倒三角荷载及顶点集中荷载作用下内力计算
剪力墙结构的内力及位移计算
这三种荷载的某种组合； （2）计算沿水平荷载作用方向的m片剪力墙的总等效刚度； （3）根据剪力墙的等效刚度，计算每一片剪力墙所承受的水平荷载； （4）再根据每一片剪力墙所承受的水平荷载形式，进行各片剪力墙中连梁 和墙肢的内力和位移计算。
6.2 剪力墙结构平面协同工作分析
2）第一类和第Байду номын сангаас类：包括整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。 （1）将第一类剪力墙合并为总剪力墙，将壁式框架合并为总框架，按照框
6.1 结构布置
6.2 剪力墙结构平面协同工作分析
1）在竖向荷载作用下，各片剪力墙承受的压力可近似按各肢剪力墙负荷面 积分配；
2）在水平荷载作用下，各片剪力墙承受的水平荷载可按结构平面协同工作分析。
即研究水平荷载在各榀剪力墙之间分配问题的一种简化分析方法。
剪力墙结构平面图
6.2 剪力墙结构平面协同工作分析
所产生的相对位移为
（z）h
3
lb
6.4 双肢墙的内力和位移计算
（连梁切口处的变形连续条件）
6.4 双肢墙的内力和位移计算
2、第二步：引入补充条件，求 （ z）
大工16秋《钢筋混凝土结构课程设计》-满分答案（2）
⼤⼯16秋《钢筋混凝⼟结构课程设计》-满分答案（2）⽹络教育学院《钢筋混凝⼟结构课程设计》题⽬：仓库⼚房单向板设计学习中⼼：专业：年级：学号：学⽣：指导教师：1 基本情况本章需简单介绍课程设计的内容，包括⼚房的尺⼨，板的布置情况等等内容。
1、⼯程概况仓库⼚房，设计使⽤年限为50年，住宅⼩区采⽤砖混结构，楼盖要求采⽤整体式单向板肋梁楼盖。
墙厚370mm ，柱为钢筋混凝⼟柱，截⾯尺⼨为400400mm mm ?。
2、设计资料（1）楼板平⾯尺⼨为19.833m m ?，如下图所⽰：图2.1 楼板平⾯图（2）楼盖做法详图及荷载图2.2 楼盖做法详图楼⾯均布活荷载标准值为：7kN/m 2楼⾯⾯层⽤20mm 厚⽔泥砂浆抹⾯，γ=20kN/m 3, 板底及梁⽤20mm 厚混合砂浆天棚抹底，γ=17kN /m 3 楼盖⾃重即为钢筋混凝⼟容重，γ=25KN /m 3④恒载分项系数1.2；活荷载分项系数为1.3（因⼯业⼚房楼盖楼⾯活荷载标准值⼤于4kN/m 2）⑤材料选⽤混凝⼟：C25钢筋：梁中受⼒纵筋采⽤HRB335级钢筋；板内及梁内的其它钢筋可以采⽤HPB235级。
2 单向板结构设计2.1 板的设计本节内容是根据已知的荷载条件对板进⾏配筋设计，按塑性理论进⾏计算。
2.1.1 荷载板的永久荷载标准值80mm 现浇钢筋混凝⼟板 0.08×25=2 kN/m 220mm 厚⽔泥砂浆抹⾯ 0.02×20=0.4 kN/m 2 20mm 厚混合砂浆天棚抹底 0.02×17=0.34 kN/m 2 ⼩计 2.74 kN/m 2楼⾯均布活荷载标准值 7 kN/m 2永久荷载分项系数取1.2，因⼯业⼚房楼盖楼⾯活荷载标准值⼤于4kN/m 2，所以活荷载分项系数取1.3。
于是板的荷载总计算值：①q=G γk g +?Q γk q =1.2×2.74+0.7×1.3×7=9.658kN/m 2②q=G γk g +Q γk q =1.2×2.74+1.3×7=12.388kN/m 2由于②>①，所以取②q=12.388kN/m 2，近似取q=12kN/m 22.1.2 计算简图次梁截⾯为200mm ×500mm ，现浇板在墙上的⽀承长度不⼩于100mm ，取板在墙上的⽀承长度为120mm 。
剪力墙结构内力与位移计算(多肢墙)
墙肢弯矩 墙肢轴力 墙肢剪力 列成表格计算，过程和结果如表（3）（4），其中φ (ξ )查表4-5。
等效刚度
由表4-7，按α=4.97，查得均布荷载下Ψ α=0.108 顶点位移
小开口整体墙及独立墙肢近似计算方法
在某些特定条件下，联肢墙的计算可进一步简化，可按静定悬臂的计 算公 式计算内力和位移。这可以大大减少计算工作量。但计算结果 较粗糙，使用应慎重。 有两种特定情况，按两种方法计算： ① 洞口宽而墙肢较窄：墙肢每层均会出现反弯点，连梁及墙肢刚度均 较小，联肢墙的受力性能已接近框架，侧移曲线呈剪切型。可视为宽 梁宽柱的壁式框架，计算方法见第五节。
Ii
j j
i 1
j层第i墙肢剪力：
Vij
Ii0
k 1
VPj
其中，
Ii0
i 1
7、计算顶点位移
1
V0H 3
60 EIeq
1 8
V0H 3 EIeq
1 3
V0H 3 EIeq
倒三角形分布荷载 均布荷载 顶点集中荷载
Ii0
Ii
1
12 EIi GAi h 2
j层第1墙肢 j层第i墙肢 j层第k 1墙肢
n
N1 j Vb1 j
j j
Nij
n
(Vbij
Vb,i1, j )
j j
n
Nk 1, j Vbkj
j j
6、计算墙肢弯矩与剪力
j层第i墙肢弯矩： M ij
Ii
k 1
n
(M Pj m j )
框架-剪力墙结构
24
V f .max
——对框架柱数量从上至下基本不变的规则建 筑， 应取对应与地震作用标准值且未经调 整的各层框架承担的地震总剪力中的最大 值；对框架柱数量从上至下分段有规律变 化的结构，应取每段中对应于地震作用标 准值且未经调整的各层框架承担地震总剪 力中的最大值。
（2） 各层框架所承担的地震总剪力按本条第1 款调整 后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相 连框架梁的剪力及端部弯矩标准值，框架柱的轴力标准值可 不予调整；
式中
C f Dh
D D1 D2 Dn n
h h1 h2 hn H
n
n
Cf
Dh D1h1 D2h2 n
Dnhn n C fi n
i 1
9
（2）剪力墙的抗弯刚度来自单肢墙、整截面墙：Ew Ieq
Ew Iw
1
9 Iw
Aw H 2
整体小开口墙：
Ew Ieq
0.8Ew Iw
1
9 Iw
i
1
1
2.3hc( a)N H 2r (m1 m2a)
-
-
Vi
=
= ++
+
+
Vw
V底
V底=V底 +V顶
V顶
-
H
27
式中
V顶
V底
a Vi V底
EI c
Ei Awi
EI 底层至计算层（i层）的平均刚度，当墙上
有小洞时，应按扣除洞口的惯性矩计算。
当洞口开口系数： 开口面积
p 墙面积 0.4
c．框架的剪力最大值在结构的中部（ 0.6～0.3处），
且最大值位置随结构刚度特征值 的增大而下移。
水平荷载作用下结构的内力分析
3 水平荷载作用下结构的内力分析为了求得框架-剪力墙结构（计算简图如图3-1所示）在水平力作用下的内力，在近似法中采用了连续化方法，即将各层总连梁离散为沿楼层高度均匀分布的连续连杆。
将连杆切开，则总剪力墙成为静定结构（竖向悬臂墙），如图3-2所示，它受连续连杆的未知约束力F p 和分布外荷载P(x)的作用。
其中F p 可有总框架的抗推刚度f C 与结构变形曲线的二阶导数表示，即22F f d y P C d x=；b C 为总连梁的约束刚度。
b C 与f C 的具体计算见刚度参数的计算。
根据梁的弯曲理论，竖向悬臂墙的荷载与挠度的微分关系可有：（3-1）式中，w EJ 为总剪力墙的抗弯刚度。
当外力可表示为简单的函数形式时，则可方便地通过求解微分方程得到总剪力墙和总框架的变形方程，进而由变形和内力的微分关系可以求出总剪力墙、总框架、总连梁的内力。
连续化方法是一种十分巧妙的做法，无论实际的框架剪力墙是多少层，结构的变形方程形式都不变，因而便于手算。
为了获得简便的变形方程，需要将水平荷载等效地转换成三种典型的形式（倒三角形荷载、均布荷载、顶点集中荷载），风荷载，水平地震作用的具体转换见前面一章。
