高层建筑结构复习思考题
高层结构复习思考题及答案
第1章绪论1．我国对高层建筑结构是如何定义的《高规》将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构房屋，称之为高层。
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（1）水平荷载对结构的影响大，侧移成为结构设计的主要控制目标之一；（2）楼盖结构整体性要求高;（3）高层建筑结构中的构建的多种变形影响大；（4）结构受到动力荷载作用时的动力效应大；（5）扭转效应大；（6）必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题；（7）当建筑物高度很大时，结构内外与上下温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特点。
4．为什么要限制结构在正常情况下的侧移何谓舒适度高规采用何种限制来满足舒适度要求限制侧移主要原因：防止主题结构及填充墙、装修等非结构构件的开裂与损坏；同时过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移还会使结构产生较大的附加内力。
人体对居住在高楼内的舒适程度。
通过限制振动加速度满足舒适度要求。
5．什么是结构的重力二阶效应高层建筑为什么要进行稳定性验算如何进行框架结构的整体稳定验算框架结构在水平荷载作用下将产生侧移，如果侧移量比较大，由结构重力荷载产生的附加弯矩也将较大，危及结构的安全与稳定。
这个附加弯矩称之为重力二阶效应。
有侧移时，水平荷载会产生重力二阶效应，重力二阶效应过大会导致结构发生整体失稳破坏。
故要进行稳定性验算。
满足下式要求，式中n为结构总层数，否则将认为结构不满足整体稳定性要求。
第2章高层建筑结构体系与布置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所谓高层建筑建筑的结构体系是指结构抵抗外部作用的构件类型及组成方式。
框架结构；剪力墙结构；框架-剪力墙结构；筒体结构；巨体结构。
因素：建筑高度；抗震设防类别；设防烈度；场地类型；结构材料和施工技术；经济效益；3.在抗震结构中为什么要求平面布置简单、规则、对称，竖向布置刚度均匀怎样布置可以使平面内刚度均匀，减小水平荷载引起的扭转沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些类型（1）因为大量宏观震害标明，布置不对称，刚度不均匀的结构会产生难以计算和处理得地震作用（如应力集中，扭曲等）引起的严重后果，建筑平面尺寸过长，如建筑，在蒜辫方向不仅侧向变形加大，而且会产生两端不同步的地震运动，价赔偿的楼板在平面既有扭转又有挠曲，与理论计算结果误差较大。
高层建筑结构设计复习题及答案
高层建筑结构复习思考题（1）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？（2）高层建筑结构平面布置、竖向布置的的基本原则是什么？应符合哪些要求？（3）计算地震作用的方法有哪些？如何选用？什么情况下应采用动力时程分析法？在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应？（4）为什么要限制结构在正常情况下的水平位移？哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算？（5）剪力墙根据洞口的大小、位置等共分为那几类？其判别条件是什么？各有那些受力特点？（6）什么是剪力墙的等效刚度？各类剪力墙的等效刚度如何计算？（7）试述剪力墙结构在水平荷载作用下的平面协同工作的假定和计算方法。
（8）说明用连续连杆法进行联肢墙内力和位移计算的步骤, 以及多肢墙和双肢墙在计算方法上有何异同？（9）试说明整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架和独立悬臂墙的受力特点？说明剪力墙分类的判别准则？（10）与一般框架结构相比, 壁式框架在水平荷载作用下的受力特点是什么？如何计算带刚域杆件的等效刚度？（11）试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的？框架-剪力墙结构的计算简图有何物理意义？（12）框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具体构件？它们是否有具体的几何尺寸？各用什么参数表示其刚度特征？（13）什么是结构刚度特征值？它对结构的侧移及内力分配有何影响？（14）在框架结构、剪力墙结构及框架-剪力墙结构的扭转分析中, 怎样确定各榀抗侧力结构的侧向刚度？如何确定结构的刚度中心坐标？扭转对结构内力有何影响？（15）从结构布置上, 如何减小框筒和筒中筒结构的剪力滞后？（16）高层建筑结构可采用下列计算模型：平面协同计算；空间协同计算；空间计算, 楼板为刚性；空间计算, 楼板为弹性。
