劉九員高層建筑結(jié)構(gòu)設計試卷答案

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精益求精，善益求善。劉九員高層建筑結(jié)構(gòu)設計試卷答案劉九員高層建筑結(jié)構(gòu)設計試卷答案劉九員高層建筑結(jié)構(gòu)設計試卷答案PAGEPAGE1PAGE7PAGE7劉九員高層建筑結(jié)構(gòu)設計試卷答案PAGE《高層建筑結(jié)構(gòu)設計》學校班級座號姓名得分一、高層建筑結(jié)構(gòu)有哪些特點（10分）？答、所謂的高層:層數(shù)大于一定的規(guī)定,高度大于一定的高度的建筑.其特點:（2分）1、水平荷載是設計的主要因素。

（2分）2、不僅要求結(jié)構(gòu)具有足夠的承載力，而且必須使結(jié)構(gòu)具有足夠的抵抗側(cè)向力和剛度，使結(jié)構(gòu)在水平力作用下所產(chǎn)生的側(cè)向位移限制在規(guī)范規(guī)定的范圍內(nèi).因此,高層建筑結(jié)構(gòu)所需的側(cè)向剛度由位移控制.結(jié)構(gòu)因P-Δ效應顯著。且軸向變形和剪切變形不可忽略。（2分）3、重心高地震作用傾覆力矩大,對豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力,P-Δ效應造成附加彎矩更大.（2分）4、地基基礎的承載力和剛度要與上部結(jié)構(gòu)的承載力和剛度相適應。（2分）二、高層建筑結(jié)構(gòu)體系有哪些？各有哪些受力特點（10分）？1、結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架支撐結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)體系、框架核心筒（3分）2、框架結(jié)構(gòu)：由梁柱組成的單元，全部豎向荷載和側(cè)向荷載由框架承受。為平面受力體系。（1分）3、剪力墻結(jié)構(gòu)：用鋼筋混凝土墻承受豎向荷載和抵抗側(cè)向力的結(jié)構(gòu)。一般采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，整體性好，承載力及側(cè)向剛度大。單一的剪力墻是平面構(gòu)件。故一般雙向布置。（1分）4、框架剪力墻結(jié)構(gòu)：由框架和剪力墻共同承受豎向荷載和側(cè)向力。其是一種雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。剪力墻剛度大，承擔大部分層剪力，框架承擔的側(cè)向力相對較小。存在變形不協(xié)調(diào)。（1分）5、框架支撐結(jié)構(gòu)：在框架中設置支撐斜桿，即為支撐框架。一般用于鋼結(jié)構(gòu)。由框架和支撐框架共同承擔豎向荷載和水平荷載。支撐框架形成豎向桁架，在水平力作用下所以桿件承受軸力。為雙重抗側(cè)力體系。（1分）6、筒體結(jié)構(gòu)：有框筒結(jié)構(gòu)、桁架筒、筒中筒；束筒；其受力為空間結(jié)構(gòu)，也存在受力不協(xié)調(diào)，即或多或少的剪力滯后。（1分）7、框架核心筒：框架-核心筒的周邊框架為平面框架，沒有框筒的空間作用。核心筒成為抗側(cè)力主體。（1分）8、板柱—剪力墻結(jié)構(gòu)：由鋼筋混凝土無梁樓板和柱組成的結(jié)構(gòu)。但節(jié)點抗震性能差。（1分）三、如何建立高層建筑的結(jié)構(gòu)體系（5分）？1、結(jié)構(gòu)體系的確定：按：高度、風荷載、地震作用；功能、場地特征；經(jīng)濟因素、體型等因素確定采用以下結(jié)構(gòu)體系；(4分)2、常用的結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架支撐結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)體系、框架核心筒，巨型結(jié)構(gòu)，板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)。(1分)四、陳述高層建筑結(jié)構(gòu)的設計過程及相應內(nèi)容（10分）1、結(jié)構(gòu)方案的確定：包括（1）結(jié)構(gòu)體系的確定；按：高度、風荷載、地震作用；功能、場地特征；經(jīng)濟因素、體型等因素確定采用以下結(jié)構(gòu)體系；(2)構(gòu)件的布置；（3）構(gòu)件尺寸初選；（4分）2、荷載計算：對風荷載、地震作用；恒荷載、活荷載等進行計算；（1分）3、內(nèi)力分析：（1）確定計算模型；（2）選定計算方法；（3）內(nèi)力組合；（4）截面位置及其最不利位置驗算；（2分）4、性能指標校核：如位移比，剛重比，剪重比，周期等（1分）5、設計配筋：（1）校核結(jié)構(gòu)要求；（2）配筋；（3）構(gòu)造要求；（1分）6、生成計算書和施工圖；（1分）五、簡述鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的設計要點（5分）.1、在豎向荷載作用下，按各自的承載面積計算出每榀框架和剪力墻的豎向荷載，分別計算內(nèi)力。