西南交大結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑離線作業(yè).docx

20152016年第1學期離 線 作 業(yè)科 目： 結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑 姓 名： XX 學 號： XX 專 業(yè)： 土木工程（工民建） 西南交通大學遠程與繼續(xù)教育學院直 屬 學 習 中 心結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第1次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題)16.在框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，如結(jié)構(gòu)剛度特征值很大，則其性能趨近于（框架）結(jié)構(gòu)。17.在框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，如結(jié)構(gòu)剛度特征值很小，則其性能趨近于（剪力墻）結(jié)構(gòu)。18.高層結(jié)構(gòu)平面布置時，應(yīng)使其平面的質(zhì)量中心和剛度中心盡可能靠近，以減少（扭轉(zhuǎn)效應(yīng)）。 19. 在地震區(qū)須設(shè)伸縮縫、沉降縫、防震縫的房屋，縫寬均按（防震縫縫寬）考慮。20.用手算方法計算框架在水平荷載作用下的內(nèi)力時，一般可采用（反彎點和D值）法。21.高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計有哪些特點？水平荷載成為設(shè)計的主要荷載和決定因素；側(cè)向變形成為設(shè)計的主要矛盾和控制指標；層數(shù)較多時，構(gòu)件軸向變形的影響不容忽略；結(jié)構(gòu)延性成為設(shè)計的重要指標。22.多層及高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有哪幾種主要體系？有框架、剪力墻、框架，剪力墻（筒體）、筒中筒、成束筒、巨形框架等23.在進行高層建筑結(jié)構(gòu)的平面布置時應(yīng)注意什么？應(yīng)注意：有利于抵抗水平和豎向荷在；受力明確，傳力路徑清楚；形狀簡單、規(guī)則、對稱；盡量使剛度對稱，以減小扭轉(zhuǎn)的影響24.高層建筑設(shè)計中，應(yīng)遵循什么基本原則來處理變形縫的設(shè)置？在高層建筑中設(shè)置變形縫會給結(jié)構(gòu)及建筑設(shè)計帶來困難，并增加造價和施工復(fù)雜性，因此盡量不設(shè)縫，而采取各種措施來解決好沉降不均勻、溫度收縮應(yīng)力或體型復(fù)雜等問題25.高層建筑設(shè)計中，可采取哪些措施以使高層部分與裙房部分不設(shè)沉降縫？采用樁基或采取減少沉降的有效措施，使沉降差降低在允許范圍內(nèi)；主樓與裙樓采用不同的基礎(chǔ)形式，并宜先施工主樓，后施工裙房，調(diào)整土壓力使后期沉降基本接近；地基承載力較高、沉降計算較為可靠時，主樓與裙樓的標高預(yù)留沉降差，待沉降基本穩(wěn)定后再連為整體，使兩者標高最后保持基本一致26.框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻布置要點什么？剪力墻布置要點：剪力墻宜對稱布置；剪力墻應(yīng)貫通全高；在層數(shù)不多時，剪力墻可做成T形或L形等；剪力墻靠近結(jié)構(gòu)外圍布置；剪力墻的間距不應(yīng)過大27.有一正方形截面的鋼筋混凝土框架柱，抗震等級為三級，柱底截面的內(nèi)力設(shè)計值N6300kN，M=1260kN-m，采用對稱配筋，混凝土強度等級C40，fc=19.5N/mm2，鋼筋為HRB335級，fy=300N/mm2，軸壓比限值n=0.9，請根據(jù)軸壓比限值初步確定此框架柱的截面尺寸。為滿足框架柱抗震設(shè)計的軸壓比要求：由 N f c bh n 可得到： bh N f c n = 6300000 19.50.9 358974m m 2 b=h 358974 599mm ；考慮模數(shù)要求，?。?b=h=600mm ，滿足最小構(gòu)造要求28.