高层建筑结构试题题目

《高层建筑结构》题目剪力墙的分布钢筋要求？高层建筑的剪力墙中竖向和水平分布钢筋不应采用单排钢筋。

剪力墙截面厚度不大于400mm，可以采用双排配筋。

剪力墙厚度在400和700mm之间，采用三排钢筋。

剪力墙厚度大于700mm，采用四排钢筋，受力钢筋可以均匀分布在各排中，或拷进两侧墙面的配筋略大。

各排分布钢筋之间的拉接筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm，在底部加强部位，约束边缘构件以外的拉结筋间距适当加密。

剪力墙竖向和水平分布钢筋的配筋率，一二三级时不小于0.25%，四级和非抗震设计不小于0.2%。

在一些温度应力较大而容易出现裂缝的部位，适当增大剪力墙分布钢筋的最小配筋率，以抵抗温度应力的不利影响。

分布钢筋直径不应大于墙支截面厚度的1/10.短肢剪力墙的定义？墙支截面高度与厚度之比为4~8的剪力墙。

什么是刚心？怎样用近似方法求框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构的刚心？各层刚心是否在同一位置？什么时候位置会发生变化？答：近似方法中刚心是指抗侧力结构抗侧移刚度的中心。

框架柱中的D值就是抗侧移刚度，所以分别求出每根柱在y方向和x方向的D值后，直接代入下式求刚心坐标：按照剪力墙的等效抗弯刚度分配层间剪力，当同层各片剪力墙的弹性模量相等时，按下式计算刚心坐标：框架-剪力墙结构中先不考虑扭转时的协同工作计算，而按下式近似计算刚心位置：扭转修正系数α的物理意义是什么？为什么各片抗侧力结构结构α值不同？什么情况下α>1,什么情况下α小于1，或等于1？答：剪力修正系数是指求出了平移分配到的剪力后，为了考虑扭转效应，而乘以的修正系数。

因为不同方向的抗侧力结构抗侧力刚度之和不一定相等，相同方向的不同抗侧力结构距离刚心的距离不等。

当抗侧力结构偏离刚心的方向是沿坐标轴的正方向，则α大于1，反之小于1，如果正好通过刚心，则α=1.框架结构设计时一般可对梁端负弯矩进行调幅，现浇框架梁与装配式框架梁的弯矩调幅系数取值是否一致？哪个大？为什么？答：两者取值不一致。

现浇框架的调幅系数更大（0.8~0.9），装配框架的调幅系数更小（0.7~0.8）。

因为对于装配整体式框架，由于接头焊接不牢或由于节点区混凝土灌注不密实等原因，节点容易变形而达不到绝对刚性，框架梁端的实际弯矩比弹性计算值要小，因此装配框架的调幅系数更小（0.7~0.8）。

什么是结构的延性？影响框架梁、柱延性的因素有哪些？设计中应采用哪些措施？答：结构的延性是指材料的结构的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。

影响框架梁、柱延性的因素：配筋率、剪压比、跨高比、塑性铰区的箍筋用量。

确保o h x在0.2~0.3之间，避免超筋梁和少筋梁，必要时可增大受压区宽度提高延性；保证剪压比小于0.15；保证跨高比大于4；在框架梁、柱端塑性铰区范围内，箍筋必须加密。

框架结构如何满足“强柱弱梁”、“强剪弱弯”、“强节点若构件”的抗震要求？答： 为保证“强柱弱梁”，《建筑抗震设计规范》规定：对一、二、三级框架的梁柱节点处，（除框架顶层和柱轴压比小于0.15及框支梁与框支柱的节点外），柱端组合的弯矩设计值应符合： ∑∑=b c c M M η其中c η为柱端弯矩增大系数，（一级为取1.4,二级取1.2,三级取1.1）；为保证“强剪弱弯”，应使构件的受剪承载力大于构件弯曲屈服时实际达到的剪力值，对一、、二、三级框架梁，梁端截面组合的剪力设计值调整为：Gb nr b l b vb V l M M V ++=η 对一、、二、三级框架柱，柱端截面组合的剪力设计值调整为： n r c l c vc H M M V +=η为确保“强节点若构件”，应增大节点核心区的组合剪力设计值进行计算，保证节点的承载力不应低于其连接构件的承载力；多遇地震时节点应在弹性范围内工作；罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递；梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固；节点配筋不应使施工过分困难。