3.1总剪力墙、总框架、总连梁的内力计算由式（3-1）可推导出总剪力墙分别在三种典型水平荷载作用下的计算公式如下： 倒三角形分布荷载作用下2322111[(1)()()]226f qH sh sh ch Sh y C ch λλλλξλξλξλλλλλ-=+-+--- （3-2a ）221[(1)()]22w qH sh sh ch M sh ch λλλλξλλξξλλλλ=+---- (3-2b) 221[(1)()1]22w qH sh sh sh V ch ch λλλλλξλλλξλλλλ=+---- (6-2b) 均布荷载作用下2221[()(1)(1)]2f qH sh y ch sh C ch λλξλξλλξλξλλ+=-+- （3-3a ）4242()w F b d y d y EJ P x p C d x d x=-+221[()1]w qH sh M ch sh ch λλλξλλξλλ+=-- (3-3b)221[()]w qH sh V ch sh ch λλλλξλξλλ+=- (3-3c) 顶点集中荷载作用下33321[()(1)]w PH sh y ch sh EJ ch λξλξλξλλλλ=--+ (3-4a)1()w sh M PH ch sh ch λλξλξλλλ=- (3-4b) ()w sh V P ch sh ch λλξλξλ=- (3-4c) 式中 y------总剪力墙、总框架的侧移；w M -------总剪力墙的总弯矩； w V --------总剪力墙的总剪力；ξ-------相对坐标，坐标原点在固定端，x Hξ=3.1.1 铰接计算体系的内力计算在铰接计算体系中，各典型水平荷载单独作用下总剪力墙的w M 、w V 可直接由式（3-2）~（3-4）算出。
四三一简答填空选择
一、单项选择：第四章1. 设H1、H2、H3、H4分别为框架、框架—剪力墙、框架—筒体、筒体结构适用的最大高度，若在同一设防烈度下，均采用现浇结构，下式正确的是（A）A．H1<H2<H3<H4 B．H1<H3<H2<H4C．H1<H4<H3<H2 D．H1<H2=H3<H42. 关于框架、剪力墙及框架—剪力墙在水平荷载作用下的变形曲线，下列叙述错误．．的是（D）A．框架的变形曲线呈剪切型B．剪力墙的变形曲线呈弯曲型C．当λ在1－6之间时，框架—剪力墙的变形曲线呈弯剪型D．当λ≤1时，框架－剪力墙的变形曲线接近于剪切型3. 在确定高层建筑各种结构体系所适用的房屋最大高度时，房屋高度是指（A）A．室外地面至房屋檐口的高度B．基础顶面至房屋檐口的高度C．室外地面至房屋最高点的高度D．基础顶面至房屋最高点的高度4. 剪力墙斜截面受剪承载力计算公式建立的依据是（D）A．斜拉破坏B．斜压破坏C．剪拉破坏D．剪压破坏5. 在水平力作用下，单榀壁式框架的变形曲线是（B）A．弯曲型B．剪切型C．弯剪型D．剪弯型6. 在确定高层建筑防震缝最小宽度时，不需要．．．考虑的因素是（C）A．结构类型B．设防烈度C．结构最大层高D．屋面高度7.在确定剪力墙有效翼缘宽度时，除考虑至洞口边缘的距离及墙间距外，还应考虑的因素有(D) A．腹板厚度、总高B．腹板厚度、层高C．翼缘厚度、层高D．翼缘厚度、总高8. 框架－剪力墙结构中，根据协同工作分析结果，综合框架柱的剪力最小值(C)A．最顶层B．中部附近C．最底层D．顶部附近9. 计算高层建筑的风荷载时，不需要．．．考虑（D）A.建筑体型B.建筑总高度C.地面粗糙度D.基础形式10. 对于需要考虑风振的高层建筑（A）A.建筑物刚度越小，自振周期越长，风振系数越大B.建筑物刚度越小，自振周期越短，风振系数越小C.建筑物刚度越大，自振周期越长，风振系数越小D.建筑物刚度越大，自振周期越短，风振系数越大11. 与壁式框架相比，双肢墙（A）A.整体性较弱，墙肢一般不出现反弯点B.整体性较弱，墙肢一般会出现反弯点C.整体性较强，墙肢一般会出现反弯点D.整体性较强，墙肢一般不出现反弯点12. 高层建筑的基础埋置深度，当采用天然地基时，基础埋置深度最小值为建筑高度的（D）A．1／8 B．1／12C．1／14 D．1／1513. 高层钢筋混凝土剪力墙墙肢截面设计时，下列说法中正确的是（A）A．如墙肢是小偏心受压，则需要按轴心受压构件验算平面外的承载力B．如墙肢是大偏心受压，则需要按轴心受压构件验算平面外的承载力C．如墙肢是大偏心受拉，则需要按轴心受拉构件验算平面外的承载力D．如墙肢是小偏心受拉，则需要按轴心受拉构件验算平面外的承载力14. 为建立双肢墙连梁未知竖向剪力q(x)的微分方程，需要分析连梁跨中切口处的竖向变形协调条件，切口处的竖向相对位移由三部分组成，其中不包括．．．（A）A．连梁的轴向变形产生的竖向相对位移B．墙肢弯曲变形产生的竖向相对位移C．墙肢的轴向变形产生的竖向相对位移D．连梁的弯曲变形和剪切变形产生的竖向相对位移15. 在风荷载作用下，高层建筑顶部的水平位移一般与建筑总高度H成（D）A．线性关系B．平方关系C．三次方关系D．四次方关系16. 在框架-剪力墙结构设计中，下列关于剪力墙的布置原则中不正确．．．的是（ A ）A．纵向剪力墙宜布置在同一温度区段的两端B．剪力墙的最大间距应按规定予以限制C．剪力墙的合理数量既要保证承载力和刚度要求，又要让框架发挥应有作用D．横向剪力墙宜均匀、对称布置17. 在用力法求解双肢墙连梁切口处的竖向剪力时，引入了一些基本假定，下列四条中不正确．．．的是(B)A．各层连梁简化为沿高度连续分布的等厚度弹性薄片B．假定墙肢承受的局部弯矩不超过总弯矩的15％C．两墙肢在同一水平标高处的水平侧移和转角是相等的D．假定连梁的反弯点在其跨度中央18. 在下列提高双肢剪力墙延性的措施中，不正确．．．的是（）A．减小墙肢的轴压比B．在墙肢截面端部设置约束边缘构件并按要求配筋C．设置跨高比l0／h<2.0的连梁D．在连梁中加配交叉斜筋19. 高层建筑对风的动力作用比较敏感（ A ）A．建筑物越柔，自振周期越长，风的动力作用越显著B．建筑物越柔，自振周期越短，风的动力作用越显著C．建筑物越刚，自振周期越长，风的动力作用越显著D．建筑物越刚，自振周期越短，风的动力作用越显著20. 下列关于整体墙的描述中不正确．．．的是（ C ）A．洞口总立面面积不大于总墙面立面面积的15％B．洞口间的净距要大于洞口的长边尺寸C．洞口对结构计算的影响可以忽略D．洞口至墙边的净距大于洞口长边尺寸21. 我国在《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)中，规定10层及10层以上或房屋高度超过某值的建筑物为高层建筑，此值为（ B ）A．26m B．28m C．30m D．35m22. 关于框架-剪力墙结构的刚度特征值λ，下列说法中正确的是（A ）A．λ越大，结构侧移曲线越接近于框架的侧移曲线B．λ越大，剪力墙承担的层间剪力越多C．λ越小，结构侧移越呈现剪切型的特点D．λ越小，框架承担的层间剪力越多23. 剪力墙结构的侧移曲线为（ A ）A．弯曲型B．剪切型C．弯剪型D．剪弯型24. 用力法分析双肢墙连梁切口处产生的竖向相对位移 (x)时，下列各项变形中不产生竖向相对位移的是（ A ）A．连梁的轴向变形B．连梁的弯曲变形和剪切变形C．墙肢的轴向变形D．墙肢的弯曲变形25. 下列有关小开口剪力墙的叙述中，不正确．．．的是（B ）A．洞口立面面积大于墙总立面面积的15％B．各层墙肢大部分出现反弯点c．墙肢承受的整体弯矩不低于总弯矩的85％D．墙肢承受的局部弯矩不超过总弯矩的15％26. 剪力墙一般不允许．．．发生（ D ） A ．小偏心受压破坏 B ．大偏心受压破坏 C ．大偏心受拉破坏 D ．小偏心受拉破坏 27. ．以下高层建筑结构体系中，应设置转换层楼盖的是（ ） A ．框架结构 B ．剪力墙结构 C ．框支剪力墙结构 D ．框架—剪力墙结构 28. 以下墙体中不属于．．．剪力墙的是（ D ） A ．整体墙 B ．小开口墙 C ．联肢墙 D ．填充墙29. 关于框架结构、剪力墙结构在水平荷载作用下的受力及变形特点，下列说法中错误．．的是（ B ）A ．框架的侧向变形曲线呈剪切型B ．框架柱子一般不出现反弯点C ．剪力墙的侧向变形曲线呈弯曲型D ．剪力墙的连梁会出现反弯点30. 高度超过150米的高层建筑混凝土结构应满足舒适度要求，对住宅和办公楼，结构顶点最大加速度分别不应．．