高层建筑结构设计复习.docx

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1、2.1 钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举12个工程实例回答。答：钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有：框架结构(如主体 18 层、局部22 层的北京长城饭店 )；框架剪力墙结构（如26 层的上海宾馆） ；剪力墙结构（包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙） ；筒体结构 (如芝加哥 Dewitt-Chestnut 公寓大厦（框筒），芝加哥 John Hancock大厦（桁架筒） ，北京中国国际贸易大厦（筒中筒）)；框架核心筒结构（如广州中信大厦）；板柱 -剪力墙结构。钢结构房屋建筑的抗侧力体系有：框架结构（如北京的长富宫）；框架 -支撑（抗震墙板）结构（如京广

2、中心主楼） ；筒体结构（芝加哥西尔斯大厦（束筒） ）；巨型结构（如香港中银大厦） 。2.2 框架结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点？答： (1)框架结构在侧向力作用下，其侧移由两部分组成：梁和柱的弯曲变形产生的侧移，侧移曲线呈剪切型， 自下而上层间位移减小；柱的轴向变形产生的侧移，侧移曲线为弯曲型，自下而上层间位移增大。第一部分是主要的，所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。(2)剪力墙结构在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐增大。(3)框架 -剪力墙在侧向力作用下，其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。2.

3、3 框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答： (1)框架结构是平面结构，主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩，必须在两个正交的主轴方向设置框架，以抵抗各个方向的侧向力。抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。 框筒结构是由密柱深梁组成的空间结构，沿四周布置的框架都参与抵抗水平力，框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。2.5 中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的？偏心支撑钢框架有哪些类型？为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好？答：中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。偏心支撑框架的特点是支撑连接位

4、置偏离梁柱节点。偏心支撑框架的基本形式有单斜杆、人字形和V 形。偏心支撑框架的刚度与中心支撑框架接近， 消能梁段越短， 其刚度越大。 经过合理设计的偏心支撑框架，在大震作用下， 消能梁段腹板剪切屈服， 通过腹板塑性变形耗能地震能量；支撑斜杆保持弹性， 不会出现受拉屈服和受压屈曲的现象；偏心支撑框架的柱和消能梁段以外的梁，也保持弹性。 研究表明， 消能梁段的腹板剪切屈服， 具有塑性变形大、 屈服后承载力继续提高、滞回耗能稳定等特点。偏心支撑框架的抗震性能明显优于中心支撑框架。2.6 为什么规范对每一种结构体系规定最大的适用高度？实际工程是否允许超过规范规定的最大适用高度？答：要根据房屋建筑的高度

5、、是否需要抗震设防、抗震设防烈度等因素，确定一个与其匹配的、经济的结构体系，使结构效能得到充分发挥，建筑材料得到充分利用。而每一种结构体系，也有其最佳的适用高度范围。实际工程允许超过规范规定的最大适用高度，但结构设计应采取有效的加强措施，并且有可靠依据，或进行专门的研究和论证。2.7 什么样的建筑体形对结构抗震有利？为什么？为什么结构平面布置对称、均匀及沿竖向布置连续、无突变有利于抗震？答：对抗震有利的建筑平面形状是简单、规则、对称、长宽比不大的平面。结构构件的平面布置与建筑平面有关。 平面简单、 规则、对称的建筑， 容易实现有利于抗震的结构平面布置，即承载力、刚度、质量分布对称、均匀，刚度中

6、心和质量中心尽可能重合，减小扭转效应。结构具有良好的整体性。平面形状不对称时，应通过剪力墙的布置调整并实现刚度对称。简单、规则、 对称结构的计算分析结构能较好的反应结构在水平力作用下的受力状态， 设计者能比较正确计算其内力和侧移。2.8 简述房屋建筑平面不规则和竖向不规则的类型？答：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竖向不规则的类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。2.9 在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝？这三种缝的特点和要求是什么？答：在房屋建筑的总体布置中，为了消除结构不规则、收缩和温度应力、不均匀沉降对结构的有害影响， 可以用防震

