高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考試復(fù)習(xí)資料

一、名詞解釋1、風(fēng)荷載體型系數(shù)：風(fēng)荷載體型系數(shù)是指風(fēng)作用在建筑物表面所引起的壓力（吸力）與原始風(fēng)速算得的理論風(fēng)壓的比值。2、剪力墻的整體工作系數(shù)α：剪力墻因洞口尺寸不同而形成不同寬度的連梁和墻肢，其整體性能取決于連梁與墻肢的相對(duì)剛度，用剪力墻整體工作系數(shù)來(lái)表示。3、高層建筑結(jié)構(gòu)：10層及10層以上或房屋高度超過(guò)28m的混凝土結(jié)構(gòu)民用建筑物為高層建筑。4、剪力墻的等效剛度：剪力墻在某一水平荷載作用下的頂點(diǎn)位移為u，而某一豎向懸臂受彎構(gòu)件在相同的水平荷載作用下也有相同的水平位移u，則可認(rèn)為剪力墻與豎向懸臂受彎構(gòu)件具有相同的剛度，故可用豎向懸臂受彎構(gòu)件的剛度作為剪力墻的等效剛度。5、框架柱的側(cè)向剛度D：使框架柱兩端產(chǎn)生單位相對(duì)側(cè)移所需施加的水平剪力6、總框架的剪切剛度Cf：使總框架在樓層間產(chǎn)生單位剪切變形（φ=1）所需施加的水平剪力二、簡(jiǎn)答1、高層建筑與多層建筑相比有哪些的設(shè)計(jì)特點(diǎn)？答：1、水平荷載成為設(shè)計(jì)的決定性因素2、側(cè)移成為設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)3、軸向變形的影響在設(shè)計(jì)中不容忽視4、延性成為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)5、結(jié)構(gòu)材料用量顯著增加2、高層建筑結(jié)構(gòu)抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系有哪些？在水平荷載作用下，它們的變形各有什么特點(diǎn)？答：框架、剪力墻、框剪、筒體在水平荷載作用下，框架的側(cè)向變形屬于整體剪切變型；在水平荷載作用下，剪力墻則是下端固定、上端自由的懸臂柱，剪力墻的側(cè)向變形屬于彎曲型；框架剪力墻的側(cè)向變形屬于彎剪型。3、高層建筑結(jié)構(gòu)有何受力特點(diǎn)？答：高層建筑受到較大的側(cè)向力，在建筑結(jié)構(gòu)底部豎向力也很大。在高層建筑中，可以認(rèn)為柱的軸向力與層數(shù)為線性關(guān)系，水平力近似為倒三角形分布，在水平作用下，結(jié)構(gòu)底部彎矩與高度平方成正比，頂點(diǎn)側(cè)移與高度四次方成正比。上述彎矩和側(cè)移值，往往成控制因素。另外，高層建筑各構(gòu)件受力復(fù)雜，對(duì)截面承載力和配筋要求較高。4、變形縫類型有哪些？為什么要設(shè)計(jì)變形縫？答：變形縫的分類：沉降縫、伸縮縫和防震縫。沉降縫設(shè)置原因：高層建筑的主體結(jié)構(gòu)周圍常設(shè)置裙房，它們與主體結(jié)構(gòu)的重量相差懸殊，會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的沉降差。這時(shí)可用沉降縫將二者分成獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，使各部分自由沉降。伸縮縫：由溫度變化引起的結(jié)構(gòu)內(nèi)力稱為溫度應(yīng)力，使房屋產(chǎn)生裂縫，影響正常使用，底部數(shù)層和頂部數(shù)層較為明顯。伸縮縫可減少溫度應(yīng)力。防震縫：地震作用下，復(fù)雜高層結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)及復(fù)雜的振動(dòng)形式，并在房屋的連接薄弱部位造成損壞，設(shè)縫可避免地震時(shí)結(jié)構(gòu)間的碰撞。5、剪力墻的分類？