试分析这几种计算模型的差异及各自的适用范围。
（17）什么是剪力墙的边缘构件？什么情况下设置约束边缘构件？什么情况下设置构造边缘构件？剪力墙的约束边缘构件和构造边缘构件各应符合那些要求？（18）跨高比对连梁的性能有什么影响？为什么要对连梁的剪力进行调整？如何调整？连梁的配筋构造主要有哪些？高层建筑结构复习思考题（1）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: 高层建筑结构的受力及变形特点:随着高度增大, 位移增加最快, 弯矩次之,水平荷载作用下结构的侧移急剧增大; 随着建筑高度的增大, 结构的高宽比增大, 水平荷载作用下的整体弯曲影响越来越大,轴向变形也影响越来越大; 与多层建筑结构相比, 高层建筑结构的最主要特点是水平荷载成为设计的主要因素, 侧移限值为确定各抗侧力构件数量或截面尺寸的控制指标, 有些构件除必须考虑弯曲变形外, 尚须考虑轴向变形和剪切变形, 地震区的高层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。
高层建筑结构思考题答案—无错版
高层建筑结构思考题答案—无错版1.高层建造有哪些常用结构体系？试述每种结构体系的优缺点。
1) 框架结构优点：平面布置灵便，可提供较大的室内空间。
缺点：抗侧移刚度较小，主要用在层数不多、水平荷载较小的状况。
2) 剪力墙结构优点：抗侧移刚度较大，可承受较大的水平荷载。
用于层数较多，水平荷载较大的状况。
缺点：墙体多，难于布置面积较大的房间，主要用于住所、公寓、旅馆等对室内面积要求不大的建造物。
3) 框架－剪力墙结构优点：综合了框架和剪力墙结构的优点，既具有较大的抗水平力能力，又可提供较大的室内空间和较灵便的平面布置。
4) 筒体结构优点：具有更大的抗侧移刚度。
缺点：框筒体系在水平荷载下外框筒的剪力滞后效应较大，结构的潜能和空间效应发挥较差。
2.高层建造的结构平面布置原则？结构平面外形宜容易、规章，质量、刚度和承载力分布宜匀称。
不应采纳严峻不规章的平面布置。
否则会产生过大的偏心，导致扭转过大。
3.分离讲述何时需设防震缝、伸缩缝和沉降缝？缝宽如何确定？伸缩缝：高层建造结构未实行牢靠的构造或施工措施来防止建造物在温度变化过程中产生的温度应力时，需设伸缩缝。
沉降缝：在高层建造中，当建造物相邻部位层数或荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大，从而造成较大差异沉降时，宜设沉降缝将结构划分为自立单元。
防震缝：当建造物平面外形复杂而又无法调节其平面外形和结构布置使之成为较规章的结构时，宜设防震缝将其划分为较容易的几个结构单元。
伸缩缝宽度由线膨胀系数经计算求得。
沉降缝宽度由沉降转角计算后，建造顶部不接触求得。
防震缝的最小宽度是按照地震中缝两侧的房屋不发生碰撞的条件确定的。
框架，当H≤15m时，δ=100mm设防烈度为6 7 8 9度H每增强5m 4m 3m 2m防震缝宽度增强20mm框架--剪力墙，缝宽为框架的70%，剪力墙，缝宽为框架的50%，缝宽均应≥100mm两侧房屋高度不同时，按较低的房屋高度确定；当两侧结构体系不同时，按不利的不利体系确定。
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：（1）框架结构体系：框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构优点：结构布置灵活，有较大的室内空间，使用方便。
缺点：抗震性能差，刚度较低，地震中填充墙损坏严重，修复费用高。
适用范围：非抗震地区和层数较少的建筑，15～20层以下较适宜。
（2）(纯)剪力墙结构体系：一般用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。
根据施工分法的不同可以分为：1)全部现浇的剪力墙；2)全部用预制墙板装配而成的剪力墙；3)内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
优点：结构刚度很大，空间整体性好，水平荷载作用下侧向变形小，用钢量较省，抗震性能好，剪力墙的间距取决于楼板跨度，适于小开间建筑，例如住宅、旅馆建筑，房间不外露梁柱棱角，整体美观，可以适用于较高的高层建筑。
缺点：自重大，基础处理要求较高，不利于布置大开间房间，不能满足公共建筑的使用要求,空间较小，平面布置欠灵活。
适用范围：房屋刚度比框剪体系更好，适用的层数更高，层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构，理论上可达100～150层，但墙体太厚，不经济，以40层以下为宜。