某高層框架結(jié)構(gòu)，抗震等級為二級，考慮地震作用組合時，梁端彎矩設(shè)計值為：左端ML=273.1kN-m（順時針方向），右端MR=448.5kN-m（順時針方向），與地震作用組合時的豎向荷載作用下的梁端剪力值為VGb=128.6kN，梁的凈跨度為ln=6m，試根據(jù)抗震設(shè)計要求確定該框架梁的剪力設(shè)計值。根據(jù)強剪弱彎要求：二級框架結(jié)構(gòu)梁剪力增大系數(shù)為1.2V=1.2(ML+MR)/ln+VGb=1.2(273.1+448.5)/6+128.6=272.92kN結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第2次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題)16.用手算方法計算豎向荷載作用下的內(nèi)力時，一般可采用（分層和力矩分配）法。 17.剪力墻根據(jù)有無洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為整截面墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻和（壁式框架）四類。 18.框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架主要承受豎向荷載，剪力墻主要承受（水平）荷載。 19.在水平荷載作用下，用反彎點法分析框架，求得某中間層邊節(jié)點的柱上、下端彎矩分別為2和3，此時，框架橫梁的節(jié)點彎矩為（-5）。 20.抗震設(shè)計時，各類建筑按其（使用功能的重要性）可分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑和丁類建筑等四類。 21.建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計的概念及主要內(nèi)容什么？ 概念設(shè)計：把握主要的抗震概念所進行的設(shè)計，主要內(nèi)容包括：注意建筑場地選擇；把握建筑體型；利用結(jié)構(gòu)延性；設(shè)置多道防線；重視非結(jié)構(gòu)因素（非結(jié)構(gòu)構(gòu)件）。22.進行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計時，在總體上應(yīng)把握的基本原則是什么？ 注意場地選擇，把握建筑體型，利用結(jié)構(gòu)延性，設(shè)置多道防線，重視非結(jié)構(gòu)因素。23.什么是三水準抗震設(shè)計目標？抗震設(shè)計除抗震計算外，還有哪些內(nèi)容？ 三水準抗震設(shè)計的目標是：小震不壞，中震可修，大震不倒。抗震設(shè)計除抗震計算，在結(jié)構(gòu)方案、布置及構(gòu)件的構(gòu)造及連接設(shè)計中，均有抗震要求。24.我國現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)防標準是什么？ 計算按設(shè)防烈度進行；構(gòu)造按設(shè)防烈度或加減一度進行。25.為何建筑物地基土的抗震承載力要高于地基靜承載力？一是動強度較靜強度高；二是地震時結(jié)構(gòu)的安全度可小一些。26.影響砂土液化的主要因素有哪些？土的組成；土的密實度；土層的埋深；地下水位；地震烈度；地震持續(xù)時間。27.某十二層的框架剪力墻結(jié)構(gòu)（阻尼比為0.05），抗震設(shè)防烈度為8度，多遇地震下地震影響系數(shù)最大值為0.16（地震加速度為0.2g），類場地，設(shè)計地震分組為第二組（即Tg=0.3s），結(jié)構(gòu)基本周期T1=1.0s，結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值81450kN，按底部剪力法計算結(jié)構(gòu)多遇地震下總水平地震作用標準值。 1 = ( T g T ) 0.9 max = ( 0.3 1.0 ) 0.9 0.16=0.05414 G eq =0 .85G E =0.8581450=69232.5kN F Ek = 1 G eq =0.05469232.5=3748.3kN 28.