大工14春《高层建筑结构》大作业(编辑完美五道题参考答案)
(完整版)2019高层建筑结构设计练习题及答案.doc
l l t i i t i r i r f r简答题1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别?框架是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。
框筒是空间结构,沿四周布置的框架参与抵抗水平力,层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。
倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。
框筒结构的四榀框架位于建筑物周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒,使建筑材料得到充分的利用。
因此,框筒结构的适用高度比框架结构高得多。
2.计算水平地震作用有哪些方法? 计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。
具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。
3.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? 第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。
保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。
9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 地震系数:地面运动最大加速度与g 的比值。
动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。
地震影响系数:地震系数与动力系数的积。
4.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性? 延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。
构件延性比:对于钢筋混凝土构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构件承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态。
延性比是极限变形与屈服变形的比值。
结构延性比:对于一个钢筋混凝土结构,当某个杆件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后,结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是“屈服”后的联塑性阶段。
结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。
5.什么是概念设计? 结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。
高层建筑结构大作业
作业说明:《高层建筑结构》是应用性较强的课程,为了培养学生的设计能力,掌握核心知识点,同时也为了较大程度地减轻学生的课业负担,这次作业没有考虑大型设计作业,而是采用了分散的题型,请大家在规定的时间内完成作业。
一、基础题1,一幢10层的框架结构,柱网尺寸为8m×8m,混凝土强度等级C30,试完成下列各题:(1)按高规6.4.2条估算底层中框架柱的截面尺寸。
(2)假设天然地基承载力设计值fa=120kPa,确定底层中框架柱的基础尺寸(独立基础)。
答:(1)《高层建筑混凝土结构技术规程》P66,6.4.2抗震设计时,钢筋混凝土柱轴压比不宜超过表6.4.2的规定:对于VI类场地上较高的高层建筑,其轴压比限值应适当减小框架结构三类抗震等级,柱子轴压比限值为0.85.根据《混凝土结构设计规范》可知,当选用HrB400钢筋时,竹子的配筋率最小为0.55%,最大为5%。
珠子配筋率选为4% 。
则混凝土柱承受的最大轴向应力值σ=0.04*360+0.96*30=43.2MPa。
《高层建筑结构设计》P13,楼层竖向荷载值取13KN/m2.仅考虑柱子受竖向荷载作用,则每根珠子承受的竖向荷载值N=10*64*13=8320KN。
柱子的截面积S=8.32/(0.85*43.2)=0.227m2,设柱子截面为方形,边长a=0.48m。
(2)8320./120=69.3m2,设独立基础为方形,边长b=8.3m。
2,确定上海市奉贤区海湾镇、南桥镇和徐汇区的徐家汇等区域的地面粗糙度。
答:《高层建筑结构设计》P13提到,地面粗糙度应分为四类:A类指近海海面和海盗、海岸、湖岸及沙漠地区;B类指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类指有墨迹建筑群的城市市区;D类指有密集建筑群且房屋较高的城市市区。