7、缝、 伸缩缝和沉降缝将房屋分成若干独立的部分。防震缝应有一定得宽度，否则在地震时相邻部分会互相碰撞而破坏。钢筋混凝土框架结构房屋的防震缝宽度，当高度不超过15m 时可为 70mm；超过 15m 时， 6 度、 7 度、 8 度和 9 度分别每增加5m、4m、3m 和 2m，宜加宽 20mm；框架 -剪力墙结构和剪力墙结构房屋的防震缝宽度，可分别采用框架结构防震缝宽度的70%和 50%，但都不小于70mm。防震缝两侧结构类型不同时，按需要较宽防震缝的结构类型和较低房屋高度确定缝宽。现浇钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构伸缩缝的最大间距分别为55m 和 45m，框架 -剪力墙结构伸缩缝的最大间距可根据

8、具体情况介于45m 和 55m 之间。钢结构伸缩缝的最大间距可为90m。抗震设防的结构，沉降缝的宽度应符合防震缝最小宽度的要求。5.1平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义，在框架、剪力墙、框架 - 剪力墙结构的近似计算中为什么要用这两个假定？答： (1) 假定一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略。 因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力。假定二，楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。因而在侧向力作用下，楼板可作刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构

9、之间通过楼板互相联系并协同工作。上述两个基本假定的意义在于：近似方法将结构分成独立的平面结构单元，内力分析解决两个问题，第一，水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。荷载分配与抗侧力单元的刚度有关，要计算抗侧力单元的刚度，然后按刚度分配水平力，刚度愈大，分配的荷载也愈多。第二，计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。(2) 在框架、 剪力墙、 框架 - 剪力墙结构的近似计算中要用这两个假定 ,这三大结构体系的抗侧力构件均为平面构件， 可以简化为平面结构， 同时是为了简化计算， 在不考虑扭转效应下，对计算的精度不会产生大的影响。5.2 分别画出一片三跨 4 层框架在垂直荷载 （各层各跨

10、满布均布荷载） 和水平荷载作用下的弯距图形、剪力图形和轴力图形。5.3刚度系数 D 和 d 的物理意义是什么？有什么区别？为什么？应用的条件是什么？应用时有哪些不同？答： (1)D 的物理意义：当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。d 的物理意义：当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。(2) 抗侧刚度 D 值小于 d 值，即梁刚度较小时，柱的抗侧刚度减小了。因为当梁的刚度较小时，对柱的约束作用减小，从而使柱的抗侧刚度减小。(3) 当梁比柱的抗弯刚度大很多时，刚度修正系数值接近1 ，可近似认为=1 ，此时第 i 层柱的侧移刚度为d 值，在剪力分配公式中可用d 值

11、代替D 值，即反弯点法。工程中用梁柱线刚度比判断，当 ib/ ic 3 : 5 时可采用反弯点法， 反之，则采用 D 值法。5.4影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么？框架顶层、底层和中部各层反弯点位置有什么变化？反弯点高度比大于1 的物理意义是什么？答： (1) 影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素：结构的总层数及该层所在位置；梁柱线刚度比；荷载形式；上层梁与下层梁刚度比；上下层层高比。(2) 在框架顶层反弯点位置在顶层柱中点以上；底层反弯点位置在2h/3高度处（ h是底层柱的高度）；中部各层反弯点位置在各柱中点。(3) 反弯点高度比大于 1 的物理意义是表示柱下端的约束弯矩远大于柱上

12、端的约束弯矩，使得反弯点超过了柱的上端，使该柱中没有反弯点。5.5 梁柱杆件的弯曲变形和柱轴向变形对框架侧移有什么影响？框架为什么具有剪切型侧移曲线？答： (1) 框架总位移由杆件弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的侧移两部分叠加而成。由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移” ，可由 D 值计算，为框架侧移的主要部分；由柱轴向变形产生的“弯曲型侧移” ，可由连续化方法作近似估算。后者产生的侧移变形很小，多层框架可以忽略，当结构高度增大时，由柱轴向变形产生的侧移占总变形的百分比也增大，在高层建筑结构中不能忽略。（ 2 ）因为整体框架可以看成空腹的深梁，整体变形以剪切变形为主；由杆件弯曲变形引起的“剪切

13、型侧移” ，为框架侧移的主要部分，所以框架具有剪切型侧移曲线。（ 3 ）5.6 什么是剪力墙结构的等效抗弯刚度？整体墙、联肢墙、 单独墙肢等计算方法中，等效抗弯刚度有何不同？怎么计算？答： (1) 等效抗弯刚度是指按剪力墙顶点侧移相等的原则考虑弯曲变形和剪切变形后,折算为竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。3.64 EcI q(2) 整体墙等效抗弯刚度：EI eqEI q /( 1H 2GAq)（倒三角分布荷载）连肢墙等效抗弯刚度：EI eqE I i 13.64 2TTEI eqEI q /( 13.64 Ec I qH 2GAq)单独墙肢等效抗弯刚度：（倒三角分布荷载）5.7剪力墙连续化方法的基本