某三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，層高從頂?shù)降追謩e為4m、5m、6m，計算得各層重力荷載代表為： G3=5674.46kN、G2=5364.86kN和G3=6756.43kN，該結(jié)構(gòu)位于類場地，第二設(shè)計地震分組，場地特征周期Tg=0.4s，設(shè)防烈度為8度，最大地震影響系數(shù)max=0.16，結(jié)構(gòu)的基本自振周期T1=0.3s，試用底部剪力法計算各樓層的水平地震作用及層剪力。重力荷載代表值： G E = i=1 3 G i =17795.75 由于 0.1s T 1 =0.3s T g =0.4s ，故有地震影響系數(shù)： 1 = max 底部總水平地震力： F Ek = max G eq =0.160.8517795.75=2420.22 由于 T 1 =0.3s1.4 T g =0.56s ，故有頂部附加地震作用系數(shù)： n =0 各樓層的水平地震作用 F i = G i H i i=1 n G i H i F EK ；層剪力： V i = i=i n F i 列表計算如下：iGHGHGH/GHFV35674.461585116.90.4611115.721115.7225364.861159013.460.320774.471890.1916756.43640538.580.219530.032420.2217795.75184668.941.0002420.22結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第3次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題)11.高層建筑？10層及10層以上或房屋高度大于28m的建筑物。12.地震震級？是地震中在離震中100km處由標準地震儀所記錄到的最大水平位移的常用對數(shù)。是反映震源釋放能量大小的指標。13.地震烈度？是指某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一地震影響的平均強弱程度，是反映地震影響強弱的指標。14.設(shè)防烈度？一個地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度稱為抗震設(shè)防烈度，一般情況下可取為該地區(qū)的基本烈度。15.土的液化？在地下水位以下的飽和非粘性土受地震振動作用，土粒擠緊空隙水壓增高而不能及時排出，從而使土顆粒處于懸浮狀態(tài)，形成有如“液體”一樣的現(xiàn)象。16.風荷載作用的特點是什么？與建筑物的外形有關(guān)；與周圍環(huán)境有關(guān)；具有靜力與動力性；在建筑物上的分布很不均勻；與地震作用相比：出現(xiàn)機會較多；持續(xù)時間較長；計算結(jié)果較可靠。17.確定結(jié)構(gòu)抗震等級的主要因素有哪些？建筑類別、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、場地類別和結(jié)構(gòu)高度。18.什么是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的多道設(shè)防？結(jié)構(gòu)多道設(shè)防是指結(jié)構(gòu)某一部分破壞以后，其余部分仍然為可以抵抗外力的結(jié)構(gòu)體系，繼續(xù)安全可靠地承受外力。19.聯(lián)肢剪力墻的多道設(shè)防是指什么？因為聯(lián)肢剪力墻的連梁很容易破壞，設(shè)計時既要考慮有連梁時聯(lián)肢墻的工作狀態(tài)，又要考慮連梁破壞后形成獨立墻肢，繼續(xù)抵抗外荷載。20.框架梁端箍筋加密區(qū)配筋時的注意事項有哪些？注意事項：不能用彎起鋼筋抗剪；箍筋的數(shù)量不能太少，并滿足直徑和間距要求；箍筋必須做成封閉的，并加135彎鉤；保證施工質(zhì)量；保證縱向鋼筋的錨固。21.剪力墻中水平鋼筋起什么作用？為什么要控制其最小配筋率？主要作用：抗剪及抵抗溫度收縮應(yīng)力，并防止縱筋壓屈。原因：為了限制斜裂縫和溫度收縮裂縫。22.1.某三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，層高從頂?shù)降追謩e為5m、5m、6m，計算所得各層重力荷載代表為： G3=5000kN、G2=5000kN和G1=6000kN，該結(jié)構(gòu)位于類場地，第二設(shè)計地震分組，場地特征周期Tg=0.4s，設(shè)防烈度為7度，最大地震影響系數(shù)max=0.08，結(jié)構(gòu)的基本自振周期T1=0.3s，試用底部剪力法計算各樓層的水平地震作用及層剪力。