3,上海某地产开发有限公司拟在上海市奉贤区大学城建一座酒店式公寓(地处海湾路和海泉路交叉口),椭圆形平面,长轴长55m,短轴长25m,框架-核心筒结构体系,高度98m。
大工14春《高层建筑结构》大作业答案
大连理工大学《高层建筑结构》大作业题目一:结构扭转效应计算题某一结构的第j 层平面图,如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外,还给出了各片结构沿x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值,已知沿y 向作用总剪力5000kN y V =,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
'yyV 18y D 816815888解:选择'''x O y 为参考坐标系,根据刚心坐标公式00yi iyi xk kxkx D x Dy D y D⎧=⎪⎨=⎪⎩∑∑∑∑,计算刚度中心坐标为X 0=∑D yi x i /∑D yi =992/65=15.26mY 0=∑D xk y k /∑D xk =1240/95=13.05m基本数据如下表所示:以刚度中心为原点,建立坐标系统D xO y 。
因为0'y y y =-,0'xkxk Dy y D =∑∑,所以∑D xk y 2=24640-13.05*13.05*95=8461 同理可得:∑D yi x 2=24576-15.26*15.26*65=9440根据公式可得a yi =1+65*0.74/(8461+9440)*x i =1+0.00269*x i各片结构的y α值为x 1=-15.26 a y1=1-0.00269*15.26=0.959 x 2=-7.26 a y2=1-0.00269*7.26=0.980 x 3=-0.74 a y3=1+0.00269*0.74=1.002 x 4=-8.74 a y4=1+0.00269*8.74=1.024 x 5=-16.74 a y5=1+0.00269*16.74=1.045由此可以计算各片结构承担的剪力值 v y1=0.959*18/65*5000=1327.8KN v y2=0.980*8/65*5000=603.1KN v y3=1.002*16/65*5000=1233.2KN v y4=1.024*8/65*5000=630.2KN v y5=1.045*15/65*5000=1205.8KN题目三:计算水平地震作用有哪些方法?适用于什么样的建筑物?答:计算水平地震作用的具体方法分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法。
大工14秋《高层建筑结构》在线作业
大工14秋《高层建筑结构》在线作业1试卷总分:100 测试时间:-- 试卷得分:100单选题判断题包括本科在内的各科复习资料及详细解析,可以联系屏幕右上的“文档贡献者”一、单选题(共10 道试题,共50 分。
)得分:50V 1. ()结构包含有两个方向的桁架组成的空间筒体。
A. 框筒B. 筒中筒C. 桁架筒D. 成束筒满分:5 分得分:52. 剪力墙结构按照施工方法的不同,可以分为()种。
A. 3B. 4C. 5D. 6满分:5 分得分:53. 远离震中地区,长周期波成分(),对()的建筑影响大。
A. 多,低而刚B. 少,低而刚C. 多,高而柔D. 少,高而柔满分:5 分得分:54. 罕遇地震作用下,钢筋混凝土框架—剪力墙结构的弹塑性层间位移限制值为()。
A. 1/50B. 1/70C. 1/100D. 1/120满分:5 分得分:55. 在高层建筑结构中,剪力墙的位移曲线呈()形。
A. 弯曲B. 剪切C. 弯剪D. 扭转满分:5 分得分:56. 高层建筑房屋高度()局部突出屋面的水箱高度。
A. 不包括B. 一般包括C. 不一定包括D. 一定包括满分:5 分得分:57. 与一般房屋结构相比,高层建筑结构的扭转效应()。
A. 大B. 小C. 相等D. 不确定满分:5 分得分:58. 高层剪力墙结构体系,当墙整体系数(),墙肢一般不会出现反弯点时,可按整体小开口墙计算。
A. 大于5B. 大于8C. 大于10D. 大于15满分:5 分得分:59. 如果框架柱的截面形式是十字形,一字型等非矩形或圆形的形状,则构成()结构体系。
A. 普通框架B. 一般框架C. 异形柱框架D. 畸形框架满分:5 分得分:510. 高层建筑抗倾覆设计,当H/B()时,在地震作用下,基底不允许出现零应力区。
A. 大于3B. 大于4C. 小于3D. 小于4满分:5 分得分:5二、判断题(共10 道试题,共50 分。
)得分:50V 1. 高层建筑在结构布置方面,应尽量采用平面刚度不均匀的结构体系。
国家开放大学《高层建筑施工》形考任务(1-10)试题及答案解析
国家开放大学最新《高层建筑施工》形考任务(1-10)试题及答案解析(红色标注选项为正确答案)形考任务1一、判断正误题(每题0.25分,共1.5分)题冃1正确获得0.25分中的0.25分题干住宅建筑高度超过24m的建筑就是高层建筑。
选择一项:对借题目2正确获得0.25分中的0.25分题干高层建筑与低层、多层的结构受力相近,主要承受垂直荷载。