（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。
适用范围：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。
（4）筒体结构体系是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系,分为框架一核心筒结构与筒中筒结构。
优点：比单片框架或剪力墙的空间刚度大得多，不仅能承受竖向荷载，而且能承受很大的水平荷。
高层建筑结构思考题答案—最新无错版
1.高层建筑有哪些常用结构体系？试述每种结构体系的优缺点。
1) 框架结构优点：平面布置灵活，可提供较大的室内空间。
缺点：抗侧移刚度较小，主要用在层数不多、水平荷载较小的情况。
2) 剪力墙结构优点：抗侧移刚度较大，可承受较大的水平荷载。
用于层数较多，水平荷载较大的情况。
缺点：墙体多，难于布置面积较大的房间，主要用于住宅、公寓、旅馆等对室内面积要求不大的建筑物。
3) 框架－剪力墙结构优点：综合了框架和剪力墙结构的优点，既具有较大的抗水平力能力，又可提供较大的室内空间和较灵活的平面布置。
4) 筒体结构优点：具有更大的抗侧移刚度。
缺点：框筒体系在水平荷载下外框筒的剪力滞后效应较大，结构的潜能和空间效应发挥较差。
2.高层建筑的结构平面布置原则？结构平面形状宜简单、规则，质量、刚度和承载力分布宜均匀。
不应采用严重不规则的平面布置。
否则会产生过大的偏心，导致扭转过大。
3.分别叙述何时需设防震缝、伸缩缝和沉降缝？缝宽如何确定？伸缩缝：高层建筑结构未采取可靠的构造或施工措施来防止建筑物在温度变化过程中产生的温度应力时，需设伸缩缝。
沉降缝：在高层建筑中，当建筑物相邻部位层数或荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大，从而造成较大差异沉降时，宜设沉降缝将结构划分为独立单元。
防震缝：当建筑物平面形状复杂而又无法调整其平面形状和结构布置使之成为较规则的结构时，宜设防震缝将其划分为较简单的几个结构单元。
伸缩缝宽度由线膨胀系数经计算求得。
沉降缝宽度由沉降转角计算后，建筑顶部不接触求得。
防震缝的最小宽度是根据地震中缝两侧的房屋不发生碰撞的条件确定的。
框架，当H≤15m时，δ=100mm设防烈度为6 7 8 9度H每增加5m 4m 3m 2m防震缝宽度增加20mm框架--剪力墙，缝宽为框架的70%，剪力墙，缝宽为框架的50%，缝宽均应≥100mm两侧房屋高度不同时，按较低的房屋高度确定；当两侧结构体系不同时，按不利的不利体系确定。
需抗震设防的建筑，其伸缩缝、沉降缝宽度应按防震缝宽度确定。
高层建筑结构复习思考题doc
⾼层建筑结构复习思考题doc第2章⾼层建筑结构体系与布置思考题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？2. 试述各种结构体系的优缺点，受⼒和变形特点，适⽤层数和应⽤范围。
3. 在抗震结构中为什么要求平⾯布置简单、规则、对称，竖向布置刚度均匀？怎样布置可以使平⾯内刚度均匀，减⼩⽔平荷载引起的扭转？沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况？⾼层建筑结构平⾯、竖向不规则有哪些类型？4. 防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？各种缝的特点和要求是什么？在⾼层建筑结构中，特别是抗震结构中，怎么处理好这3种缝？5. 框架-剪⼒墙结构与框架-筒体结构有何异同？哪⼀种体系更适合于建造较⾼的建筑？为什么？6. 框架-筒体结构与框筒结构有何区别？7. 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？8．⾼层建筑的基础都有哪些形式？在选择基础形式及埋置深度时，⾼层建筑与多、低层建筑有什么不同？⾼层建筑的基础埋深有什么要求？第1章绪论⼩结（1）⾼层建筑是相对于多层建筑⽽⾔的，通常以建筑的⾼度和层数作为两个主要指标，全世界⾄今没有⼀个统⼀的划分标准。
我国规定，10层及10层以上或房屋⾼度超过28m的混凝⼟结构民⽤建筑物为⾼层建筑；超⾼层建筑也没有统⼀和确切的定义，⼀般泛指某个国家或地区内较⾼的⼀些建筑。
（2）与多层建筑结构相⽐，⾼层建筑结构的最主要特点是⽔平荷载成为设计的主要因素，侧移限值为确定各抗侧⼒构件数量或截⾯尺⼨的控制指标，有些构件除必须考虑弯曲变形外，尚须考虑轴向变形和剪切变形，地震区的⾼层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。
（3）混凝⼟结构、钢结构和钢与混凝⼟混合结构，是当前⼴泛应⽤于⾼层建筑的结构类型。