大于（ A ） A ．0.15m/s 2和0.25m/s 2 B ．0.05m/s 2和0.01m/s 2 C ．0.25m/s 2和0.15m/s 2D ．0.01m/s 2和0.05m/s 231. 整体小开口墙的判别条件是（注：为肢强系数限值为整体系数][,ζα）（ C ） A ．10],[<≤αζζ B ．10],[≥>αζζ C ．10],[≥≤αζζD ．10],[<>αζζ32. 关于框筒结构的剪力滞后现象，下列说法中错．误．的是（ C ） A ．腹板框架中，角柱轴力大于中柱轴力B ．腹板框架中，柱子轴力沿筒体边缘呈曲线分布C ．翼缘框架中，柱子轴力沿筒体边缘呈直线分布D ．翼缘框架中，柱子轴力沿筒体边缘呈曲线分布33. 对大偏心受压剪力墙进行正截面承载力计算时，达到屈服强度并参加工作的竖向分布钢筋是（注：x 为名义受压区高度）（ D ） A ．受压区范围内的全部竖向分布钢筋B ．受拉区范围内的全部竖向分布钢筋C ．距受压区边缘1.5x 范围以内的竖向分布钢筋D ．距受压区边缘1.5x 范围以外的竖向分布钢筋34. 采用桩基础时，高层建筑基础的埋置深度可取房屋高度的（ C ） A ．1/5 B ．1/10 C ．1/18D ．1/2035. A 级高度钢筋混凝土高层建筑中适用高度最大的结构体系是（ D ） A ．框架 B ．框架-剪力墙 C ．剪力墙D ．筒中筒36. 框架结构的弹性层间位移与层高之比h u /∆的最大限值为（ B ） A ．1／800 B ．1／550 C ．1／500D ．1／45037. 墙肢斜截面受剪承载力计算是基于防止（ A ） A ．剪压破坏 B ．斜压破坏 C ．剪拉破坏D ．斜拉破坏38. 符合下列条件的可判定为联肢剪力墙（α为整体系数，[]ζ为肢强系数限值）（ A ） A ．[]10,<αζ≤ζ B ．[]10,≥αζ>ζ C ．[]10,<αζ>ζ D ．[]10,≥αζ≤ζ39. 下列叙述正确的是（ C ） A ．框架的变形曲线呈弯曲型 B ．剪力墙的变形曲线呈剪切型C ．当λ在l~6之间时，框架-剪力墙的变形曲线呈弯剪型D ．当λ≤1时，框架-剪力墙的变形曲线接近于剪切型40. 高度不超过150m 的一般剪力墙结构，其底部加强部位高度为（ C ） A ．底部两层的高度 B ．墙肢总高度的1/8C ．墙肢总高度的1/8和底部两层高度二者的较大值D ．墙肢总高度的1/10，并不小于底层层高 41. ．剪力墙内的分布钢筋不应．．采用（ A ） A ．单排配筋 B ．双排配筋 C ．三排配筋D ．四排配筋42. 我国《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）对高层建筑的定义是（ D ） A ．8层以上建筑物 B ．8层及8层以上建筑物 C ．10层以上建筑物D ．10层及10层以上或高度超过28m 的建筑物43. 高度不大于150m 的剪力墙结构，其层间弹性位移与层高之比Δu/h 的限值为（ D ） A.5501 B.8001 C.9001 D.1000144. 有关壁式框架的描述，下列说法中不正确．．．的是（ A ） A.计算时不考虑剪切变形的影响 B.可采用D 值法进行近似计算 C.比双肢墙的整体系数大D.其受力特点基本上与一般框架相似45. 若要降低框架-剪力墙结构中的系数λ，可采取的措施是（ C ） A.增加框架的数量 B.增加剪力墙的数量 C.增加剪力墙的配筋 D.增大框架柱的截面尺寸46. 剪力墙墙肢截面设计时，下列说法中不正确．．．的是（ C ） A.墙肢正截面承载力计算时，应考虑受拉屈服竖向分布筋的作用 B.一般不允许发生小偏心受拉破坏C.如墙肢是大偏心受压，则需要按轴心受压构件验算其平面外承载力D.验算平面外承载力时，不考虑竖向分布钢筋的作用47. .关于框架—剪力墙结构的刚度特征值λ，下列说法中错误．．的是（ A ） A.λ越大，剪力墙数量越多B.λ越小，框架数量越少C.λ越大，结构侧移曲线越接近剪切形D.λ越小，结构侧移曲线越接近弯曲形48. 框架—剪力墙结构铰接体系中，C f 是综台框架的侧向刚度，即框架产生单位剪切角所需要的剪力，EI e0为综合剪力墙等效抗弯刚度，p f 为作用于综合框架的分布力。
高层建筑结构设计 第06章 剪力墙结构内力计算
为简化计算，可将上述三式写成统一公式，并取G=0.4E 可得到整截面墙的等效刚度计算公式为
Ec Ieq Ec Iw
1
9Iw
AwH 2
引入等效刚度，可把剪切变形与弯曲变形 综合成弯曲变形的表达形式
11
V0
H
3
倒三角荷载
60 EIeq
1
V0
H
3
8 EIeq
• 内力 先将整体小开
口墙视为一个上 端自由、下端固 定的竖向悬臂构 件，如图所示， 计算出标高处 （第i楼层）截面 的总弯矩和总剪 力，再计算各墙 肢的内力。
• 墙肢的弯矩 将总弯矩Mi分为两部 分，其一为产生整体
弯曲的弯矩；另一为
产生局部弯曲的局部 弯矩，如图所示。
• 第j墙肢承受的全部弯矩可按下式计算
当剪力墙各墙段错开距离a不大于实体连接墙厚度的 8倍，并且不大于2.5m时，整片墙可以作为整体平 面剪力墙考虑；计算所得的内力应乘以增大系数1.2， 等效刚度应乘以折减系数0.8。当折线形剪力墙的各 墙段总转角不大于15°时，可按平面剪力墙考虑。
6.2 整体墙和小开口整体墙的计算
6.2.1 整体墙的内力和位移计算 1、墙体截面内力
Mi (x)
0.85M p (x)
Ii I
0.15M p (x)
Ii Ii
式中，Ii第i个墙肢的惯性矩，
I 对组合截面形心的组合截面惯性矩。
I I j Aj y2
• 墙肢的剪力 第j墙肢的剪力可近似按下式计算
Vi
1 2
Vp
A Ai
Ii Ii
理论力学三角形载荷的计算公式
理论力学三角形载荷的计算公式
1、均匀分布载荷f、dx dy上的力fdxdy是常数、其产生的力矩为xfdxdy (x轴方向类)、对xfdxdy沿受力面积用二重积分积一下就解决了、如果是园形r 径向类。
力矩为rrdrda,对rrdrda沿受力面积用二重积分积一下一样解决。
对三角形分布在载荷的力和力矩,要确定力矩方向和受力面边界方程。
2、可以将均布载荷看成一个集中力，这个集中力的大小就是均布载荷的面积（q·L），作用于分布区域的中点（L/2）处。
运用均布载荷计算弯矩的公式可以简单认为M=（q*x^2）/2，x是均布载荷的长度。
其来历是：q*x是作用在结构上的合力F，单位为N，合力的作用点位于载荷作用的中点，故F的力臂为x/2米，从而弯矩M=（q*x^2）/2。
力矩在物理学里是指作用力使物体绕着转动轴或支点转动的趋向。
力矩的单位是牛顿-米。
力矩希腊字母是tau。
力矩的概念，起源于阿基米德对杠杆的研究。
转动力矩又称为转矩或扭矩。
力矩能够使物体改变其旋转运动。
推挤或拖拉涉及到作用力，而扭转则涉及到力矩。
力矩等于径向矢量与作用力的叉积。
土木工程专业毕业答辩问题及答案
土木工程专业毕业答辩问题及答案1风荷载计算需考虑哪些因素？高度、体型、地区2框架内力分析中，分层法的前提条件是什么？（1）梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱产生内力，在其他层梁上及柱上产生的内力可忽略不计；（2）竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可以忽略不计.3规程对高层建筑结构的层间水平位移做出了限值？其目的是什么？如果高层建筑结构的层间水平位移太小，是否合适，为什么？1<=/800,防止过大导致建筑物倒塌。
太小：说明结构的整体刚度太大，加大了地震作用效应，而且也不经济。
4风荷载计算中，分整体风荷载计算和局部风荷载计算，其目的是什么？整体风荷载是指整个建筑所受到的风荷载，由整体承担，而局部风荷载是局部面积建筑所受到的风荷载，由局部承担。
它们计算时所用风荷载体型系数不同。