14、假定是什么？它们对该计算方法的应用范围有什么影响？答： (1) 剪力墙连续化方法的基本假定 :忽略连梁轴向变形，即假定两墙肢水平位移完全相同；两墙肢各截面转角和曲率都相等，因此连梁两端转角相等，连梁反弯点在中点；各墙肢截面、各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高是相同的。(2) 有这些假定可见， 连续化方法适用于开洞规则、 由下到上墙厚及层高都不变的连肢墙。实际工程中不可避免地会有变化，如果变化不多，可取各楼层的平均值作为计算参数，如果是很不规则的剪力墙，本方法不适用。此外，层数愈多，本方法计算结果愈好，对低层和多层的剪力墙，计算误差较大。5.8 剪力墙连续化方法中，连梁未知力(x) 和 m( x)

15、 是什么？ ( x) 沿高度分布有有什么特点？ m( x) 与墙肢内力有什么关系？答： (1) (x) 是指连梁中点的剪力。m( x) 是指连梁对墙肢的约束弯矩。(2) ( x) 沿高度是连续分布的。 m(x) 表示连梁对墙肢的反弯作用， m( x) = (x) 2c其中 2c 表示墙肢重心到重心的距离。5.9联肢墙的内力分布和侧移变形曲线的特点是什么？整体系数对内力分布和变形有什么影响？为什么？答： (1) 连肢墙的内力分布特点：由于连肢墙的洞口开得比较大，截面的整体性已经破坏，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部

16、有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现反弯点。侧移变形曲线的特点:连肢墙的侧移曲线呈弯曲型，当洞口加大而墙肢减细时，其变形向剪切型靠近。(2) 整体系数对内力分布和变形的影响主要表现在以下几个方面:a.连肢墙的侧移曲线呈弯曲型，值大，墙的抗侧刚度愈大，侧移减小。b. 连梁内力沿高度分布特点：连梁最大剪力在中部某个高度处，向上、向下都逐渐减小。最大值max (x) 的位置与参数有关，值愈大，max ( x) 的位置愈接近底截面。此外，值增大时，连梁剪力增大。c.墙肢轴力与有关，因为墙肢轴力即该截面以上所有连梁剪力之和，当值加大时，连梁剪力加大，墙肢轴力也加大。d.

17、墙肢的弯矩也与值有关，与轴力相反，值愈大，墙肢弯矩愈小。5.10整体墙、联肢墙、单独墙肢沿高度的内力分布和截面应变分布有什么区别？答： (1) 整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁，为静定结构，截面变形后仍符合平面假定，因而截面应力可按材料力学公式计算，整体墙弯矩沿高度都是一个方向（没有反向弯矩），弯矩图为曲线，由下到上逐渐减小，截面应力分布是直线，墙为弯曲型变形。(2) 由于联肢墙的洞口开得比较大， 截面的整体性已经破坏， 横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律，但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内

18、，墙肢出现反弯点。(3) 对于单独墙肢，它的计算可看成是多个单片悬臂剪力墙。5.11框架 - 剪力墙结构协同工作计算的目的是什么？总剪力在各榀抗侧力结构间的分配与纯剪力墙结构、纯框架有什么根本区别？答： (1) 框架 - 剪刀墙结构协同工作计算的目的是：计算在总水平荷载作用下的总框架层剪力 Vf 、总剪力墙的总层剪力Vw 和总弯矩Mw 、总联系梁的梁端弯矩Ml 和剪力 Vl ，然后按照框架的规律把Vf 分配到每根柱，按照剪力墙的规律把Vw 、Mw 分配到每片墙，按照连梁刚度把 Ml 和剪力 Vl 分配到每根梁，这样就可以得到每一根杆件截面设计需要的内力。(2) 在水平荷载作用下，因为框架与剪力