在高层结构简化计算原则中，楼板刚度无限大的假定不适用的情况有哪些？答：（1）楼面内有很大的开洞或缺口，宽度削弱； （2）楼面有较长的外伸段； （3）底层大空间剪力墙结构的转换层楼面； （4）楼面整体性较差。

高层建筑按其用途的重要性可分为哪3类？答：甲类建筑 地震破坏会导致严重后果，会造成经济上严重损失或特别重要的建筑物；乙类建筑 在地震时必须维持正常使用和救灾需要的建筑物，人员大量集中的公共建筑物或其他重要的建筑物；丙类建筑 除上述以外的一般高层建筑。

为什么高层建筑在内力和位移计算中，楼板可作为刚性楼板，在平面内只有刚体位移？答：高层建筑进深大，剪力墙、框架等抗侧力结构的间距远小于进深，楼面的整体性能好，楼板如同水平放置的深梁，在平面内的刚度非常大。

已知型钢混凝土梁截面尺寸为b×h=1000mm×1800mm，截面特性如图所示，混凝土强度等级为C30，型钢采用Q345钢，纵筋采用HRB335级钢筋，梁截面纵筋配筋量As=As’=4×490=1960mm2，试计算梁截面的受弯承载能力Mu。

解：型钢混凝土柱，净高为Hn=3m，截面尺寸为b×h=400mmx500mm。

柱端剪力设计值V=380kN，轴向力N=1500kN，弯矩M=180kN·m。

柱内配H型钢，翼缘为2—200mm×16mm，腹板为300mm×8mm，均为Q235钢。

钢筋用HRB335钢，箍筋用HPB235钢，混凝土强度等级为C30，试计算其箍筋用量。

上海金茂大厦主要结构有_________、_________、__________、__________。

答案：核芯筒、复合巨型柱、外伸桁架、楼面结构简述高层建筑筒体结构系的结构特征及适用范围。

答：(1)筒体结构由框架或剪力墙合成竖向井筒，并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来，形成一个空间构架，比单片框架或剪力墙的空间刚度大得多，在水平荷载作用下，整个筒体就象一根粗壮的拔地而起的悬臂梁把水平力传至地面。

筒体结构不仅能承受竖向荷载，且能承受很大的水平荷载。

(2)筒体结构所构成的内部空间较大，建筑平面布局灵活，因而能适应多种类型的高层建筑。

(3)单个筒体很少独立使用，一般是多个筒体相互嵌套或积聚成束使用（如筒中筒结构、束筒结构等），或者是与框架等结构结合使用（如框架-筒体结构）。

筒体结构平面展开分析法有哪些基本假设。

(1)对筒体结构的各榀平面单元，可略去其出平面外的刚度，而仅考虑在其自身平面内的作用。

因此，可忽略外筒的梁柱构件各自扭转作用。

(2)楼盖结构在其自身平面的刚度可视为无穷大，因此，在对称侧向力作用下，在同一楼层标高处的内外筒的侧移量相等，楼盖结构在其平面外的刚度可忽略不计。

筒体结构计算方法有________、________、________、________。

空间杆系-薄壁柱矩阵位移法、平面展开矩阵位移法、等效弹性连续体能量法求解、有线条分析法在水平荷载作用下，框架结构体系的侧移曲线呈剪切型，剪力墙结构体系的侧移曲线呈弯曲型，框架-剪力墙结构的侧移曲线呈弯剪型。

为什么要限制高层建筑的高宽比H/B？答：房屋的高宽比是对结构刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性的宏观控制。