答：根據(jù)洞口的有無(wú)、大小、形狀和位置等，剪力墻主要可劃分為以下幾類：1）整截面墻（無(wú)洞口或孔洞面積/墻面面積<=0.16,且孔洞凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長(zhǎng)邊尺寸）2）整體小開口墻（當(dāng)α≥10時(shí)，且In/I≤ζ時(shí)）3）聯(lián)肢墻（當(dāng)1≦α＜10時(shí)|）4）壁式框架（當(dāng)α≥10時(shí)，且In/I≤ζ時(shí)）5）錯(cuò)洞墻和疊合錯(cuò)洞墻6、剪力墻結(jié)構(gòu)平面協(xié)同工作分析基本假定1）樓蓋在自身平面內(nèi)的剛度無(wú)限大，平面外剛度很小，可以忽略；2）各片剪力墻在其平面內(nèi)的剛度較大，忽略其平面外的剛度；3）水平荷載作用點(diǎn)與結(jié)構(gòu)剛度中心重合，結(jié)構(gòu)不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。A、由假定1）、3）可知，樓板在其自身平面內(nèi)不發(fā)生相對(duì)變形，只作剛體平動(dòng)，水平荷載按各片剪力墻的側(cè)向剛度進(jìn)行分配。B、由假定2）可知，各片剪力墻只承受其自身平面內(nèi)的水平荷載，可將縱、橫兩個(gè)方向的剪力墻分開考慮；同時(shí)，可考慮縱、橫向剪力墻的共同工作，縱墻（橫墻）的一部分可以作為橫墻（縱墻）的有效翼墻。7、剪力墻結(jié)構(gòu)平面協(xié)同工作分析計(jì)算方法（1）將水平荷載劃分均布荷載、倒三角形分布荷載或頂點(diǎn)集中荷載，或這三種荷載的某種組合；（2）計(jì)算沿水平荷載作用方向的m片剪力墻的總等效剛度；（3）根據(jù)剪力墻的等效剛度，計(jì)算每一片剪力墻所承受的水平荷載；（4）再根據(jù)每一片剪力墻所承受的水平荷載形式，進(jìn)行各片剪力墻中連梁和墻肢的內(nèi)力和位移計(jì)算。8、雙肢墻的內(nèi)力和位移計(jì)算基本假定1）每一樓層處的連梁簡(jiǎn)化為沿該樓層均勻連續(xù)分布的連桿。2）忽略連梁軸向變形，兩墻肢同一標(biāo)高水平位移相等。轉(zhuǎn)角和曲率亦相同。3）每層連梁的反彎點(diǎn)在梁的跨度中央。4）沿豎向墻肢和連梁的剛度及層高均不變。當(dāng)有變化時(shí)，可取幾何平均值。9、如何建立變形連續(xù)條件？1）墻肢彎曲和剪切變形所產(chǎn)生的相對(duì)位移：2）墻肢軸向變形所產(chǎn)生的相對(duì)位移3）連梁彎曲和剪切變形所產(chǎn)生的相對(duì)位移由于連梁的跨中為反彎點(diǎn)，取τ(z)為多余未知力。根據(jù)基本體系連梁切口處的變形連續(xù)條件：δ1+δ2+δ3=010、雙肢墻內(nèi)力和位移分布特點(diǎn)：答：1）、雙肢墻的側(cè)移曲線呈彎曲型。α值越大，墻的剛度越大，位移越小。2）、連梁的剪力分布具有明顯的特點(diǎn)。剪力最大的連梁不在底層，其位置和大小將隨α值而改變。當(dāng)α值較大時(shí)，連梁剪力加大，剪力最大的連梁位置下移。3）、墻肢的剪力與α值有關(guān)，當(dāng)α值增大時(shí)，連梁剪力增大，則墻肢軸力也加大。4）、墻肢彎矩也與α值有關(guān)。α值增大，墻肢軸力增大，故墻肢彎矩減小。11、壁式框架與框架結(jié)構(gòu)的主要區(qū)別？答：1）梁柱桿端均有剛域，從而使桿件的剛度增大；2）梁柱截面高度較大，需考慮桿件剪切變形的影響。12、剪力墻分類判別式？1）當(dāng)剪力墻無(wú)洞口或雖有洞口但洞口面積與墻面面積之比不大于0.16，且洞口凈距及洞口邊至墻邊距離大于洞口長(zhǎng)邊尺寸時(shí)，可按整截面墻進(jìn)行計(jì)算。2）當(dāng)α<1時(shí),可不考慮連梁的約束作用,各墻肢分別按獨(dú)立的懸臂墻計(jì)算.3)當(dāng)1≦α＜10時(shí),可按連肢墻計(jì)算。4）當(dāng)α≥10時(shí)，且In/I≤ζ時(shí)，可按整體小開口墻計(jì)算。5）當(dāng)α≥10時(shí)，且In/I>ζ時(shí)，可按壁式框架計(jì)算。13、框架剪力墻在水平荷載作用下的側(cè)移及內(nèi)力分布規(guī)律1）在水平荷載作用下，單獨(dú)剪力墻的變形曲線以彎曲變形為主；單獨(dú)框架的變形曲線以整體剪切變形為主。