19、墙的变形性质不同，不能直接把总水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上而是必须采用协同工作方法得到侧移和各自的水平剪力及内力。5.12框剪结构微分方程中的未知量 y 答： 框剪结构微分方程中的未知量是什么？y 是指整体结构的侧向位移。5.13求得总框架和总剪力墙的剪力后，怎么求各杆件的M 、 N 、 V ？答： 在求得总框架和总剪力墙的剪力后，按照框架的规律把剪力分配到每根柱，按照剪力墙的规律把剪力、 弯矩分配到每片墙， 按照连梁刚度把弯矩和剪力分配到每根梁，这样就可以得到每一根杆件截面设计需要的内力。5.14怎么区分铰接体系和刚接体系？答： (1) 铰接体系是指墙肢之间没有连梁，或者有连梁而

20、连梁很小（1），墙肢与框架柱之间也没有联系梁，剪力墙和框架之间仅靠楼板协同工作，所有剪力墙和框架在每层楼板标高处的侧移相等。(2) 刚接体系是指墙肢之间有连梁（ 1 ）和 / 或墙肢与框架柱之间有联系梁相连，则这些联系梁对墙肢会起约束作用。(3)5.15 D值和 Cf 值物理意义有什么不同？他们有什么关系？答：D 的物理意义： 当柱结点有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。Cf 是总抗推刚度，它的物理意义：产生单位层间变形所需的推力。C fhD j二者的关系：s5.16 什么是刚度特征值？它对内力分配、侧移变形有什么影响？答： (1) 刚度特征值是框架抗推刚度（或广义抗推刚度）与剪

21、力墙抗弯刚度的比值，它集中反映了结构的变形状态及受力状态。（ 2）对侧移曲线的影响：框架剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型，结构侧C f H 2移曲线随刚度特征值的变化而变化。当值较小 （如 1）时，由EI e可知，总框架的抗推刚度较小、总剪力墙的等效抗弯刚度相对较大，结构的侧移曲线接近弯曲型，这时剪力墙起主要作用；而当较大（如6 ）时，总框架的抗推刚度相对较大，总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小，框架的作用愈加显著，所以结构的侧移曲线接近剪切型；当在1 6 之间时，结构侧移曲线介于二者之间，表现为弯剪型，即下部以弯曲变形为主，越往上部逐渐转变为剪切型。（ 3）对结构内力的影响：框架、剪力墙之间

22、的剪力分配关系随变化：当很小时，剪力墙承担大部分剪力；当很大时，框架承担大部分剪力。框架和剪力墙之间的剪力分配关系随楼层的不同而变化：剪力墙的下部受力较大；而框架的中部受力较大。5.17公式 （ 5-39 ）中， y( )/f H， ,M w ( )/M 0 ，V w ( )/V 0 是什么？如何从给出的曲线查这些值？它们有什么用处？怎么利用上述曲线求框架总剪力V f ？答： (1)y( )/f H是位移系数，Mw( )/M0 是弯矩系数，V w ( )/V 0是剪力系数，f H 、M 0 、V 0 分别是静定结构悬臂墙的顶点位移、底截面弯矩、底截面剪力。(2) 根据结构的值和所求截面的坐标从

23、给出的曲线查这些值。根据这些值能求得结构的侧移及总剪力墙的内力。(3) 框架总剪力V f ( )可由外荷载的总剪力Vp ( ) 减去总剪力墙剪力V w( )得到：V f ( )=Vp ( )-V w ( )5.18联系梁刚度乘以刚度降低系数后，内力会有什么变化？答： 由于剪力墙刚度很大，与之相连的梁（剪力墙之间的连梁、框架与剪力墙之间的联系梁）端部弯矩都很大，设计的配筋将很多，为了便于施工，又不影响安全，在抗震结构中又可使梁先出现塑性铰，我国设计规范允许这些梁作塑性内力重分布，联系梁刚度乘以刚度降低系数后，梁端弯矩将降低。5.19什么是质量中心？风荷载的合力作用点与质心计算有什么不同？答： (

24、1) 等效地震荷载作用点即惯性力的合力作用点，与质量分布有关，称为质心。(2) 各表面风力的合力作用点，即为总体风荷载的作用点，设计时将沿高度分布的总体风荷载的线荷载换算成集中作用在各楼层位置的集中荷载。计算质心时，可用重量代替质量， 将建筑面积分为若干个质量均匀分布的单元，在参考坐标系中确定重心坐标。5.20什么是刚心？怎样用近似方法求框架结构、 剪力墙结构和框剪结构的刚心？各层刚心是否在同一位置？什么时候位置会发生变化？答： (1) 在近似方法计算中，刚心是指各抗侧力结构抗侧刚度的中心。在求框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚心时，其计算方法与形心计算方法类似，把抗侧力单元的抗侧刚度作为假想

