高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計練習(xí)題以及答案

1、1高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計練習(xí)題以及答案一、選擇題（每題5 分，共15 分1. 關(guān)于高層建筑考慮風(fēng)荷載的概念，下列何項正確？A 高層建筑的風(fēng)荷載是主要荷載，其基本風(fēng)壓值w0 的采用與多層建筑相同，按30 年一遇的最大10 分鐘平均風(fēng)壓來確定；B 高層建筑的風(fēng)振系數(shù)，與建筑物的剛度有密切關(guān)系，一般來說，剛度越大，建筑 物的風(fēng)振影響就越大；C 高層建筑計算風(fēng)振系數(shù)及風(fēng)壓高度變化系數(shù)時，都要考慮地面粗糙程度的影響；2. 下列高層建筑中，計算地震作用時何者宜采用時程分析法進(jìn)行補(bǔ)充計算？1 建筑設(shè)防類別為乙類的高層建筑；2 建筑設(shè)防類別為甲類的高層建筑；3 高柔的高層建筑；4 剛度和質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的的

2、高層建筑。A 2 4； B 1 3；C 1 2； D 3 4；3. 抗震設(shè)計時，超過多少高度的高層建筑應(yīng)考慮風(fēng)荷載效應(yīng)與水平地震作用效應(yīng)的組合？A 40m； B 60m；C 80m； D 100m；D 所有的高層建筑，都要考慮風(fēng)振系數(shù)大于1.0 的風(fēng)振影響。4、高層建筑中（ ）在結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計中起主要作用。A 、水平作用 B 、豎向作用C 、風(fēng)荷載 D 、結(jié)構(gòu)自重5、假設(shè)一棟住宅建筑，采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)高度為80米，抗震設(shè)防烈度為7度，采用 結(jié)構(gòu)體系最合適。A 、框架結(jié)構(gòu) B 、剪力墻結(jié)構(gòu)C 、筒體結(jié)構(gòu) D 、框筒結(jié)構(gòu)6、計算框架結(jié)構(gòu)梁截面慣性矩I 時考慮樓板影響，對現(xiàn)澆樓蓋，中框架

3、取I=（ ）。A 、2I 0 B 、1.5I 0 C 、1.2I 0 D 、I 0二、名詞解釋1、概念設(shè)計2、內(nèi)力組合23、位移組合4、等效角柱發(fā)（教材p238）三、填空題1、不設(shè)或增大伸縮縫間距的措施有：、 、 、留后澆帶。（教材p28）2、高層建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計是，按其重要性可分為：3、水平荷載下的內(nèi)力計算方法有；、4、變形縫指：、。（教材p30） 簡答題1. 框架結(jié)構(gòu)和框筒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)平面布置有什么區(qū)別?【標(biāo)準(zhǔn)答案】框架是平面結(jié)構(gòu)，主要由于水平力方向平行的框架抵抗層剪力及傾覆力矩?？蛲彩强臻g結(jié)構(gòu)，沿四周布置的框架參與抵抗水平力，層剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。傾覆力矩由腹板框架

4、和垂直于水平力方向的翼緣框架共同抵抗?？蛲步Y(jié)構(gòu)3 的四榀框架位于建筑物周邊，形成抗側(cè)、抗扭剛度及承載力都很大的外筒，使建筑材料得到充分的利用。因此，框筒結(jié)構(gòu)的適用高度比框架結(jié)構(gòu)高得多。2. 計算水平地震作用有哪些方法?【標(biāo)準(zhǔn)答案】計算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個方法分別來進(jìn)行計算的。具體計算方法又分為反應(yīng)譜底部剪力法和反應(yīng)譜振型分解法兩種方法。3. 什么是抗震設(shè)計的二階段設(shè)計方法? 為什么要采用二階段設(shè)計方法?【標(biāo)準(zhǔn)答案】第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計階段，第二階段為驗算階段。保證小震不壞、中震可修、在震不倒的目標(biāo)實現(xiàn)。9. 什么是地震系數(shù)、動力系數(shù)和地震影響系數(shù)?【標(biāo)準(zhǔn)答案】地震系數(shù)：地

5、面運動最大加速度與g 的比值。動力系數(shù)：結(jié)構(gòu)最大加速度反應(yīng)相對于地面最大加速度的最大系數(shù)。地震影響系數(shù)：地震系數(shù)與動力系數(shù)的積。4. 延性和延性比是什么? 為什么抗震結(jié)構(gòu)要具有延性?【標(biāo)準(zhǔn)答案】延性是指構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、且有足夠塑性變形能力的一種性能。構(gòu)件延性比：對于鋼筋混凝土構(gòu)件，當(dāng)受拉鋼筋屈服后，進(jìn)入塑性狀態(tài)，構(gòu)件剛度降低，隨著變形迅速增加，構(gòu)件承載力略有增大，當(dāng)承載力開始降低，就達(dá)到極限狀態(tài)。延性比是極限變形與屈服變形的比值。結(jié)構(gòu)延性比：對于一個鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當(dāng)某個桿件出現(xiàn)塑性鉸時，結(jié)構(gòu)開始出現(xiàn)塑性變形，但結(jié)構(gòu)剛度只略有降低; 當(dāng)塑性鉸達(dá)到一定數(shù)量以后，結(jié)