选择一项:对错题目3正确获得0.25分中的0.25分题干高层建筑的结构受力,除了要考虑垂直荷载作用外,还考虑由风力或地震力引起的水平荷载。
选择一项:对错题目4正确获得0.25分中的0.25分题干水平荷载作用的建筑物,可视为悬臂梁,对建筑物主要产生弯矩。
选择一项:对错题目5正确获得0.25分中的0.25分题干钢筋混凝土结构具有承载力高、刚度大、抗震强、耐火耐久性好、造价高的 特点。
选择一项:对错题目6正确获得0.25分中的0.25分题干钢结构具有自重轻、构件断面小、抗震好、施工快;用钢量大、耐火性好的 特点。
选择一项:对错信息文本二、单项选择题(每题0.25分,共2分)题目7正确获得0.25分中的0.25分题干按住宅建筑层数划分,4-6层为()建筑。
选择一项: 你的回答正确题目8正确获得0.25分中的0.25分题干级层层级 二多低三 A.&C.D.住宅建筑层数()及以上为高层建筑。
选择一项:A.12 SB.8层C.15 层D.10 M你的回答正确题目9正确获得0.25分中的0.25分题干《民用建筑设计通则》将建筑耐久年限分为()o选择一项:A.三级B.六级C.五级D.四级你的回答正确题冃10正确获得0.25分中的0.25分题干高层建筑的一般要求耐久年限为()以上。
选择一项:A.70 年B.90 年C.80 年D.100 年你的回答正确题目11正确获得0.25分中的0.25分题干框架结构建筑的高度不宜超过()。
选择一项:A.80mB.50mD.40m你的回答正确题目12正确获得0.25分中的0.25分题干框架-剪力墙结构建筑的高度不宜超过()。
大工《高层建筑结构》大作业题目及参考答案
大工《高层建筑结构》大作业及要求题目一:底部剪力法计算题某钢筋混凝土框架结构,地上十层,高度为40m 。
房屋所在地区的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g ,设计地震分组为第一组,Ⅳ类场地。
已知该楼的基本自振周期1 1.0s T =,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN ,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN 。
要求:确定该楼各层的水平地震作用值EK F 。
解:1、该楼高度40米,且各层的质量和刚度沿高度分布较均匀,可采用底部剪力法。
2、根据抗震设计规范,知设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g 。
设计地震分组为第一组。
3、查表水平地震影响系数最大值 特征周期 阻尼比 衰减指数4、各楼层的重力荷载代表值结构的总重力荷载代表值5、 地震影响系数6、顶部附加地震作用系数 7、结构总水平地震作用标准值 8、主体结构水平地震作用标准值08.0max =αs T g 65.0=05.0=ξ9.0=γii G kN G kNG 923.012000130005.020000.11200010===⨯+⨯=KN G G E eq 109650)20005.012000130009(85.085.0=⨯++⨯==s T s T g 65.011=>=0543.008.00.1)0.165.0()(9.0max 21=⨯⨯==αηαγTT g sT s T g 91.065.04.14.111=⨯=>=06.002.0108.002.008.01=-⨯=-=T n δkN G F eq EK 59541096500543.01=⨯==α90.065954357(1)(1)59543575597(123456789100.923)4216.9236559725.836928.8n n EK i ii EK n i iEK n iii iF F kNGH F F G H F kNG HG G Gi F δδδ∆==⨯==--=-==+++++++++⨯⨯⨯=⨯=⨯=⨯=∑∑∑题目二:结构扭转效应计算题某一结构的第j 层平面图,如下图所示。
华工大作业《高层建筑结构》答案
《高层建筑结构》作业题一、选择题1.高层建筑抗震设计时,应具有(A )抗震防线。
A.多道;B.两道;C.一道;D.不需要。
2.下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D )。
A.结构有较多错层;B.质量分布不均匀;C.抗扭刚度低;D.刚度、承载力、质量分布均匀、无突变3.高层建筑结构的受力特点是( C )。
A.竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载;B.水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载;C.竖向荷载和水平荷载均为主要荷载;D.不一定4.钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时,除考虑地震烈度、结构类型外,还应该考虑( C )。