5抗震设计时，为什么要进行0.2V0的调整？怎样调整？为发挥框架抵抗水平力的作用，总框架承受的最大层剪力宜在0.2～0.4Vo之间对总框架剪力Vf <0.2 V0的楼层，Vf 取0.2 V0和1.5 Vf，max中的较小值。
6什么是反弯点？就是弯矩图中负弯矩和正弯矩相交的地方，这个点的弯矩为0，这个点的左右都有弯矩，一边大于0，一边小于07总体信息中，周期折减系数的意义是什么？因为不考虑填充墙的刚度，实际刚度会大点，所以要折减8在高层建筑结构设计中，为什么要限制结构的层间位移和顶点位移？控制顶点测移是考虑人体舒适度的要求；控制层间位移，是考虑建筑结构的抗震规则性的一个重要指标9水平荷载作用下结构的内力分析需要注意的问题水平荷载作用下结构的内力计算主要包括总剪力墙、总框架、总连梁的内力计算和各片墙、各榀框架，各根连梁的内力计算。
11在刚结计算体系中，什么是总框架的广义剪力？如何计算总连梁的分布约束弯矩？总框架的.广义剪力等于总框架的总剪力加上总连梁的分布约束弯距。
总连梁的分布约束弯距：m()CbCfCb为连梁的平均约束弯距的等效剪切刚度Cf为总框架抗推刚度12用公式（6-2）―（6-4）算出的剪力在什么体系中是总剪力墙的总剪力?但在什么体系中就不是总剪力墙的总剪力,而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和?这两个体系中总弯矩是否相同? 1 Cb[Vp()VW'()] '铰接计算体系。
土木工程毕业答辩问题及参考答案
毕业设计思考题2结构方案和初选截面尺寸2.1何为结构体系?高层建筑结构体系大致有哪几类?选定结构体系主要考虑的因素有哪些?(P4~ P5)使用要求、建筑高度、材料用量、抗震要求2.2高层建筑结构总体布置的原则是什么?框剪结构体系A级高度的最大高宽比在设防烈度为6、7、8度时为多少?(5、4)按弹性方法计算时楼层层间最大位移与层高之比的限值对框剪结构应为多少?(1/800)(P6P7)2.3高层建筑结构平面布置、竖向布置的一般原则是什么?(P6)平面:简单、规则、对称、减少偏心2.4如何进行柱网布置?(P7)2.5柱的间距、梁的跨度、板的跨度之间有何关系?(P7~ P8)2.6框剪结构中剪力墙布置的基本原则是什么?(P8)2.7何为壁率?初定剪力墙的数量时剪力墙的壁率应取多少?底层结构构件截面积与楼面面积之比应取多少?(P9)2.8剪力墙的刚度过大或过小时采用的调整方法有哪些?(P9)2.9结构受力构件编号时"abc-d"中各符号含义是什么?(P10)a为楼层号b为构件代号c为构件编号d为梁的跨次或剪力墙墙肢序号2.10如何初估楼板厚度?顶层楼板、地下室顶板厚度有何要求?为什么?(P11)2.11如何初定梁的截面尺寸?(P12)2.12如何初定柱的截面尺寸?(P12)2.13框剪结构中的剪力墙除满足剪力墙结构的要求外还应满足什么要求?(P13)注:各题后括号内表示《高层建筑框架-剪力墙结构设计》一书的页码该页码内有相关问题的参考答案3 楼板结构设计3.1何谓单向板及双向板?长边/短边≥3时作用于板上荷载q主要由短向板带承受长向板带分配的荷载很小课忽略不计荷载由短向板带承受的四边支承板称为单向板长向板/短向板3时作用于板上的荷载q虽仍然主要由短向板带承受但长向板带所分配的荷载虽小却不能忽略不计荷载由两个方向板带共同重的承受的四边支承板成为双向板3.2单向板、双向板板厚如何确定?梁的截面尺寸如何估算?根据什么确定?单向板的经济跨度一般为2~3m;次梁的经济跨度一般4~6m;主梁的经济跨度一般为5~8m 板h=(1/30~1/40)l1;次梁:(1/12~1/18)l2;主梁:(1/8~1/14)l3l1l2l3---分别为次梁间距主梁间距和柱与柱或柱与墙之间的间距双向板厚度一般不作刚度验算时板的最小厚度h=(1/40~1/50)lox(lox为双向板的短向计算跨度)切应满足h≥80mm双重井式楼盖的梁一般为等截面梁满足刚度要求的梁高可取h=(1/16~1/18)lo梁宽可取b=(1/3~1/4)hlo为建筑平面的短边长度3.3在现浇肋形楼盖中如何确定单向板、双向板、非框架梁的计算简图?根据板的短边边长、支座类型荷载组合3.4什么情况下可采用等效均布荷载?两边铰支静力手册里可以查到的都可以采用均布荷载3.5计算梁、板内力用什么方法?弹性理论分析方法塑性理论分析方法3.6绘出单跨简支梁在均布荷载或跨中集中力作用下的弯矩图、剪力图?不懂就算啦3.7绘出悬臂板在均布荷载作用下内力图及配筋图?3.8试述弯矩分配法的计算步骤?弯矩分配系数如何计算?求出固端弯距再相加出不平衡弯距用不平衡弯距乘与弯距分配系数分配系数就是用各个杆件的刚度系数除与总的刚度系数之和3.9为什么用弹性法计算双向板跨中弯矩时要考虑泊松比?而计算支座弯矩时不考虑?对于查表所求得系数求得的跨内截面弯距值要考虑双向弯曲对两个方向板带弯距值的相互影响因此要考虑泊松比对于支座截面弯距值由于另一个方向板带弯距等于零故不存在两个方向板带弯距的影响问题3.10板和梁的保护层厚度多少?怎样确定?见混凝土结构设计原理P348根据混凝土强度确定3.11受弯构件有哪两种主要破坏形态?正截面破坏和斜截面破坏3.12梁正截面有哪几种破坏形式?有何区别?少筋破坏适筋破坏超筋破坏少筋破坏和超筋破坏都是脆性破坏后果严重破坏前不征兆材料得不到充分利用3.13受弯构件斜截面有哪几种主要破坏形态?斜拉破坏λ3;剪压破坏(1λ≤3);斜压破坏(λ≤1)混凝土结构设计原理P1213.14板的受力钢筋和分布钢筋应满足哪些构造要求?混凝土结构设计原理P973.15单向板内分布钢筋的作用有哪些?同上3.16为什么板一般不配箍筋请分析板类构件通常承受的荷载不大剪力较小因此一般不必进行斜截面承载力的计算也不配箍筋和弯起钢筋混凝土简支板或连续板由于跨高比较大即结构设计由弯距控制应按弯距计算纵向钢筋用量因此板一般不必进行受剪承载力计算3.17连续梁、板支座负钢筋截断的根据是什么?如何确定梁、板的负钢筋切断长度?根据材料抗力包络图连续梁的切断点见混凝土结构设计原理P134表5-4及混凝土结构设计P31单向板的负弯距钢筋切断点和次梁边距离为ln/3和主梁距离为ln/4(ln梁间内边线最短距离);双向板的负弯距钢筋切断点和次梁边距离为lox/4 和主梁边距离为lox/7(lox为板短向计算跨度)3.18连续板边支座看作简支是否存在弯矩?如何处理?对梁有何影响?存在连续板再支座负弯距作用下截面上部受拉下部受压形成内拱板周边的梁能够约束"拱"的支座侧移即能提供可靠的水平推力则再板中形成具有一定矢高的内拱3.19为什么板边支座可作简支边?简支板为什么要设板面构造负钢筋?整体矢式梁板结构中当板、次梁、及主梁支承于砖柱或墙体上时结构之间均可视为铰支座砖柱、墙对他们的嵌固作用较小可在构造设计中予以考虑整体式梁板结构中板、梁和柱是整体浇筑在一起的板支承于次梁次梁支承于主梁主梁支承于柱因此次梁对于板将有一定的约束作用上述约束作用在结构分析时必须予以考虑因此要构造配筋、3.20天面板飘板板角为什么要配置放射钢筋?避免因温度引发的应力集中导致的裂缝3.21设计屋面天沟板应如何配筋?双向双层一般如果可以按悬挑板计算配筋的话你要考虑天沟自重包括外侧挡板的集中力同时要考虑天沟满水或1/2满水的荷载(这看天沟具体使用情况)还要加上施工检修荷载规范上有相应规定的《高层建筑框架》P173.22如果要求板开孔洞结构如何处理?圆孔直径D或方洞b小于300mm时板受力筋可绕国孔洞边不需切断;300~1000mm且无集中荷载时应在孔洞内每侧配置面积不少于孔洞宽度内被切断的受力筋的一半且不少于2根12的附加钢筋;b300且洞边有集中荷载或D1000mm时应在洞边设边梁《高层建筑框架》P163.23次梁是否需要加密箍?为什么?不用因为次梁在支座处只承受了支座负弯距冲切承载力由主梁承担了3.24梁内受力钢筋和纵向构造钢筋应满足哪些构造要求?混凝土结构设计原理P97、983.25梁中架立筋有什么作用?为什么要设腰筋?箍筋有何作用?