6、構(gòu)也會出現(xiàn)“屈服現(xiàn)象”即結(jié)構(gòu)進(jìn)入塑性變形迅速增大而承載力略微增大的階段，是“屈服”后的聯(lián)塑性階段。結(jié)構(gòu)的延性比通常是指達(dá)到極限時頂點位移與屈服時頂點位移的比值。5. 什么是概念設(shè)計?【標(biāo)準(zhǔn)答案】結(jié)構(gòu)概念設(shè)計是保證結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良抗震性能的一種方法。概念設(shè)計包含極為廣泛的內(nèi)容，選擇對抗震有利的結(jié)構(gòu)方案和布置，采取減少扭轉(zhuǎn)和加強(qiáng)抗扭剛度的措施，設(shè)計延性結(jié)構(gòu)和延性結(jié)構(gòu)構(gòu)件，分析結(jié)構(gòu)薄弱部位，并采取相應(yīng)的措施，避免薄弱層過早破壞，防止局部破壞引起連鎖效應(yīng)，避免設(shè)計靜定結(jié)構(gòu)，采取二道防線措施等等。應(yīng)該說，從方案、布置、計算到構(gòu)件設(shè)計、構(gòu)造措施每個設(shè)計步驟中都貫穿了抗震概念設(shè)計內(nèi)容。6. 什么是內(nèi)力組合和位移

7、組合?4 【標(biāo)準(zhǔn)答案】內(nèi)力組合是要組合構(gòu)件的控制截面處的內(nèi)力，位移組合主要是組合水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)層間位移。組合工況分為無地震作用組合及有地震作用組合兩類。13. 為什么鋼筋混凝土框架梁的彎矩能作塑性調(diào)幅? 如何進(jìn)行調(diào)幅?【標(biāo)準(zhǔn)答案】降低跨中彎矩。提高延性等。給一定系數(shù)的折減。7. 為什么梁鉸機(jī)制比柱鉸機(jī)制對抗震有利?【標(biāo)準(zhǔn)答案】梁鉸機(jī)制是指塑性鉸出在梁端, 除柱腳外, 柱端無塑性鉸; 柱鉸機(jī)制是指在同一層所有柱的上下端形成塑性鉸. 梁鉸機(jī)制之所以優(yōu)于柱鉸機(jī)制是因為:梁鉸分散在各層, 即塑性變形分散在各層, 不至于形成倒塌機(jī)構(gòu), 而柱鉸集中在某一層, 塑性變形集中在該層, 該層為柔軟層或薄弱

8、層, 形成倒塌機(jī)構(gòu); 梁鉸的數(shù)量遠(yuǎn)多于柱鉸的數(shù)量, 在同樣大小的塑性變形和耗能要求下, 對梁鉸的塑性轉(zhuǎn)動能力要求低, 對柱鉸的塑性轉(zhuǎn)動能力要求高; 梁是受彎構(gòu)件, 容易實現(xiàn)大的延性和耗能能力. 柱是壓彎構(gòu)件, 尤其是軸壓比大的柱, 不容易實現(xiàn)大的延性和耗能能力. 實際工程設(shè)計中, 很難實現(xiàn)完全梁鉸機(jī)制, 往往是既有梁鉸又有柱鉸的混合鉸機(jī)制. 設(shè)計中, 需要通過加大柱腳固定端截面的承載力, 推遲柱腳出鉸; 通過" 強(qiáng)柱弱梁", 盡量減少柱鉸.8. 為什么梁、柱構(gòu)件應(yīng)按“強(qiáng)剪弱彎”設(shè)計?【標(biāo)準(zhǔn)答案】梁、柱剪切破壞是脆性破壞，延性小，力-變形滯回曲線“捏攏”嚴(yán)重，構(gòu)件的耗能能力差; 而彎曲破壞為延性破壞，滯回曲線呈“梭形”或捏攏不嚴(yán)重，構(gòu)件的耗能能力大。因此，梁、柱構(gòu)件應(yīng)按”強(qiáng)剪弱彎“設(shè)計。9. 影響水平荷載下柱反彎點位置的主要因素是什么?【標(biāo)準(zhǔn)答案】柱反彎點位置與柱端轉(zhuǎn)角有關(guān)，即與柱端約束有關(guān)。當(dāng)兩端固定時，或兩端轉(zhuǎn)角相等時，反彎點在柱中點; 當(dāng)柱一端約束較小，即轉(zhuǎn)角較大時，反彎點向該端靠近，極端情況為一端鉸接，彎矩為0，即反彎點在鉸接端，規(guī)律就是反彎點向約束較弱的一