A.房屋高度;B.高宽比;C.房屋层数;D.地基土类别5.与基础类型的选择无关的因素是:( B )A.工程地质及水文地质条B.相邻建筑物的基础类型C.建筑物的荷载D.施工条件6.基础的埋置深度一般是指:( C )A.自标高±0.00处到基础底面的距离B.自标高±0.00处到基础顶面的距离C.自室外地面到基础底面的距离D.自室外地面到基础顶面的距离7.框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的?( D )A、柱距不变,加大梁截面可减小剪力滞后B、结构上部,剪力滞后减小C、结构正方形时,边长愈大,剪力滞后愈大D、角柱愈大,剪力滞后愈小8.在下列地点建造相同的高层建筑,什么地点承受的风力最大?( A )A.建在海岸B.建在大城市郊区C.建在小城镇D.建在有密集建筑群的大城市市区9.有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期为多少年? ( D )A.30年;B.50年;C.80年;D.100年10.多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? ( C )A.防止结构倒塌;B.防止结构发生破坏;C.防止非结构部分发生过重的破坏;D.防止使人们惊慌11.在抗震设计时,下列说法正确的是( D )。
A.在剪力墙结构中,应设计成为强连梁、弱墙肢B.在剪力墙结构中,应设计成为强墙肢、弱连梁;C.在框架结构中,应设计成强弯弱剪;D.在框架结构中,应设计成强梁弱柱12. 钢筋混凝土框架梁的受拉纵筋配筋率越高,则梁的延性( B )。
大工《高层建筑结构》大作业答案
大连理工大学《高层建筑结构》大作业学习中心:姓名:学号:题目二:底部剪力法。
钢筋混凝土8层框架结构各层高均为3m ,经质量集中后,各楼层的重力荷载代表值分别为:11000kN G =,234567800kN G G G G G G ======,8700kN G =。
结构阻尼比0.05ξ=,自振周期为10.80s T =,Ⅱ类场地类别,设计地震分组为第二组,抗震设防烈度为7度。
按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
解:设防烈度对应的多遇地震和罕遇地震的αmax 值场地特征周期Tg (S )(1)抗震设防烈度为7度,多遇地震下,查表得αmax=0.12,Ⅱ类场地类别,设计地震分组为第二组,查表得Tg=0.40s ,所以Tg=0.40<T 1=0.80<5Tg=2.00(2)计算地震影响系数αiKNG G G T T E g i 55257006800100085.085.0064.012.0180.040.0)eq eq9.0max 21=+⨯+⨯==≈⨯⨯==)(计算结构等效总重力)((αηαγ(3)计算结构底部剪力F EKKN G 6.3535525064.0F eq 1EK =⨯==α (4)计算各质点的水平地震作用F i已知Tg=0.40s ,T 1=0.80s >1.4Tg=0.56s 。
该结构为钢筋混凝土房屋结构,需要考虑结构顶部附加集中作用。
m*84600247002118151296800310004336.3271166.266.353074.0074.001.080.008.001.008.0n1i iin n n 1n KN HG KNF KN F F T EK EK =⨯++++++⨯+⨯==-=⨯==∆=+⨯=+=∑=)()(则δδδKNF HG H G F KNF HG H G F KN F HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F KNF HG H G F EK EK EK EK EK EK EK EK 611.114336.32784600310001578.184336.3278460068001867.274336.3278460098001156.374336.32784600128001444.464336.32784600158001733.554336.32784600188001022.654336.32784600218001022.654336.32784600247001n n1i ii 111n n1i ii 222n n1i ii 333n n1i ii 444n n1i ii 555n n1i ii 666n n1i ii 777n n1i ii 888=⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-==⨯⨯=-=∑∑∑∑∑∑∑∑========)()()()()()()()(δδδδδδδδ (5)计算各楼层地震剪力KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN V F V KN F F V 599.353988.341611.11988.34141.323578.1841.323543.295867.27543.295387.258156.37387.258943.211444.46943.21121.156733.5521.156188.91022.65188.91166.26022.65211322433544655766877n 88=+=+==+=+==+=+==+=+==+=+==+=+==+=+==+=∆+=题目三:什么是特征周期分组?对设计反应谱有什么影响?答:地震影响曲线上由最大值开始下降的周期称为场地特征周期Tg,Tg愈大,曲线平台段愈长,长周期结构的地震作用将加大。