（1分）2、在水平何在作用下，采用協(xié)同工作的方法得到側(cè)移和各自的水平層剪力及內(nèi)力。（2分）3、對聯(lián)系梁的彎矩進行調(diào)幅，保證梁鉸機制（1分）4、增大框架的總剪力（1分）六、陳述一個你所了解的高層建筑結(jié)構(gòu)方案，內(nèi)容包括工程名稱、工程簡介、結(jié)構(gòu)種類、層數(shù)、總高度、結(jié)構(gòu)方案等（5分）1、工程介紹（1分）2、結(jié)構(gòu)體系等介紹（3分）3、簡要分析（1分）七、以自己確定的設計理念，構(gòu)想一個100米以上的高層建筑，指出采用的結(jié)構(gòu)體系，畫出平面、立面或剖面草圖（10分）。要點：結(jié)構(gòu)合理，有創(chuàng)意，繪圖清晰（(4分)）結(jié)構(gòu)體系說明（說明結(jié)構(gòu)體系，高度等，以及簡要評價）(2分)平面圖(2分)立面或剖面圖(2分)八、高層建筑結(jié)構(gòu)可采用哪些計算模型。試分析這些計算模型的差異及各自的適用情況（10分）。1、平面協(xié)同計算模型；空間協(xié)同計算模型；空間結(jié)構(gòu)計算模型；空間完全結(jié)構(gòu)計算模型（2分）2、平面協(xié)同計算模型：采用平面結(jié)構(gòu)假定、樓板平面內(nèi)無限剛性假定，且樓板只能平移。構(gòu)件為平面桿件，每個結(jié)點有3個自由度。與近似的手算方法類似，不考慮扭轉(zhuǎn)，不能計算平面復雜的結(jié)構(gòu)，已基本不用。（2分）3、空間協(xié)同計算模型：采用平面結(jié)構(gòu)假定和樓板平面內(nèi)無限剛性假定，樓板有扭轉(zhuǎn)角，每個樓層有3個自由度?？梢杂嬎悴粚ΨQ結(jié)構(gòu)，可以計算結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)，比平面協(xié)調(diào)計算方法適用面廣。只在結(jié)構(gòu)允許劃分為平面結(jié)構(gòu)時可以應用。（2分）4、空間結(jié)構(gòu)計算模型：樓板平面內(nèi)無限剛性，桿件為空間桿件?？臻g結(jié)構(gòu)是整體計算。應用十分廣泛，基本符合實際，可以滿足需要。（2分）5、完全空間結(jié)構(gòu)計算模型：彈性樓板假定，空間桿件，既可得到梁、柱構(gòu)件的所有變形和內(nèi)力，又可以計算結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)和樓板變形，是一種更為精確的計算方法，但是計算自由度及未知量大大增加，這種計算方法并不是在所有商業(yè)程序中都有。（2分）九、如何分析和驗證框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)程序計算結(jié)果的正確性（10分）。1、框架：（1）電算校核：采用兩種以上不同的計算模型軟件進行演算，或者采用有限元；（2分）（2）手算驗算：豎向荷載采用分層法；水平荷載采用反彎點法或者D值法；（3分）2、剪力墻：（1）電算校核：采用兩種以上不同的計算模型軟件進行演算，或者采用有限元；（2分）（2）手算驗算：可根據(jù)剪力墻的簡化類型：整體墻、聯(lián)肢墻、不規(guī)則開洞剪力墻、壁式框架等進行驗算；（3分）十、分析剪力墻面內(nèi)剛度和面外剛度（5分）9m0.3m1、面內(nèi)剛度大，面外剛度小；忽略平面外剛度；正交布置剪力墻（29m0.3m2、（1分）（1分）（1分）十、粗略分析如圖一個30層高剪力墻中連梁的內(nèi)力，連梁截面為750mm×200mm（10分）。1、連梁截面為750mm×200mm（1分）（1分）2、連梁計算設計（1分），（1分）（1分）（2分）（1分）（2分）十一、建筑結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移來自于：傾覆力矩形成的軸力、水平和垂直的剪力，分析不同結(jié)構(gòu)體系的變形特點（10分）1、框架結(jié)構(gòu)的變形：（1）梁和柱的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移，側(cè)移曲線呈剪切型；（主要的）（2）柱的軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移，側(cè)移曲線彎曲型（2分）2、剪力墻結(jié)構(gòu)：側(cè)向位移曲線呈彎曲型，即層間位移由下至上逐漸增大。（2分）3、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：在水平力作用下，框架和剪力墻的變形曲線分別為剪切型和彎曲型，由于樓板的作用，