固定箍筋与钢筋连成骨架也可承受一定压力腰筋可用于抗扭加强梁构件混凝土抗收缩及抗温度变形的能力箍筋可用于固定纵筋抗剪和抗扭3.26底筋4φ22放在b200?的梁内一排放得下吗?放不下纵向钢筋最小间距式503.27次梁与主梁相交处应设置什么钢筋?为什么?吊筋承受来作用在主梁上的集中荷载3.28楼梯平台梁如何支承?一般支承于楼梯间侧承重墙上没墙加柱子《高层建筑框架》P223.29墙下不设次梁如何处理?如果是首层就作成地鼓不是首层就不知道拉板很小的时候就不用的直接传力到两边梁上3.30试绘出板式楼梯的计算简图?楼梯梯段板有何内力?如何配筋? 混凝土结构设计P83~863.31请绘出折板式楼梯的配筋图?为什么?看楼梯大样图E型《高层建筑框架》P22不知道为什么3.32计算楼梯时扶手荷载如何处理?当集中荷载处理3.33如何考虑楼梯扶手和阳台栏杆压顶配筋?房屋建筑学P1923.34梯间小柱的位置?平台梁下面3.35计算楼梯内力时弯矩有时用(1/8)ql2而有些用(1/10)ql2请分析原因?混凝土结构设计P85、P864 结构计算简图及刚度计算参数4.1 在用近似法计算高层框架-剪力墙时引入了哪些假定将空间结构简化为平面结构?P27(1)一榀框架或一片墙可以抵抗自身平面内的水平力而在平面外的刚度很小可以忽略(2)各片平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系协同工作4.2在普通高层建筑中结构布置的基本原则是什么?P27均匀、对称、规则当水平力的合力通过结构抗侧移刚度中心时可不计扭转影响即各层楼板只平移不转动4.3 框架-剪力墙结构在水平荷载作用下其变形曲线是何种类型?P27框架以剪切型变形为主剪力墙以弯曲型变形为主在水平荷载作用下框架的侧移曲线为型剪力墙结构的侧移曲线为型;两种结构共同工作时的侧移曲线为型4.4 剪力墙每一侧的有效翼缘的宽度如何确定?P27每一侧有效翼缘的宽度可取翼缘厚度的6倍、墙间距的一半和总高度的1/20中的最小值且不大于墙至洞口边缘的距离4.5 框架-剪力墙结构的计算简图可简化为哪两种体系?如何区分这两种体系?P28框架以剪切型变形为主剪力墙以弯曲型变形为主在计算简图中可简化为铰结体系和刚结体系两种铰结体系中框架和剪力墙之间通过楼板联系或虽有连梁但刚度很小对墙的约束很弱在计算简图中墙与框架的联系可简化为铰结连杆刚结体系中连梁对墙柱都产生约束作用但对柱的约束作用将反映在柱的D值中因而在计算简图中连梁与墙相连端处理成刚结与框架端为铰结4.6 对有地下室的高层建筑其主体结构的计算高度如何确定?P29在计算简图中选地下室顶板作为主体结构高度的起始点4.7 剪力墙如何进行分类?根据什么条件来判别其类型?P29根据洞口大小和截面应力分布特点剪力墙可分为整截面墙、整体小开口墙、联肢墙及壁式框架用这两个条件来判别是整体系数越大剪力墙的整体性越好;是判明各墙肢在层间出现反弯点多少的条件越大出现反弯点的层数就越多4.8 壁式框架与普通框架有何不同?总框架抗推刚度Cf是否包含壁式框架的抗推刚度?用D值法计算水平荷载作用下壁式框架内力时与一般框架的区别主要有两点:其一是梁柱杆端均有刚域从而使杆件的刚度增大;其二是梁柱截面高度较大需考虑杆件剪切变形的影响包含4.9 什么是刚度特征值λ?它对内力分配、侧移变形有什么影响?刚度特征值λ是框架抗推刚度(或广义抗推刚度)与剪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刚度特征值λ对框架---剪力墙结构体系的影响:当λ=0时即为纯剪力墙结构;当λ值较小时框架抗推刚度很小;随着λ值的增大剪力墙抗弯刚度减小;当λ=∞时即为纯框架结构λ值对框架-剪力墙结构受力、变形性能影响很大4.10 框架-剪力墙结构λ值的正常范围是什么?λ值不满足要求时对结构如何进行调整?以剪力墙为主为弯曲型变形;以框架为主为剪切型变形;1~6之间为弯剪型变形55.1结构计算发现建筑物存在较大的扭转效应应如何处理?加强角柱刚度和边梁刚度外刚内柔5.2设计时未布置剪力墙在施工过程中为了结构安全自行增加了若干剪力墙是否妥当?不妥当设计时未计算添加说明已经满足安全要求自行添加若干剪力墙会使结构的刚度过大加大了地震作用效应而且也不经济5.3在水平荷载作用下框架结构内力分析采用什么方法?P42 在近似法中采用了连续化方法将各层总连梁离散为沿楼层高度均匀的连续连杆5.4反弯点法与D值法有什么不同?反弯点高度不同:反弯点法:水平荷载作用下上层柱的反弯点在柱的中心底层柱反弯点距柱底端为2/3层高处D值法计算基本假定:反弯点法:(1)梁的线刚度与柱线刚度之比大于3时可认为梁刚度无限大;(2)梁、柱轴象变形均可忽略不计D值法:(1)水平荷载作用下框架结构同层各结点转角相等;(2)梁、柱轴向变形均忽略不计反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号5.5计算连梁时是否需要考虑翼缘影响?不考虑5.6水平荷载作用下框架和剪力墙的变形特点有什么不同?P275.7风荷载计算需考虑哪些因素?高度、体型、地区5.8框架内力分析中分层法的前提条件是什么?(1)梁上荷载仅在该梁上及与其相连的上下层柱产生内力在其他层梁上及柱上产生的内力可忽略不计;(2)竖向荷载作用下框架结构产生的水平位移可以忽略不计.5.9重力荷载代表值是如何确定的?P375.9规程对高层建筑结构的层间水平位移做出了限值?其目的是什么?如果高层建筑结构的层间水平位移太小是否合适为什么?P7表2-31/800防止过大导致建筑物倒塌太小:说明结构的整体刚度太大加大了地震作用效应而且也不经济5.10风荷载计算中分整体风荷载计算和局部风荷载计算其目的是什么?整体风荷载是指整个建筑所受到的风荷载由整体承担而局部风荷载是局部面积建筑所受到的风荷载由局部承担它们计算时所用风荷载体型系数不同5.11抗震设计时为什么要进行0.2V0的调整?怎样调整?P44为发挥框架抵抗水平力的作用总框架承受的最大层剪力宜在0.2~0.4Vo之间对总框架剪力Vf 0.2 V0的楼层Vf 取0.2 V0和1.5 Vf中的较小值5.12什么是反弯点?弯距为零的点5.13总体信息中周期折减系数的意义是什么?因为不考虑填充墙的刚度实际刚度会大点所以要折减5.14 在高层建筑结构设计中为什么要限制结构的层间位移和顶点位移?高层建筑P426.水平荷载作用下结构的内力分析需要注意的问题水平荷载作用下结构的内力计算主要包括总剪力墙、总框架、总连梁的内力计算和各片墙、各榀框架各根连梁的内力计算6.1如何计算在各类水平荷载作用下总剪力墙上任意一点发生的水平位移?如何进行水平位移验算用哪个参数进行验算?P1346.2如何计算在各类水平荷载作用下总剪力墙任意一点的内力(弯矩、剪力)总框架的内力(弯矩、剪力)?P1356.3在刚结计算体系中什么是总框架的广义剪力?如何计算总连梁的分布约束弯矩?总框架的广义剪力等于总框架的总剪力加上总连梁的分布约束弯距总连梁的分布约束弯距:Cb为连梁的平均约束弯距的等效剪切刚度Cf为总框架抗推刚度6.4用公式(6-2)-(6-4)算出的剪力在什么体系中是总剪力墙的总剪力?但在什么体系中就不是总剪力墙的总剪力而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和?这两个体系中总弯矩是否相同?铰接计算体系刚度体系中的不是总剪力墙的总剪力而是总剪力墙的总剪力与总连梁分布约束弯矩的代数和不同刚度特征值λ6.5在刚结体系内力计算中λ应该用考虑什么折减后的计算值刚度折减折减系数不小于0.56.6什么时候调整Vf?怎样调整Vf 对总框架剪力Vf 0.2 V0的楼层Vf 取0.2 V0和1.5 Vf中的较小值6.7如何计算各根连梁的第i个刚结端的分布约束弯矩?如何计算连梁第i个刚结端的约束弯矩?各根连梁的第i个刚结端的分布约束弯矩可由总连梁的分布约束弯距按下式求出:式(6-12) 连梁第i个刚结端的约束弯矩可由连梁杆端分布弯距与层高相乘得到式(6-13)6.8在求各根连梁内力时应注意剪力墙轴线处约束弯矩M12和剪力墙墙边处连梁杆端弯矩Mb12这两个概念的不同如何计算这两个不同的弯矩?