25、面积，求得各个假想面积的总形心就是刚度中心。(2) 各层刚心不一定都在同一位置，当上、下结构布置不相同时，各层刚心显然不在同一位置；上、下结构布置相同的框架 -剪力墙结构中， 各层刚心也并不在同一根竖轴上，有时刚心位置相差很大。5.21 为什么说很难精确计算扭转效应？在设计时应采取些什么措施减小扭转可能产生的不良后果？答： (1) 扭转效应很难精确计算，因为结构的各层刚心很难进行精确的计算，实际工程中很多结构构件和非结构构件（如填充墙）的刚度难以计算；另外建筑的实际重心位置由于实际竖向荷载（如楼面活荷载）的分布也难以精确确定；此外，即使在完全对称的结构中，由于地震作用中本身就含有扭转分量以及地

26、震波相位差的影响，使得建筑不可避免的会产生扭转效应。(2) 在工程中，扭转问题要着重从设计方案、抗侧力结构布置或配筋构造、连接构造上妥善设计，一方面尽可能减少扭转，另一方面尽可能加强结构的抗扭能力，计算仅作为一种设计补充手段。5.22扭转修正系数的物理意义是什么？为什么各片抗侧力结构值不同？什么情况下大于 1 ，什么情况下等于1 或小于 1 ？答： (1) 扭转修正系数的物理意义：根据抗侧力构件离刚心的距离，对抗侧力构件的剪力进行修正。(2) 各片抗侧力结构值不同，因为各片结构离刚心的距离不同。当结构的剪力在考虑扭转以后增大时， 1；当结构的剪力在考虑扭转以后减小时，1 ；当结构的剪力在考虑扭

27、转以后减小时，=1 。5.23怎样近似计算结构的层间扭转角及相对地面的总扭转角？扭转对结构各抗侧力单元的侧移及层间变形有何影响？答： (1) 结构的层间扭转角计算公式：Vyex ( Dyi xi2Dxk yk2 )(2) 在扭转作用下，各片抗侧力结构的侧移及层间变形不相同，距刚心较远的边缘抗侧力单元的侧移及层间变形最大。 如果扭转愈严重， 边缘抗侧力单元的附加侧移也愈大，换句话说，可以用结构中最远点的侧移与平均侧移的比值来考察结构扭转的严重程度。5.24构件的弯曲、剪切、轴向变形对结构的内力分布、侧向位移有什么影响？如果忽略柱轴向及剪切变形，结构的计算位移偏大还是偏小？答： 构件的弯曲、剪切、

28、轴向变形对结构的内力分布、侧向位移都有影响，其中构件的弯曲影响最大， 它决定了结构的内力分布与侧向位移。 如果忽略柱轴向及剪切变形，结构的计算位移偏小。5.25为什么有些构件开裂屈服后，会出现塑性内力重分配？按弹性计算设计的结构有必要考虑塑性内力重分配吗？为什么？调幅与直接调整内力有什么区别？答： (1) 在超静定结构中，未开裂阶段各截面内力之间的关系是由各构件弹性刚度确定的；构件开裂屈服后，刚度就改变了，裂缝截面的刚度小于未开裂截面的，开裂构件的刚度小于未开裂构件的刚度，使得内力向刚度大的构件转移；当内力最大的截面进入破坏阶段出现塑性铰后，结构的计算简图也改变了，致使各截面内力间的关系改变得

29、更大。即由于超静定钢筋混凝土结构的非弹性性质而使各截面内力之间的关系不再遵循线弹性关系，会出现应力重分布导致构件的内力重分布。(2) 按弹性计算设计的结构有必要考虑塑性内力重分配,因为即使是按弹性计算设计的结构在某些外力的作用下， 也会出现构件的开裂， 从而会出现内力重分布。 在设计中，考虑这种内力重分布，会减少某些截面的配筋，从而获得较好的经济效益。(3) 调幅一般指的是在重力荷载作用下的梁端弯矩的减少，此时相应地应增加跨中弯矩以保证静力平衡；直接调整内力一般为构件按照规范或规程要求进行的“强剪弱弯”或“强柱弱梁”的调整，目的是保证结构的延性。1 、剪力墙抗震设计应符合的原则是什么？剪力墙抗

