部位)，使之有足够的变形能力又不使薄弱层发生转移，这是提高结构总体抗震性能的有效手段。 2高层建筑抗震设计常见的问题