剪力墙轴线处约束弯矩M12 式(6-13)剪力墙墙边处连梁杆端弯矩式(6-14)6.9在求出总剪力墙在各楼层处的内力(弯矩、剪力)后如何求各片剪力墙在各楼层处的内力(弯距剪力)?不管是铰接体系还是刚接体系均应按照各片剪力墙的等效抗弯刚度进行再分配6.10在求出MWijVWij后对于整截面剪力墙和小开口整体剪力墙还应怎样考虑连梁?P46对第i片剪力墙在第j层楼盖上、下方的剪力墙截面弯距分别加上或减去剪力墙墙边处连梁杆端弯矩的一半6.11对于联肢剪力墙求出MWijVWij后还需进一步求出什么?P47根据墙顶和墙底的弯距和剪力等效的原则求得其"相当荷载"据此求出联肢墙的每个墙肢和连梁的内力6.12 D值法又称改进的反弯点法主要在什么地方进行改进?如何用D值法计算各榀框架的内力?P47D值法中:反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号按照各柱的D值进行分配可以得到各柱在各楼层处剪力(通常是近似该柱上下端两层楼板标高处剪力的平均值作为该柱该层的剪力)然后确定出普通框架柱和壁式框架柱的反弯点高度便可以计算柱端弯距再根据结点平衡条件可求出梁端弯距进而求出框架梁的剪力和柱的轴力6.13 在D值法中如何确定反弯点位置?y0y1y2y3 分别代表什么意义如何计算这四个参数?反弯点高度:-标准反弯点高度由《高层建筑结构设计》中表4.2、4.3查取上下层梁刚度不等时的修正值由表4.4查取、上下层层高不等时的修正值由表4.5查取反弯点高度取决于荷载形式、梁柱刚度比、建筑物总层数和柱所在的楼层号当反弯点高度(时反弯点在本层;当时本层无反弯点反弯点在本楼层之上当时反弯点在本层之下6.14在用Excel表(表13-17至表13-36)计算内力时须特别注意公式当中每个参数的含义;并且当中许多公式都要根据实际情况进行修改P42-476.15在计算柱轴力和梁端弯矩(表13-37)时须注意正负符号P42-476.16地震荷载是和风荷载分别是按怎样的分布作用在结构上的?水平地震作用地震荷载:倒三角形分布、顶点集中荷载风荷载:倒三角形分布、均布荷载、顶点集中荷载7 竖向荷载作用下结构的内力分析7.1 高层建筑在竖向荷载作用下一般要不要考虑荷载的最不利布置?为什么?P48 活荷载一般情况都不大(1.5~2.0)仅占全部竖向荷载的10%~15%计算时可不考虑荷载的最不利布置也不考虑活荷载的折减7.2 计算竖向荷载作用下框-剪结构内力时各荷载是取标准值还是取设计值?为什么?P48 标准值以便于各种工况下的荷载效应组合7.3 计算竖向荷载作用下框架结构的内力有哪些方法?力距分配法、分层法7.4 为什么计算竖向荷载作用下框架结构的内力可以采用分层法?分层法是力矩分配法的进一步简化其计算过程跟力矩分配一样7.5 试简述用力矩分配法计算单层框架结构的计算过程P49求出结点的固端弯距计算分配系数然后力矩分配和传递7.6 请画出用分层法计算框架结构的计算简图P497.7 请指出分层法计算框架时为什么除底层柱之外其他层柱的线刚度乘上0.9传递系数用1/37.8用分层法计算框架结构时分层计算所得的杆端弯矩就是最后弯矩吗?为什么? 梁端弯距是最终弯距柱端的最终弯距则需要由上、下两层所得的同一柱端弯距叠加而成7.9 如何由梁端弯矩计算梁端剪力?计算各跨梁端剪力时可将梁看作简支梁求出梁在梁端弯矩和该跨梁上的恒载作用下的支座反力即为梁端剪力7.10 如何计算竖向荷载作用下框架柱的轴力?各柱上端轴力由横向框架梁端剪力、纵向框架梁端支反力(按简支梁计算)与上层柱传来的轴力相加而得;各柱下端轴力为上端轴力加本层柱自重7.11 如何计算框-剪结构中作用在剪力墙部分的竖向荷载?P501按负荷面积计算各层楼板及墙重垂直的梁传递的荷载(2)剪力墙左右端连梁通过与剪力墙相连端传递的荷载(3)剪力墙的自重(扣除门洞部分重)7.12 画出框-剪结构在竖向荷载作用下剪力墙的计算简图P1587.13 如何计算框-剪结构中剪力墙部分的内力?恒载作用下剪力墙的轴力有以下几部分:(1)墙肢自重;(2)墙肢两侧由楼板传来的三角形荷载;(3)纵向梁传来的集中荷载剪力墙所承受的弯矩由两部分组成一是连梁与剪力墙相连处作用于剪力墙的弯距;另一是各恒载和剪力墙的剪力向剪力墙形心处平移所得弯距7.14 如何计算连梁在竖向荷载作用下的内力? 跟主梁的计算方法相同7.15如何计算壁式框架在竖向荷载作用下的内力?7.16 试画出壁式框架在竖向荷载作用下的计算简图8 荷载效应及内力组合8.1什么是荷载效应?什么是荷载效应组合?荷载效应是指在某种荷载作用下结构的内力或位移荷载效应组合是指通常在各种不同荷载作用下分别进行结构分析得到内力和位移后再用分项系数与组合系数加以组合8.2在结构设计时为什么要进行荷载效应组合?高层建筑P39由于各类荷载性质的不同它们出现的频率以及对结构的作用也不尽相同需考虑它们的组合作用组合的依据是根据实际出现的情况用概率统计的方式进行8.3非抗震设计与抗震设计相比荷载效应组合的公式有何不同?P52有地震作用的效应组合除了计算重力荷载代表值的效应还要考虑水平、竖向地震作用下的效用重力荷载代表值的计算也不同8.4有地震作用效应组合时公式中的SGE含义是什么?重力荷载代表值的效应=恒载+活荷载*(50%+80%)8.5荷载分项系数的取值跟哪些因素有关?P52恒荷载:当效应对结构不利时对可变荷载取1.2永久荷载取1.35;当对结构有利时应取1.0活荷载:1.48.6进行构件截面设计时构件的控制截面应如何选取?通常是内力最大的截面但不同内力并一定在同一截面达到最大值一个构件可能同时有几个控制截面P54表8-28.7什么是截面的最不利内力?结构在截面产生的最危险内力8.8框-剪结构中梁、柱、剪力墙在考虑地震作用的情况下内力组合通常有哪几种?P54表8-28.10框-剪结构中梁、柱、剪力墙需要考虑的最不利内力有哪些?P54表8-28.11在框架梁的设计中对于竖向荷载作用下的梁的内力可以进行塑性调幅什么是塑性调幅?为什么要进行塑性调幅?怎样进行塑性调幅?塑性调幅是对梁端支座乘以调幅系数弹性计算时框架构造梁的端弯距较大配筋较多给施工带来困难;另一方面超静定钢筋混凝土结构具有塑性内力重分布的性质所以对竖向荷载作用下带来梁端弯距在与水平荷载作用下的内力组合之前需要进行内力调整既塑性调幅为了获得梁(含连梁)、柱杆端截面的弯矩和剪力需要将计算的节点内力值换算为支座边缘的内力标准值(q为作用在梁上的均布荷载)在内力组合前对竖向荷载作用下梁支座边缘处的弯矩需乘以弯矩调幅系数(本设计取0.8)跨中弯矩乘1.19 截面设计和结构构造9.1 结构抗震设计的原则是什么?什么是"三个水准"、"二阶段设计"?结构抗震设计p15三水准:小震不坏中震可修大震不倒二阶段设计:第一阶段:针对所有进行抗震设计的高层建筑应进行小震作用的抗震计算和保证结构延性的抗震构造设计以到达三水准要求第二阶段:针对甲级建筑和特别不规则的结构用大震作用进行结构易损部位(薄弱层)的塑性变形验算9.2 如何实现"三个水准"的设防目标?采用二阶段设计实现;一、承载力验算(弹性计算)二、弹塑性变形验算并采取相应的抗震构造措施以实现第三水准的抗震设防要求9.3 本设计如何实现第三水准的设防要求? 加强结构的薄弱部位采取相应的抗震构造措施如剪力墙的底部加强(底部加强部位高度取值构造配筋)9.4 结构重要性系数和承载力抗震调整系数的意义是什么?。
框架剪力墙结构设计
41
42
43
44
45
悬臂剪力墙内力和变形的关系
d2 y
Mw EIw dx2
（6.4）
VwddM w xEw Idd3x3y
（6.5）
p (x)pF(x)pw (x)d dw V x Ewd d I44 yx
总剪力墙的抗弯刚度：
≥50ｍｍ Ｃ20～Ｃ40
Φ6～8@150～ 宜≥40ｍｍ 200
5
（２）框架和剪力墙的布置方式 ：灵活、对称 ① 框架与剪力墙（单片墙、联肢墙或较小井筒）分
开布置； ② 在框架结构的若干跨内嵌入剪力墙（带边框剪力