30、震设计应符合的原则是（1 ）、强墙弱梁（2 ）、强剪弱弯（3 ）、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件（4 ）、加强重点部位设置底部加强区（5 ）、连梁特殊处理措施1 、高层建筑定义JGJ3-2010高层建筑混凝土结构技术规程将10 层及10层以上或高度超过28 的住宅建筑结构和房屋高度大于24 的其他民用建筑，划为高层民用建筑。1 ）层数大于10 层；2 ）高度大于28m；3 ）水平荷载为主要设计因素；4 ）侧移成为控制指标；5 ）轴向变形和剪切变形不可忽略；2 、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。从结构体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：框架结构、剪

31、力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。Chap 21 、为什么活荷载的不考虑不利布置？计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5 2.5kN/ 范围内，只占全部竖向荷载的10 20 ，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布

32、，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以 1.1 1.3 的放大系数。2 、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（1 ）有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2 ）梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；支撑有：中心支撑和偏心支撑等；墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；3 、如何确定高层建筑的结构方案（ 1 ）、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；（ 2 ）、构件的布置（ 3 ）、对构

33、件截面进行初选；4 、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用；1 、风荷载的确定：大多数建筑（300m以下）可按荷载规范规定的方法计算；少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验）规范规定的方法：；k z s z 0 w = z - 基本风压；s - 风载体型系数； z - 风压高度变化系数； z - z 高度处的风振系数；2 、地震荷载分为：反应谱法和时程分析法；抗震规范要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充；5 、减少高层建筑温差影响的措施是什么？减少温差影响的综合技术措施主要有：（1 ）采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。（ 2

34、）合理选择结构形式，降低结构约束程度，从而减小约束应力。（ 3 ）合理布置分布钢筋，重视构造钢筋的作用，加强构造配筋。（ 4 ）在顶层、屋顶、山墙及纵墙两端开间等温度变化影响较大的部位提高配筋率。（ 5 ）优选有利于抗拉性能的混凝土级配，减少坍落度，对于超长结构采用后浇带方法施工或将结构划分为长度较短的区段施工。6 、设沉降缝的目的是什么？在实际设计中常用的处理方法有哪些？设沉降缝的目的是解决不均匀沉降。避免地基不均匀沉降的主要措施有：（1 ）采取利用压缩性小的地基，减少总沉降量及沉降差。（2 ）对于有不同高度及基础设计成整体的结构，在施工时将它们暂时断开，待主体结构施工完毕，已完成大部分沉降

35、量以后再浇灌连接部分的混凝土。（ 3 ）将裙房做在高层建筑的悬挑基础上，达到裙房与高层部分沉降一致。（ 4 ）综合采用上述方法处理。Chap31 、高层建筑结构设计要满足哪些要求？1 、承载力要求；2 、侧移限制；3 、舒适度要求；4 、稳定和抗倾覆；5 、抗震结构延性要求；3 、什么是高层建筑结构的概念设计？高层建筑结构的概念设计的要点有哪些？高层建筑结构的概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验， 在方案阶段及初步设计阶段。从宏观上、总体上和原则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题。主要涉及结构方案的选定和布置、荷载和作用传递路径的设置、关

36、键部位和薄弱环节的判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥。承载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配，结构分析理论的基本假定（如楼板平面内刚度无限大时的工程实现，主体结构与连接结构的可靠连接， 在地震作用下整体结构能够发挥耗散能量作用，不会因极少数薄弱部位提早破坏而倒塌）等。高层建筑结构的概念设计的要点：结构简单、规则、均匀；刚柔适度、延性好；加强连接，整体稳定性强；轻质高强、多道设防。Chap41 简述钢筋混凝土框架结构的设计要点（1 ）、延性框架设计强柱弱梁；强剪弱弯；强节点弱构件；强锚固；（ 2 ）、柱设计：考虑： a 延性； b 塑性铰出在梁端；（ 3 ）、梁设计：考虑： a