其中钢与混凝⼟混合结构是近年来发展较快、具有⼴阔前景的新型结构，它融合了钢结构和混凝⼟结构的优点，承载⼒⾼、延性好、变形能⼒强，从⽽具有较强的抗风和抗震能⼒。
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。
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：（1）框架结构体系：由纵、横向刚接框架组成。
优点：布置灵活，容易满足各种不同的建筑功能和造型要求。
缺点：侧向刚度相对较小，其高度收到限制。
既承受竖向荷载，又承受两个方向的水平荷载，以剪切变形为主。
非抗震设计时用于多层及高层建筑。
抗震设计时一般情况下框架结构多用多层及小高层建筑。
（2）剪力墙结构体系：由纵、横向剪力墙和楼盖组成。
优点：侧向刚度较大，可以建造的高度比框架结构体系大。
缺点：楼板跨度小，平面布置收到限制。
剪力墙既承受两个方向的水平荷载，又承受全部的竖向荷载。
竖向荷载直接由楼盖传递至剪力墙，总体呈弯曲形变形。
适用于隔墙位置固定，平面布置比较规则的住宅、旅馆等建筑。
（3）框架－剪力墙结构体系：由框架荷剪力墙组成。
优点：侧向刚度大，平面布置灵活。
楼盖在自身平面内具有巨大刚度，水平荷载由框架荷剪力墙共同承担，一般情况下，剪力墙承担大部分剪力。
负荷范围内的竖向荷载则由框架荷剪力墙各自承担。
总体呈弯剪型变形。
楼层在50层左右的高层建筑（4）框架－支撑结构体系：是在部分框架柱之间设置竖向支撑，框架柱和支撑构成竖向桁架，形成框架＋竖向桁架的平面复合结构体系。
优点：竖向桁架的侧向刚度比框架打得多，可以承担大部分水平荷载，大大提高了结构的侧向刚度。
以剪切变形为主。
一般用于钢结构。
2．高层建筑结构的平面布置为什么要求简单、规则、对称，竖向布置要求刚度均匀、宜下大上小渐变？答：建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称，应具有良好的整体性；建筑的竖向布置宜规则，结构的侧向刚度宜均匀变化，竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小，避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
3．为什么高层建筑要考虑风荷载的动力效应，设计中如何考虑？答：风荷载波动中的短周期成分对于高度较高或者刚度较小的高层建筑可能会产生一些不可忽视的由于共振引起的动力效应，在设计中必须予以考虑目前考虑的方法是采用风振系数z β，设计时用它加大风荷载，仍然按照静力作用计算风荷载。
高层结构复习思考题及答案
高层结构复习思考题及答案IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】第1章绪论1．我国对高层建筑结构是如何定义的？《高规》将10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅建筑，以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构房屋，称之为高层。
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（1）水平荷载对结构的影响大，侧移成为结构设计的主要控制目标之一；（2）楼盖结构整体性要求高;（3）高层建筑结构中的构建的多种变形影响大；（4）结构受到动力荷载作用时的动力效应大；（5）扭转效应大；（6）必须重视结构的整体稳定和抗倾覆问题；（7）当建筑物高度很大时，结构内外与上下温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特点。
4．为什么要限制结构在正常情况下的侧移？何谓舒适度高规采用何种限制来满足舒适度要求限制侧移主要原因：防止主题结构及填充墙、装修等非结构构件的开裂与损坏；同时过大的侧向变形会使人有不舒适感，影响正常使用；过大的侧移还会使结构产生较大的附加内力。
人体对居住在高楼内的舒适程度。
通过限制振动加速度满足舒适度要求。
5．什么是结构的重力二阶效应高层建筑为什么要进行稳定性验算如何进行框架结构的整体稳定验算？框架结构在水平荷载作用下将产生侧移，如果侧移量比较大，由结构重力荷载产生的附加弯矩也将较大，危及结构的安全与稳定。
这个附加弯矩称之为重力二阶效应。
有侧移时，水平荷载会产生重力二阶效应，重力二阶效应过大会导致结构发生整体失稳破坏。
故要进行稳定性验算。
满足下式要求，式中n为结构总层数，否则将认为结构不满足整体稳定性要求。
第2章高层建筑结构体系与布置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所谓高层建筑建筑的结构体系是指结构抵抗外部作用的构件类型及组成方式。