震害表明，房屋高宽比大，地震作用产生的倾覆力矩会造成基础转动，引起上部结构产生较大侧移，影响结构整体稳定。

变形缝分为哪几类？设置变形缝的目的是什么？有何弊端？答：变形缝分为伸缩缝、沉降缝、抗震缝三类。

设置温度缝主要是为了防止结构因温度变化和混凝土的干缩变形产生裂缝；设置沉降缝目的是减轻或消除各种因素产生的不均匀沉降对结构的不良影响；设置抗震缝主要是为了将平面形状复杂的结构划分为简单规则的结构，降低荷载偏心对结构的扭转效应。

设置变形缝后将带来建筑使用不便、建筑立面处理困难，防水问题难以解决等问题，并且当缝宽设置不合理时，将加重震害。

框架-剪力墙结构有哪些特点？答：（1）既有自由灵活的大空间，又有较强的抗震抗风能力。

（2）框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力作用下，使它们水平位移协调一致。

因此，框剪结构在水平力作用下的变形曲线呈反S形的弯剪型位移曲线。

（3）下部楼层，剪力墙承担了大部分剪力；在上部楼层即使水平力产生的楼层剪力很小，而框架中仍有相当数值的剪力。

（4）框剪结构在水平力作用下，框架与剪力墙之间楼层剪力的分配和框架各楼层剪力分布情况，是随楼层所处高度而变化，与结构刚度特征值 直接相关。

（5）是一种抗震性能很好的结构体系。

（6）水平位移是由楼层层间位移与层高之比控制，而不是顶点水平位移进行控制。

层间位移最大值发生在(0.4～0. 8）H范围内的楼层。

（7）梁、柱构件规格较少，有利于施工。

为什么框架和剪力墙两者可以协同工作？答：框架和剪力墙之间通过平面内刚度无限大的楼板连接在一起，在水平力作用下，它们水平位移协调一致，所以可以协调工作。

框剪结构中梁的形式有几种，分别应该如何设计？答：有三种。

第一种两端均与框架柱相连，按框架梁设计；第二种是两端均与墙肢相连的梁，按双肢或多肢剪力墙的连梁设计；第三种是一端与墙肢相连，另一端与框架柱相连的梁，应设计为强剪弱弯，保证在剪切破坏前已屈服而产生了塑性变形。

联肢剪力墙的分析方法是__________答案：连续化方法剪力墙的分类有_________、___________、___________、__________答案：整体剪力墙、整体小开口墙、联肢剪力墙、壁式框架请简述在选择高层建筑基础形式时，所应该考虑的因素。

A：（1）上部结构的类型、整体性和结构刚度（2）地基土条件（3）抗震设防要求（4）施工技术（5）周围建筑物和环境条件在高层建筑中，为何不宜采用柱基础。

A：（1）上部结构荷载往下传递时，在各柱上分配差异较大，容易引起不均匀沉降（2）各柱处的土质差异可能较大，增大结构的不均匀沉降，引起较大内力筏形基础的优点。

A：（1)具有良好的整体刚度，能用于荷载较大，地基承载力较低的工程(2)筏板厚度较大，具有良好的抗渗性（3）筏板刚度较大，可以调节基础的不均匀沉降为什么要对楼层层间位移规定限值？答：在正常使用条件下，高层建筑结构应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用要求，所以要对楼层层间位移规定限值。

什么是轴压比？为什么要限制柱的轴压比？答：cc A f Nn =柱组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之和。

轴压比大小是影响柱破坏形态和变形性能的重要因素，受压构件的位移延性随轴压比增加而减小，为保证延性框架结构的实现，应限制柱的轴压比。

钢与混凝土组合结构的特点及优点答：1.受力合计，材料利用充分2.稳定性好，抗风抗震性能也好3.综合经济效益好4.钢筋混凝土的外壳可作为保护层，大大增强型钢的防火防锈能力，提高结构耐久性5.施工方便，建造速度快影响框架柱延性的因素主要有剪跨比；轴压比；箍筋配筋率；纵筋配筋率。