墙）； ③在单片抗侧力结构内连续分别布置框架和剪力墙； ④ 上述两种或三种形式的混合。
36
一、计算简图
框架—剪力墙结构铰接体系:剪力墙与框架之间只
通过刚性楼板联系，共同承担水平荷载；
框架—结构刚接体系：部分或全部剪力墙与框架
之间有连梁联系，连梁对与之相连的剪力墙有约束 作用；（当连梁的尺寸较小时，对墙肢的约束很弱， 也可视为铰接体）。 刚接结点数目确定。
37
38
39
二、水平荷载作用下框架—剪力墙结构内力和位移 计算
设计条件 ７０，Ⅱ类土
构件截面面积与楼面面积之比 （ＡＷ+ＡＣ）／Ａｆ
0.03～0.05
剪力墙截面面积与楼面 面积之比ＡＷ／Ａｆ
0.02～0.03
８０，Ⅲ类土
0.04～0.06
0.03～0.04
１、ＡＷ—剪力墙截面面积、ＡＣ—柱截面面积、Ａｆ—楼面 面积；2、表中数值是纵横两方面的总量，应使两个方向的剪 力墙数量接近；3、高度较大的框架—剪力墙结构，宜取表中 的上限值。
高层课后思考题答案
第1章绪论1.我国对高层建筑结构是如何定义的？答：我国规定：10层及10层以上或高度超过28m的住宅以及房屋高度大于24m的其他民用建筑为高层建筑。
2.高层建筑结构的受力及变形特点是什么？设计时应考虑哪些问题？答:特点：水平荷载对结构影响大，随高度的增加除轴力与高度成正比外，弯矩和位移呈指数曲线上升，并且动力荷载作用下，动力效应大，扭转效应大。
考虑：结构侧移，整体稳定性和抗倾覆问题，承载力问题。
3.从结构材料方面来分，高层建筑结构有哪些类型？各有何特点？答：相应的结构分类（以材料分类）：砌体结构、钢结构、钢筋混凝土结构、钢-混凝土混合结构特点：（1）砌体结构具有取材容易、施工简便、造价低廉等优点，但其抗拉、抗弯、抗剪强度均较低，抗震性能较差。
（2）钢结构具有强度高，自重轻（有利于基础），延性好，变形能力大，有利于抗震，可以工厂预制，现场拼装，交叉作业但价格高，防火材料（增加造价），侧向刚度小。
（3）钢筋混凝土具有价格低，可浇筑成任何形状，不需要防火，刚度大。
但强度低，构件截面大占用空间大，自重大，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。
（4）混合结构与钢构件比：用钢少，刚度大，防火、防锈；与混凝土构件比：重量轻，承载力大，抗震性能好。
第2章高层建筑结构体系与布置1. 高层结构体系大致有哪几类？各种结构体系优缺点和受力特点如何？答：高层结构体系类型:框架结构体系剪力墙结构体系框架—剪力墙结构体系筒中筒结构体系多筒体系巨型结构体系框架结构：受力变形特点：框架结构的侧移一般由两部分组成：1）水平力引起的楼层剪力，使梁、柱构件产生弯曲变形，形成框架结构的整体剪切变形Us；2）由水平力引起的倾覆力矩，使框架柱产生轴向变形（一侧柱拉伸，另一侧柱压缩）形成框架结构的整体弯曲变形Ub；3）当框架结构房屋的层数不多时，其侧移主要表现为整体剪切变形，整体弯曲变形的影响很小。
注：框架结构属于柔性结构，侧移主要表现为整体剪切变形。
4剪力墙结构内力与位移计算2(双肢墙)
图4-6c是双肢墙的基本体系，沿梁中点切开，切开后连杆弯矩为0(假定反弯点在中 点)，连杆剪力τ(x)是多余未知力，是一个连续函数。未知轴力σ(x)虽然存在， 但与求解τ(x)无关，不必解出其值。 由切开处的变形连续条件建立τ(x)的微分方程，求解微分方程可得连杆剪力τ(x)。 将—个楼层高度范围内各点剪力积分，还原成一根连梁中的剪力。各层连梁中的剪 力求出后，所有墙肢及连梁内力都可相继求出．这就是连续连杆法的基本思路。
令
m( x) 2c ( x)
6H 2 D 12 h S 2c
2
可以得到
12 x 2 V [ 1 ( 1 ) ] 2 0 H H2 2 x m( x) 2 m( x) 12 V0 H H H2 1 V 2 0 H
y ym yv
1
1
dy d 2 ym v d d d 2 1 d d
d 2 ym 1 M ( ) m( )d 0 P d 2 E ( J1 J 2 )
dyv VP ( ) d G ( A1 A2 )
一、双肢墙计算
基本假定： 1、忽略连梁轴向变形，假定两墙肢水平位移完全相同。 2、两墙肢各截面转角与曲率相等，故连梁两端转角相等，连梁反弯点在梁中点。 3、各个墙肢、连梁截面以及层高等几何尺寸沿着双肢墙全高相同。 适用范围： 开洞比较规则，由下到上墙厚度以及层高都不变的联肢墙。 实际工程如果变化不多，取各楼层平均值计算，很不规则剪力墙，本方法不适用。 结构层数愈多本方法计算结果愈好。对于低层和多层结构中的墙，计算误差较大。 基本思路和方程：
每一楼层处连梁假设为均匀分布在该楼层高度内的连续连杆。
高层住宅楼建筑结构设计(校优秀毕业设计)
分类号编号X X 大学毕业设计金都广场1#高层住宅楼建筑结构设计Architectural and Structural Design of NO.1 Apartment in JinduSquare Residential Community申请学位：工学学士院系：土木工程学院专业：土木工程姓名：X X X学号：XXXXXXXXX指导老师：X X X （教授）XXXX年X月X日XX大学[摘要]本设计为XX市金都广场1#高层住宅楼建筑结构设计。
依据XX市市中心规划和住宅建筑使用要求，综合考虑与周围建筑协调、层高、总高、平面布置、立面处理等建筑设计因素，使本建筑建筑风格保持与周围建筑基本一致。
结构体系选用钢筋混凝土框架-剪力墙结构。
在结构设计中，主要进行了刚度计算、荷载计算、内力组合、截面设计和楼梯设计等，绘制了建筑施工图和结构施工图。
整个结构在设计过程中，严格遵循相关的专业规范的要求，参考相关资料和有关最新的国家标准规范，对设计的各个环节进行综合全面的科学性考虑，严格遵守适用、安全、经济、使用方便的设计原则。
关键词：钢筋混凝土框架-剪力墙结构；刚度；地震；风荷载；竖向荷载；内力组合；截面设计；楼梯设计。
目录任务书 (i)摘要 (iv)第1章工程概况及结构选型 (1)1.1 工程概况 (1)1.2 结构选型及布置 (1)第2章结构抗侧刚度计算 (5)2.1 结构计算单元和计算简图 (5)2.2 总剪力墙的等效抗弯刚度 (6)2.3 总框架的抗推刚度 (14)2.4 连梁的约束刚度 (20)2.5 结构刚度特征值 (22)第3章重力荷载及重力荷载代表值 (24)3.1 重力荷载标准值的计算 (24)3.2 重力荷载代表值 (30)第4章横向荷载计算 (32)4.1 横向风荷载 (32)4.2 横向水平地震作用 (34)第5章水平荷载作用下结构内力与位移计算 (37)5.1 位移计算与验算 (37)5.2 剪重比验算 (37)5.3 总框架、总剪力墙和总连梁内力计算 (38)5.4 横向风荷载作用下构件内力计算 (42)5.5 横向水平地震作用下构件内力计算 (48)第6章竖向荷载作用下结构内力计算 (53)6.1 计算单元 (53)6.2 荷载计算 (53)6.3 构件内力计算 (56)第7章内力组合及抗震调整 (59)7.1 抗震等级的确定 (59)7.2 框架梁内力组合及抗震调整 (59)7.3 框架柱的内力组合及抗震调整 (61)第8章截面设计 (64)8.1 框架梁截面设计 (64)8.2 框架柱截面设计 (67)8.3 框架梁柱节点核心区截面抗震验算 (73)第9章板的配筋计算 (76)9.1 板的设计资料 (76)9.2 板的内力计算 (76)9.3 板的截面设计 (77)第10章楼梯设计 (80)10.1 基本资料 (80)10.2 梯段板设计 (80)10.3 平台板设计 (81)10.4 平台梁设计 (82)附录内力组合表 (85)致谢 (88)参考文献 (89)第1章工程概况及结构选型1.1 工程概况1.1.1 建筑概况该工程为XX金都广场1#高层住宅楼，建设地点为XX市XX区。
高层建筑结构思考题
《高层建筑结构》课程思考题1．高层建筑结构体系主要有哪些？试述各体系的组成、主要优缺点、基本受力变形特点及适用范围。