框架结构；剪力墙结构；框架-剪力墙结构；筒体结构；巨体结构。
高层建筑思考题
高层建筑结构复习思考题（不用写在试卷上，仅供复习用）（1）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？（2）高层建筑结构平面布置、竖向布置的的基本原则是什么？应符合哪些要求？（3）计算地震作用的方法有哪些？如何选用？什么情况下应采用动力时程分析法？在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应？（4）为什么要限制结构在正常情况下的水平位移？哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算？（5）剪力墙根据洞口的大小、位置等共分为那几类？其判别条件是什么？各有那些受力特点？（6）什么是剪力墙的等效刚度？各类剪力墙的等效刚度如何计算？（7）试述剪力墙结构在水平荷载作用下的平面协同工作的假定和计算方法。
（8）说明用连续连杆法进行联肢墙内力和位移计算的步骤，以及多肢墙和双肢墙在计算方法上有何异同？（9）试说明整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架和独立悬臂墙的受力特点？说明剪力墙分类的判别准则？（10）与一般框架结构相比，壁式框架在水平荷载作用下的受力特点是什么？如何计算带刚域杆件的等效刚度？（11）试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的？框架-剪力墙结构的计算简图有何物理意义？（12）框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具体构件？它们是否有具体的几何尺寸？各用什么参数表示其刚度特征？（13）什么是结构刚度特征值？它对结构的侧移及内力分配有何影响？（14）在框架结构、剪力墙结构及框架-剪力墙结构的扭转分析中，怎样确定各榀抗侧力结构的侧向刚度？如何确定结构的刚度中心坐标？扭转对结构内力有何影响？（15）从结构布置上，如何减小框筒和筒中筒结构的剪力滞后？（16）高层建筑结构可采用下列计算模型：平面协同计算；空间协同计算；空间计算，楼板为刚性；空间计算，楼板为弹性。
试分析这几种计算模型的差异及各自的适用范围。
（17）什么是剪力墙的边缘构件？什么情况下设置约束边缘构件？什么情况下设置构造边缘构件？剪力墙的约束边缘构件和构造边缘构件各应符合那些要求？（18）跨高比对连梁的性能有什么影响？为什么要对连梁的剪力进行调整？如何调整？连梁的配筋构造主要有哪些？设计题：利用PKPM软件计算教学楼的内力，画出其中一层梁、板、柱平法施工图（本题需要在考试后随试卷一起交）。
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。
高层建筑钢结构复习思考题
2).框架结构应符合下式要求：
如不满足上式的要求，应调整并增大结构的侧向刚 度。 18.如何防止高层建筑的倾覆？ 答：当房屋的高宽比 H/B＞4 时，基底不出现零应力 区； 当房屋的高宽比 H/B≤4 时， 零应力区面积不应 超过基础底面积的 15%. （按此规定，倾覆安全系 数达到 2.3）
19.为什么要限制高层建筑的高宽比？ 答：限制高宽比的目的：为了从宏观上控制结构的 刚度、整体稳定、承载能力和经济合理性。 20.如何估算框架结构梁、柱截面尺寸？ 答：框架梁的截面尺寸应由刚度条件初步确定。框 架结构的主梁截面高度可按 hb (
沉降缝：在高层建筑中，当建筑物相邻部位层 数或荷载相差悬殊或地基土层压缩性变化过大宜设 沉降缝。要求：相邻单元可以自由沉降，并应考虑 由于基础转动产生顶点位移的影响。 防震缝：对于体型复杂、平立面特别不规则的 建筑，为减少震害，可以考虑设置防震缝，使其形
6. 高层建筑何时应考虑楼面活荷不利布置？当按 活荷满布进行计算时，应对何处内力进行放大？放 大系数取多少？ 2 答：当楼面活荷载大于 4kN/m 时，应考虑活荷不利 布置。按活荷载满布进行计算，然后对梁跨中弯矩 乘以 1.1～1.3 的放大系数。 7. 一般高层建筑应取多少年一遇的基本风压？当 房屋高度超过 60m 时，基本风压应按多少年一遇的 考虑？重现期为 10 年的基本风压用于何处计算？ 答： 一般高层建筑可采用重现期为 50 年的风压。 一般情况下，高度大于 60 米的高层建筑，可采用 100 年一遇的风压值。重现期为 10 年的风压用于高 层建筑的舒适度验算。 8. 如何将风荷载转化成作用在楼层上的集中力？ 答：静力等效 9. 结构抗震等级是根据什么划分的？共分成几 级？ 答: 结构类型、房屋高度、设防烈度。特一级、 一级、二级、三级、四级。
简化高层复习思考题