2）在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，其變形曲線介于彎曲型與整體剪切型之間。在結(jié)構(gòu)下部，剪力墻的位移比框架小，墻將框架向左拉，框架將墻向右拉；在結(jié)構(gòu)上部，剪力墻的位移比框架大，框架將墻向左推，墻將框架向右推。3）二者之間存在協(xié)同工作使框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的側(cè)移大大減小，內(nèi)力分布更趨合理14、什么是框架剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值λ？如何影響結(jié)構(gòu)的側(cè)移和內(nèi)力分布規(guī)律？P191答：框架剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值是一個(gè)與框架和剪力墻的剛度比有關(guān)的參數(shù)。15、框架與剪力墻的協(xié)同工作基本假定：1）樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無(wú)限大。這保證了樓板將整個(gè)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)的所有框架和剪力墻連為整體，不產(chǎn)生相對(duì)變形。2）房屋的剛度中心與作用在結(jié)構(gòu)上的水平荷載（風(fēng)荷載或水平地震作用）的合力作用點(diǎn)重合，在水平荷載作用下房屋不產(chǎn)生繞豎軸的扭轉(zhuǎn)。16、說(shuō)明下圖中總剪力墻總框架和總連梁各代表實(shí)際結(jié)構(gòu)中的哪種具體構(gòu)件？各用什么參數(shù)表示其剛度特征？答：總剪力墻代表2、5、8三榀雙肢墻的綜合，用彎曲剛度表示其剛度特征。總框架代表134679榀框架的綜合，用剪切剛度表示其剛度特征?？傔B梁代表258三列連梁的綜合。。用等效剪切剛度表示其剛度特征。17、框架核心筒與筒中筒受力性能有何區(qū)別？（1）框架-核心筒的翼緣框架柱軸力小，柱數(shù)量又較少，翼緣框架承受的總軸力要比框筒小得多，軸力形成的抗傾覆力矩也小得多，框架核心筒結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小得多。（2）框架-核心筒結(jié)構(gòu)的自振周期長(zhǎng)，頂點(diǎn)位移及層間位移都大，說(shuō)明框架-核心筒結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度遠(yuǎn)小于筒中筒結(jié)構(gòu)。（3）框架-核心筒結(jié)構(gòu)中實(shí)腹筒成為主要的抗側(cè)力部分，而筒中筒結(jié)構(gòu)中抵抗剪力以實(shí)腹筒為主，抵抗傾覆力矩則以外框筒為主。18、高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足哪些方面的要求？答：1）基礎(chǔ)的總沉降量和差異沉降量滿足規(guī)范規(guī)定的允許值。2）滿足天然地基或復(fù)合地基承載力及樁基承載力的要求。3）地下結(jié)構(gòu)滿足建筑防水的要求。4）預(yù)先估計(jì)在基礎(chǔ)施工過(guò)程中對(duì)毗鄰房屋或市政設(shè)施的影響，并盡可能避免或減輕這種影響和干擾。5）應(yīng)考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，不僅考慮基礎(chǔ)本身的用料和造價(jià)，還應(yīng)考慮土方降水施工條件和工期等因素。19、高層建筑基礎(chǔ)必須有足夠的埋置深度，主要是考慮了哪些方面的因素？答：1）增大基礎(chǔ)深度可保證高層建筑在水平荷載作用下的地基穩(wěn)定性，減少建筑的整體傾斜，防止傾覆和滑移，利用土的側(cè)限形成嵌固條件，保證高層建筑的穩(wěn)定。2）增大基礎(chǔ)埋