答：主要结构体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架-剪力墙结构体系，筒体结构体系。
①框架结构体系：结构全部由梁柱组成。
优点：建筑平面布置灵活，可以做成大空间，使用灵活，延性好，自重轻，节省材料。
缺点：框架结构的侧向刚度小，侧向变形大，框架结构使用高度有所限制。
框架结构在水平作用下的侧移由两部分组成:第一部分侧移由梁柱的弯矩变形产生，柱和梁都有反弯点，形成侧向变形。
框架下部的梁柱内力大，层间变形大，往上部去变形愈来愈小。
第二部分是由柱的轴向变形产生，柱的拉伸和压缩使结构出现侧移。
这些变形在柱的上部比较大，下部比较小，使结构呈现弯曲型变形。
框架结构体系适用于非抗震地区和层数较少的建筑，建筑高度不要太高，一般15-20层以下为宜。
②剪力墙结构体系：建筑物墙体作为沉重竖向荷载和水平荷载的结构，称为剪力墙结构体系。
优点：整体性好，刚度大，侧向变形较小，抗震效果好。
缺点：剪力墙的间距不能太大，平面布置不灵活，结构自重较大。
剪力墙是一个受弯矩为主的悬臂墙，侧向变形是弯曲型。
剪力墙结构体系在非地震区和地震区的高层建筑中都得到广泛使用，10-30层的住宅及旅馆也可以使用剪力墙结构体系。
③框架-剪力墙结构体系：把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系。
优点：兼有框架和剪力墙的优点，比框架结构的水平承载力和侧向刚度都有很大提高，比剪力墙结构布置灵活，提供较大的空间，有较大的刚度和较强的抗震能力。
缺点：由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。
框架剪力墙中的剪力墙是抗侧力的主体，框架则是承受竖向荷载的主体。
框架本身在水平荷载下呈剪切型变形，剪力墙呈弯曲型变形。
两者通过楼板协同工作，共同抵抗水平荷载。
主要适用于25层以下的房屋，最高不宜超过30层；地震区的五层以上的工业厂房；这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜。
倒三角荷载及顶点集中荷载作用下内力计算
倒三角荷载及顶点集中荷载作用下内力计算对于倒三角荷载作用下的内力计算，首先我们需要确定倒三角荷载的大小和分布规律。
假设倒三角荷载的起始值为P1，终点值为P2，起始点距离构件起点的距离为a，终点距离构件起点的距离为b，则可以假设荷载分布线性减小，即在a到b之间，荷载值均匀减小。
假设构件长度为L，则有荷载的分布函数为：q(x)=P1+(P2-P1)*(x-a)/(b-a)，其中a<=x<=b，0<=P1<=P2构件上任意一点x处的内力可以通过平衡方程和弯曲弹性理论来计算。
以截面正向为参考方向，对于弯矩和剪力的计算有以下公式：M(x) = ∫[0,x] q(x) * (x - t) * dt，其中0 <= x <= bV(x) = ∫[0,x] q(x) * dt，其中0 <= x <= b对于0<=x<=a的区间，荷载值为P1，可以认为是集中荷载的作用。
所以内力计算公式为：M(x)=P1*(x-a)V(x)=P1对于a<=x<=b的区间，内力计算公式为：M(x)=P1*(x-a)+(P2-P1)*(x-a)^2/(2*(b-a))V(x)=P1+(P2-P1)*(x-a)/(b-a)这样，我们就可以通过这些公式来计算x处的内力。
对于顶点集中荷载作用下的内力计算，假设荷载大小为P，作用点距离构件起点的距离为c。
则可以认为是集中荷载的作用，在构件上的施加一个力P，在距离c的地方。
对于c<=x<=L的区间，荷载值为P，可以认为是集中荷载的作用。
所以内力计算公式为：M(x)=P*(x-c)V(x)=P对于0<=x<=c的区间，内力计算公式为：M(x)=P*(x-c)V(x)=P对于c<x<=L的区间，内力计算公式为：M(x)=P*(x-c)V(x)=0这样，我们就可以通过这些公式来计算x处的内力。
总结起来，倒三角荷载和顶点集中荷载作用下的内力计算可以通过平衡方程和弯曲弹性理论来进行。
倒三角荷载及顶点集中荷载作用下内力计算
倒三角荷载及顶点集中荷载作用下内力计算首先我们来看倒三角荷载的作用下，梁的内力计算。
倒三角荷载的荷载分布可以表示为一个三角函数，这里我们以简化计算为例，假设倒三角荷载的最大值为P，梁的长度为L。
在这种情况下，梁上任意一点x处受到的荷载可以表示为：q(x)=(2Px/L)-P其中，q(x)是梁上任意一点x处的单位长度荷载。
对于倒三角荷载作用下的梁，我们需要计算横向剪力、弯矩和挠度。
横向剪力可以通过使用平衡条件计算得到。
假设梁上其中一点x处的横向剪力为V(x)，则根据平衡条件有：∫V(x)dx = 0解此方程可以得到横向剪力的分布。
弯矩可以通过使用力矩平衡条件计算得到。
假设梁上其中一点x处的弯矩为M(x)，则根据力矩平衡条件有：∫M(x)dx = 0解此方程可以得到弯矩的分布。
挠度可以通过使用梁的挠度方程计算得到。
假设梁上其中一点x处的挠度为δ(x)，则梁的挠度方程为：EI(d^4δ(x)/dx^4) = -q(x)其中，E是梁的弹性模量，I是梁的截面惯性矩。
通过求解这个方程，我们可以得到挠度的分布。
接下来我们来看顶点集中荷载的作用下，梁的内力计算。
假设顶点集中荷载的大小为P，梁的长度为L。
在这种情况下，梁上任意一点x处受到的荷载可以表示为：q(x)=-Pδ(x-a)其中，q(x)是梁上任意一点x处的单位长度荷载，a是集中荷载所在的位置。
横向剪力、弯矩和挠度的计算方法与倒三角荷载类似。
通过使用平衡条件、力矩平衡条件和梁的挠度方程，可以得到横向剪力、弯矩和挠度的分布。
需要注意的是，在实际工程中，为了简化计算，通常会采用梁的简化理论，如Euler-Bernoulli梁理论或Timoshenko梁理论。
这些理论在不同条件下对梁的内力计算提供了近似的解析解和数值解方法。
总结起来，倒三角荷载和顶点集中荷载是梁中常见的荷载形式。
在这两种荷载作用下，梁产生的内力包括横向剪力、弯矩和挠度。
通过使用平衡条件、力矩平衡条件和梁的挠度方程，我们可以计算这些内力的分布。
剪力墙内力计算例题
剪力墙内力计算例题一、例题1。
1. 题目。
- 某10层剪力墙结构，层高均为3m，底层墙厚为300mm，混凝土强度等级为C30（f_c = 14.3N/mm^2），墙肢承受的水平荷载标准值分布为：顶点集中力F_k=100kN，倒三角形分布荷载最大值q_k = 20kN/m。
计算底层墙肢底部的弯矩标准值。
2. 解析。
- 对于倒三角形分布荷载作用下，墙肢底部弯矩标准值M_qk：- 根据公式M_qk=(1)/(6)q_kH^2，其中H = 10×3 = 30m，q_k = 20kN/m。
- 则M_qk=(1)/(6)×20×30^2=3000kN· m。
- 对于顶点集中力作用下，墙肢底部弯矩标准值M_Fk：- 根据公式M_Fk=F_kH，F_k = 100kN，H = 30m。
- 则M_Fk=100×30 = 3000kN· m。
- 底层墙肢底部的弯矩标准值M_k = M_qk+M_Fk=3000 + 3000=6000kN· m。
二、例题2。
1. 题目。
- 一剪力墙墙肢，高度H = 25m，承受均布水平荷载设计值q = 30kN/m，墙厚b_w=250mm，混凝土强度等级C35（f_c = 16.7N/mm^2）。
计算墙肢底部的剪力设计值。
2. 解析。
- 根据公式V = (1)/(2)qH。
- 已知q = 30kN/m，H = 25m。
- 则V=(1)/(2)×30×25 = 375kN。
三、例题3。
1. 题目。
- 某剪力墙结构，某层墙肢截面尺寸为b× h = 200mm×4000mm，层高h_0 =3m，该层墙肢承受的弯矩设计值M = 500kN· m，剪力设计值V = 200kN。
计算墙肢的轴压比（墙肢承受的竖向压力设计值N = 1000kN，混凝土强度等级C30）。
2. 解析。