第1章绪论（1）我国对高层建筑结构是如何定义的？（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？（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？（4）为什么要限制结构在正常情况下的侧移？何谓舒适度？高规采用何种限制来满足舒适度要求？（5）什么是结构的重力二阶效应？高层建筑为什么要进行稳定性验算？如何进行框架结构的整体稳定验算？第2章高层建筑结构体系与布置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？2如何确定高层建筑的结构方案？3 在抗震结构中为什么要求平面布置简单、规则、对称，竖向布置刚度均匀？怎样布置可以使平面内刚度均匀，减小水平荷载引起的扭转？沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况？高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些类型？4. 防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？各种缝的特点和要求是什么？在高层建筑结构中，特别是抗震结构中，怎么处理好这3种缝？5．框架-筒体结构与框筒结构有何异同？何谓框筒结构的剪力滞后现象？6 高层建筑结构总体布置的原则是什么?7为什么规范对每一种结构体系规定最大的适应高度？实际工程是否允许超过规范规定的最大适应高度？8．高层建筑的基础都有哪些形式？高层建筑的基础为什么埋深要求？采用天然地基时高层建筑的基础埋深不小于多少？9简述高层建筑结构的设计过程及相应内容第3章高层建筑结构荷载（1）高层建筑结构设计时应主要考虑哪些荷载或作用？（2）高层建筑结构的竖向荷载如何取值？进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置？为什么？（3）结构承受的风荷载与哪些因素有关？和地震作用相比，风荷载有何特点（4）高层建筑结构风荷载标准值计算式中，基本风压、风载体型系数和风压高度变化系数分别如何取值？（5）什么是风振系数？在什么情况下需要考虑风振系数？如何取值？（6）结构自振周期的计算方法有哪些？为什么要对理论周期值进行修正？如何修正？各类结构基本周期的经验公式是什么？第4章高层建筑结构分析原则（1）在多高层建筑结构计算中，假定楼盖在自身平面内为绝对刚性有何意义？如果楼盖不满足绝对刚性的假定，则计算中应如何考虑？（2）水平荷载的作用方向如何确定？把空间结构简化为平面结构的两个基本假定是什么？楼板起什么作用？（3）采用计算机分析计算高层建筑结构内力和变形时，如何建立建筑结构的计算模型？第5章 高层建筑结构的近似计算方法框架部分 （1） 简述分层法和迭代法的计算要点及步骤。
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第2章高层建筑结构体系与布置思考题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？2. 试述各种结构体系的优缺点，受力和变形特点，适用层数和应用范围。
3. 在抗震结构中为什么要求平面布置简单、规则、对称，竖向布置刚度均匀？怎样布置可以使平面内刚度均匀，减小水平荷载引起的扭转？沿竖向布置可能出现哪些刚度不均匀的情况？高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些类型？4. 防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？各种缝的特点和要求是什么？在高层建筑结构中，特别是抗震结构中，怎么处理好这3种缝？5. 框架-剪力墙结构与框架-筒体结构有何异同？哪一种体系更适合于建造较高的建筑？为什么？6. 框架-筒体结构与框筒结构有何区别？7. 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？8．高层建筑的基础都有哪些形式？在选择基础形式及埋置深度时，高层建筑与多、低层建筑有什么不同？高层建筑的基础埋深有什么要求？第1章绪论小结（1）高层建筑是相对于多层建筑而言的，通常以建筑的高度和层数作为两个主要指标，全世界至今没有一个统一的划分标准。
我国规定，10层及10层以上或房屋高度超过28m的混凝土结构民用建筑物为高层建筑；超高层建筑也没有统一和确切的定义，一般泛指某个国家或地区内较高的一些建筑。
（2）与多层建筑结构相比，高层建筑结构的最主要特点是水平荷载成为设计的主要因素，侧移限值为确定各抗侧力构件数量或截面尺寸的控制指标，有些构件除必须考虑弯曲变形外，尚须考虑轴向变形和剪切变形，地震区的高层建筑结构还需要控制结构和构件的延性指标。
（3）混凝土结构、钢结构和钢与混凝土混合结构，是当前广泛应用于高层建筑的结构类型。