23.某地震區(qū)（7度設(shè)防）高層（H50m），通過內(nèi)力計算得知其中一框架梁的支座和跨中截面在各種荷載作用下的內(nèi)力標準值（見下表），試根據(jù)荷載效應(yīng)組合原則確定其內(nèi)力組合設(shè)計值。截面恒載使用活載風荷載地震荷載MVMVMVMVkN-mkNkN-mkNkN-mkNkN-mkN支座-26.1936.6-8.7312.215.12.726.855.1跨中32.7910.930.51.67列表計算：截面恒載+活載+風荷載1.2+1.4+1.4重力荷載+地震荷載(+0.5)1.2+1.3Mmax(kN-m)-Mmax(kN-m)V(kN)Mmax(kN-m)-Mmax(kN-m)V(kN)支座-64.7964.78-70.556.9跨中+55.35+48.8結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第4次作業(yè)（主觀題）二、主觀題(共12道小題)11.風荷載是指空氣流動形成的風遇到建筑物時，在建筑物表面產(chǎn)生的壓力或吸力。12.基本風壓是指某地區(qū)空曠平坦地面上離地10m處，重現(xiàn)期為50（或100）年的10分鐘平均最大風速產(chǎn)生的風壓。13.地震反應(yīng)譜單質(zhì)點體系地震某一反應(yīng)的最大值與其體系的自振周期的關(guān)系。14.聯(lián)肢剪力墻指分別按連梁及墻肢構(gòu)件設(shè)計的開有較大洞口的剪力墻。15.壁式框架指由桿端帶剛域的變截面梁、墻（柱）桿件所形成的框架，也稱帶剛域框架。16.框架剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值對結(jié)構(gòu)側(cè)移及內(nèi)力分配有什么影響？剛度特征值反映總框架抗側(cè)剛度與總剪力墻抗彎剛度的相對關(guān)系。若總框架剛度相對較大，則剛度特征值增大；反之特征值減小。17.為什么抗震結(jié)構(gòu)要設(shè)計成延性結(jié)構(gòu)？抗震結(jié)構(gòu)成為延性結(jié)構(gòu)，才可使結(jié)構(gòu)既能抵抗強烈地震，又比較節(jié)省材料。18.影響剪力墻延性的因素有哪些？影響剪力墻延性的因素有：截面幾何形狀態(tài)、軸壓比、截面配筋方式、分布筋與端部筋的數(shù)量、混凝土等級等。19.為了提高剪力墻的延性應(yīng)采取什么措施？設(shè)計時特別要注意盡量將剪力墻做成有翼緣或有端柱的截面，采用明柱配筋或暗柱配筋方式，分布鋼筋要足以抗剪，但不宜過多，剪力墻的混凝土等級不宜太低。20.為什么框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置不宜過分集中？剪力墻布置若過分集中，將會形成過大的質(zhì)量和剛度，造成整個結(jié)構(gòu)中的剛度和質(zhì)量分布不均勻，造成應(yīng)力集中，引起破壞。21.某框架受水平地震荷載作用如圖（括號中的數(shù)值為各桿的線剛度相對值），試用反彎點法求各桿的內(nèi)力（彎矩、剪力和軸力）。列表計算：、柱剪力和彎矩的計算層位i層高hi(m)反彎點yi(m)Pi(kN)層剪力Vi(kN)柱位j分配系數(shù)d/d柱剪力Vij(kN)柱彎矩(kN-m)Mij下=VijyiMij上=Vij(hi-yi)3421010A1/410/4=2.555B2/420/4=51010C1/410/4=2.5552422030A1/430/4=1.51515B2/460/4=153030C1/430/4=7.515151643060A2/860/4=156030B4/8120/4=3012060C2/860/4=156030、梁端彎矩（kN-m）的計算層位A柱節(jié)點：ib左=0,ib右=12B柱節(jié)點：ib左=12,ib右=12C柱節(jié)點：ib左=12,ib右=0Mc上Mc下Mb右(kN-m)Mc上Mc下Mb左(kN-m)Mb右(kN-m)Mc上Mc下Mb左(kN-m)3055010550552515201030202051520115304530604545153045、梁端剪力和柱軸力的計算層位A柱軸力NA(kN)梁AB：跨度LAB=8mB柱軸力NB(kN)梁BC：跨度LBC=8mC柱軸力NC(kN)MbzMbyVAB(kN)MbzMbyVBC(k