37、轴压比； b 柱端加密（ 4 ）、节设计：延性节点；2 、 D 值法计算框架结构的具体步骤是什么？D 值法计算框架结构的具体步骤是：D 值为改进反弯点法。（1 ）计算抗侧高度 212 c D ih=（ 2 ）在水平力作用下求出各楼层剪力；（ 3 ）将楼层剪力 按该层各柱的 D 值比例分配到各柱得到柱剪力；（ 4 ）求出柱的反弯点 Y，由剪力 及反弯点高度 Y 计算出柱上下端弯矩；（ 5 ）根据梁柱节点平衡条件，梁柱节点的上下柱端弯矩之和应等于节点左右边梁端弯矩之和，从而求得梁端弯矩值；（ 6 ）将框架梁左右端弯矩之和除以梁的跨度，则可得到梁端剪力；（ 7 ）从上到下逐层叠加梁柱节点左右边梁端剪

38、力值，可得到各层柱在水平力作用下的轴力值。3 、高层框架柱结构中的侧移哪些是有害性侧移，哪些是无害性侧移？答：某层位移包括有本层荷载产生的层间侧移和下一层的位移。前者属于有害性侧移，后者属于无害性侧移。5 、保证框架梁结构构件有足够延性的措施有哪些？延性：是指构件和结构屈服后，具有承载能力不降低或基本不降低、且具有足够塑性变形能力的一种性能。一般用延性比表示。延性比：是指极限变形（曲率、转角或扰度）与屈服变形的比值。屈服变形：指钢筋屈服时的变形。极限变形：承载力降低10%-20%时的变形。框架的延性主要取决于框架梁，因此，在框架梁的设计中，应对梁的延性给予足够的重视。（ 1 ）钢筋混凝土梁的破

39、坏形态有两种形式：弯曲破坏和剪切破坏。剪切破坏属于延性小、耗能能力差的脆性破坏，应通过强剪弱弯设计，避免剪切破坏。（ 2 ）即使是适筋梁，梁的延性也与受拉钢筋的配筋率有直接的关系。受拉钢筋配筋率越低，梁的延性越好。受压钢筋配筋率越高，梁的压区高度就越小，塑性铰的转动能力就越强，梁的延性就越好。（ 3 ）框架梁箍筋与延性：须在梁的两端设置箍筋加密区，来保证塑性区具有良好的塑性转动能力，同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈。（ 4 ）梁剪力设计值为了避免梁在弯曲破坏前发生剪切破坏，应按“强剪弱弯”的原则调整框架梁端部截面组合的剪力设计值。（5 ）剪压比：截面内平均剪应力与混凝土抗压强度设计值之

40、比，即c 0Vf bh ；剪压比过大 ,混凝土会过早发生斜压破坏 ,箍筋不能充分发挥作用 ,它对构件的变形能力也有显著影响。因此应控制。（ 6 ）梁截面尺寸的要求梁宽 200mm梁宽 / 柱宽 1/2粱的高宽比4粱净跨 / 截面高 4 ；框架主梁一般h=(1/101/18)lb6 、剪跨比、轴压比、剪压比定义是什么？它们与框架柱破坏形态有什么样的关系？剪跨比是反映柱截面弯矩与剪力相对大小的参数。其表达式为：0 = M /(Vh )轴压比：柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比 , N cc / c = N f b h剪压比是指截面平均剪应力与混凝土轴心抗压强度的比值

41、，表达式为/ c c c V fbh剪跨比是影响钢筋混凝土柱子破坏形态的重要因素。剪跨比较小的柱子往往会出现斜裂缝而导致剪切破坏。试验研究发现：当 2 时，柱子称为长柱，其破坏形式多为弯曲破坏；当 2 时，称为短柱，其破坏形式多为剪切破坏。但当混凝土强度等级较高、箍筋配置量足够时，有可能出现稍有延性的剪切受压破坏；当 1.5时 ,称为极短柱，一般都会发生剪切斜拉破坏，几乎没有延性。随着轴压比的增大，柱子的极限抗弯承载力会提高，但变形能力、耗散地震能量的能力明显下降。剪压比越大，斜裂缝出现的越早，要求配置的箍筋量也就越多。7 、为什么要设计强柱弱梁框架结构？如何设计强柱弱梁？下面几个概念是否对？为什么？（ 1）柱子断面大于梁断面就是强柱弱梁； （ 2 ）柱子线刚度大于梁线刚度就是强柱弱梁；（ 3 ）柱子承载力大于梁承载力就是强柱弱梁。要设计强柱弱梁框架结构：为了使塑性铰首先在梁中出现，同一节点柱的抗弯能力要大于梁的抗弯能力。强柱弱梁设计要求：按强柱弱梁的要求调整柱端弯矩设计值；为了推迟框架结构底层柱固定端截面屈服，一、