其中钢与混凝土混合结构是近年来发展较快、具有广阔前景的新型结构，它融合了钢结构和混凝土结构的优点，承载力高、延性好、变形能力强，从而具有较强的抗风和抗震能力。
思考题（1）我国对高层建筑结构是如何定义的？（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？（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？（4）国内外高层建筑的发展各划分为哪几个阶段？第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用[例题] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m,其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为m m 4030⨯，地下室采用筏形基础，埋置深度为12m ，如图3.2.4(a)、(b)所示。
已知基本风压为2045.0m kN w =，建筑场地位于大城市郊区。
已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。
为简化计算，将建筑物沿高度划分为六个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值，计算在风荷载作用下结构底部（一层）的剪力和筏形基础底面的弯矩。
解：（1）基本自振周期：根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为：s n T 90.13805.005.01=⨯==222210m s kN 62.19.145.0T w ⋅=⨯=（2）风荷载体型系数：对于矩形平面，由附录1可求得80.01=s μ57040120030480L H 0304802s .....-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=μ 3.2.2可查得脉动增大系数502.1=ξ。
B 为迎风面的房屋宽度，由H/B=3.0近似采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即H H i /z =ϕ，i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。
则由式（3.2.8）可求得风振系数为：HH 478050211H H 11i z i z ⋅⨯+=⋅+=+=μμξνμϕνξβ.. z z z （4）风荷载计算：风荷载作用下，按式（3.2.1）可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为：()z z z z ....)z (q βμβμ6624=40×570+80×450=按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表3.2.4，如图3.2.4(c)所示。
表3.2.4 风荷载作用下各区段合力的计算（a ） （b ） （c ）图3.2.4 高层结构外形尺寸及计算简图小结（1）作用于高层建筑结构上的荷载可分为两类：竖向荷载，包括恒载和楼、屋面活荷载以及竖向地震作用；水平荷载，包括风荷载和水平地震作用。
（2）计算作用在高层建筑结构上的风荷载时，对主要承重结构和围护结构应分别计算。
对高度大于30m且高宽比大于1.5的高层建筑结构，采用风振系数考虑脉动风压对主要承重结构的不利影响。
(3)计算高层建筑结构水平地震作用的基本方法是振型分解反应谱法，此法适用于任意体型、平面和高度的高层建筑结构。
当建筑物高度不大且体型比较简单时，可采用底部剪力法计算。
对于重要的或复杂的高层建筑结构，宜采用弹性时程分析法进行多遇地震作用下的补充计算。
思考题（1）高层建筑结构设计时应主要考虑哪些荷载或作用？（2）高层建筑结构的竖向荷载如何取值？进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置？为什么？（3）结构承受的风荷载与哪些因素有关？和地震作用相比，风荷载有何特点（4）高层建筑结构计算时，基本风压、风载体型系数和风压高度变化系数分别如何取值？（5）什么是风振系数？在什么情况下需要考虑风振系数？如何取值？（6）高层建筑结构自振周期的计算方法有哪些？为什么要对理论周期值进行修正？如何修正？各类结构基本周期的经验公式是什么？（8）在进行抗震验算时，结构任一楼层的水平地震剪力应满足什么要求？（9）水平荷载的作用方向如何确定？把空间结构简化为平面结构的基本假定是什么？（10）计算总风荷载和局部风荷载的目的是什么？二者计算有何异同？第4章高层建筑结构的计算分析和设计要求小结（1）高层建筑结构可采用线弹性分析方法、考虑塑性内力重分布的分析方法、非线性分析方法等进行分析，必要时也可采用模型试验分析方法。
目前，一般采用线弹性分析方法计算高层建筑结构的内力和位移，作为构件截面承载力计算和弹性变形验算的依据。
（2）高层建筑结构可选取平面或空间协同工作、空间杆系、空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型，一般情况下可假定楼盖在平面内的刚度为无限大，对于楼板开大洞或平面布置复杂的结构，可采用楼板分块平面内无限刚性或弹性楼板假定。
（3）高层建筑结构一般应考虑两种作用效应组合：无地震作用效应组合和有地震作用效应组合。
前者主要考虑恒荷载、楼面活荷载及风荷载的组合，后者考虑重力荷载代表值效应、水平地震作用效应、竖向地震作用效应及风荷载效应的组合。
（4）高层建筑结构应满足承载力、刚度和舒适度、稳定和抗倾覆以及延性等要求，其刚度通过使弹性层间位移小于规定的限值来保证；必要时，为了保证在强震下结构构件不产生严重破坏甚至房屋倒塌，应进行结构弹塑性位移的计算和验算。
刚重比是影响高层建筑结构整体稳定的主要因素，因此结构整体稳定验算表现为结构刚重比的验算；延性是结构抗震性能的一个重要指标，为方便设计，对不同的情况根据结构延性要求的严格程度，引入了抗震等级的概念，抗震设计时，应根据不同的抗震等级对结构和构件采取相应的计算和构造措施。
（5）概念设计是高层建筑结构抗震设计的重要内容，应从场地条件、结构体系和抗侧刚度的合理选择、结构的结构平面和竖向布置、延性和地震能量耗散、薄弱层、多道抗震设防、缝的处理等方面，掌握高层建筑结构抗震概念设计的有关内容。
（6）近年来，全国各地出现了很多的超限高层建筑工程，其抗震设计时，除遵守国家现有技术标准的要求外，还主要包括超限程度的控制和结构抗震概念设计、结构抗震计算分析和抗震构造措施、地基基础抗震设计以及必要时须进行结构抗震试验等内容。
思考题（1）结构分析方法主要有哪些？高层建筑结构一般采用哪种分析方法计算其内力和位移？（2）高层建筑结构的计算模型有哪些？通常根据什么原则确定结构的计算模型？（3）什么是荷载效应组合？有地震作用效应组合和无地震作用效应组合的区别是什么？（4）荷载组合要考虑哪些工况？有地震作用组合和无地震作用组合有什么区别？为什么？（5）为什么要限制结构在正常情况下的水平位移？（6）哪些结构需进行罕遇地震下的薄弱层变形验算？什么是楼层屈服强度系数？弹塑性位移计算的方法有哪些？在什么条件下可采用简化方法计算薄弱层的弹塑性位移？（7）为什么应对高度超过150 m的高层建筑进行舒适度验算？如何进行验算？（8）什么是结构的二阶效应？影响高层建筑结构整体稳定的主要因素是什么？如何进行高层建筑结构的整体稳定验算？（9）什么是结构的重力二阶效应？高层建筑结构为什么应进行稳定验算？（10）何谓刚重比，如何采用刚重比进行结构的整体稳定验算？（11）如何防止高层建筑出现倾覆问题？为什么不进行专门的抗倾覆验算？（12）为什么抗震设计要区分抗震等级？抗震等级与延性要求是什么关系？框架结构小结（1）框架结构是多、高层建筑的一种主要结构形式。
结构设计时，需首先进行结构布置和拟定梁、柱截面尺寸，确定结构计算简图，然后进行荷载计算、结构分析、内力组合和截面设计，并绘制结构施工图。
（2）竖向荷载作用下框架结构的内力可用分层法、迭代法等近似方法计算。
分层法在分层计算时，将上、下柱远端的弹性支承改为固定端，同时将除底层外的其他各层柱的线刚度乘以系数0.9，相应地柱的弯矩传递系数由1/2改为1/3，底层柱和各层梁的线刚度不变且其弯矩传递系数仍为1/2。
（3）水平荷载作用下框架结构内力可用D值法、反弯点法等简化方法计算。
其中D值法的计算精度较高，当梁、柱线刚度比大于3时，反弯点法也有较好的计算精度。
（4）D值是框架结构层间柱产生单位相对侧移所需施加的水平剪力，可用于框架结构的侧移计算和各柱间的剪力分配。
D值是在考虑框架梁为有限刚度、梁柱节点有转动的前提下得到的，故比较接近实际情况。
影响柱反弯点高度的主要因素是柱上、下端的约束条件。
柱两端的约束刚度不同，相应的柱端转角也不相等，反弯点向转角较大的一端移动，即向约束刚度较小的一端移动。
D值法中柱的反弯点位置就是根据这种规律确定的。
（5）在水平荷载作用下，框架结构各层产生层间剪力和倾覆力矩。
层间剪力使梁、柱产生弯曲变形，引起的框架结构侧移曲线具有整体剪切型变形特点；倾覆力矩使框架柱（尤其是边柱）产生轴向拉、压变形，引起的框架结构侧移曲线具有整体弯曲型变形特点。
当框架结构房屋较高或其高宽比较大时，宜考虑柱轴向变形对框架结构侧移的影响。
思考题（1）简述分层法和迭代法的计算要点及步骤。
（2）D值的物理意义是什么？影响因素有哪些？具有相同截面的边柱和中柱的D值是否相同？具有相同截面及柱高的上层柱与底层柱的D值是否相同（假定混凝土弹性模量相同）？（3）有一框架结构，假定楼盖的平面内刚度无穷大，用D值法分配层间剪力。