大工14秋《高层建筑结构》大作业答案之欧阳理创编
大连理工大学《高层建筑结构》大作业答案题目二:底部剪力法。
钢筋混凝土5层框架经质量集中后计算简图如下图所示,各层高均为3m ,集中于各楼层的重力荷载代表值分别为:1500kN G =,2550kN G =,3580kN G =,4600kN G =,5450kN G =。
结构阻尼比0.05ξ=,自振周期为10.55s T =,Ⅰ1类场地类别,设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为8度(设计基本地震加速度为0.30g )。
按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
解:查《建筑设计抗震规范》表5.1.4-1.2知,8度多遇地震设计基本地震加速度为0.30g 时αmax =0.24,设计地震分组为第一组。
Ⅰ类场地:α1=)(1T T g r ×η2×αmax=)55.025.0(9.0×1.0×0.24=0.109≈0.11 查《建筑设计抗震规范》表 5.2.1知,T 1=0.55s >1.4T g =1.4×0.25=0.35s取δn =0.08T 1+0.07=0.08×0.55+0.07=0.114总水平地震作用标准值:F EK =α1Geq=0.114×(450+600+580+550+500)×85%=259.69KN顶部附加地震水平作用:因为T1=0.55>1.4Tg=0.35,则顶部附加水平地震作用 各楼层水平地震作用标准值:F i =HG FH G jj n EKi i ∑-)1(δ(i=1,2,3……) H G j j ∑=450×15+600×12+580×9+550×6+500×3=23970KN·mF K 5=23970)114.01(69.25915450-⨯⨯⨯=64.79KN F K 4=23970)114.01(69.25915600-⨯⨯⨯=83.39KN F K 3=23970)114.01(69.2599580-⨯⨯⨯=50.11KN F K 2=23970)114.01(69.2596550-⨯⨯⨯=31.68KN F K 1=23970)114.01(69.2593500-⨯⨯⨯=14.40KN 各楼层地震剪力:V1=F K 1+F K 2+F K 3+F K 4+F K 5=244.37KNV2=F K2+F K3+F K4+F K5=229.97KNV3=F K3+F K4+F K5=198.29KNV4=F K4+F K5=148.19KN题目五:如何保证框架梁柱节点的抗震性能?如何进行节点设计?答:节点抗震设计原则:①节点的承载力不应低于其连接件的承载力。
大工19《高层建筑结构》大作业及全部五道题答案
大连理工大学《高层建筑结构》大作业学习中心:姓名:学号:题目一:结构扭转效应计算题某一结构的第j 层平面图,如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外,还给出了各片结构沿x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值,已知沿y 向作用总剪力5000kN y V =,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
'yyV 18y D 816815888解:刚度中心Xo=∑Dyi x ’/∑Dyi=992/65=15.26mYo=∑Dxky ’/∑Dxk=1240/95=13.05m以刚度中心为原点,建立坐标系统XoDy. 因为Y= y ’-Yo, ∑Dxky ’=Yo ∑Dxk ∑Dxky ’2=24640-13.05*13.05*95=8461 ∑DyiX2=24576-15.26*15.26*65=9440ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xi x1=-15.26 ay1=1-0.002687*15.26=0.959 x2=-7.26 ay2=1-0.002687*7.26=0.981 x3=-0.74 ay3=1+0.002687*0.74=1.002 x4=-8.74 ay4=1+0.002687*8.74=1.023 x5=-16.74 ay5=1+0.002687*16.74=1.044 vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KN vy2=0.981*8/65*5000=603.78KN vy3=1.002*16/65*5000=1233.2 KN vy4=1.023*8/65*5000=629.5 KN vy5=1.044*15/65*5000=1204.6 KN题目二:底部剪力法计算题钢筋混凝土4层框架经质量集中后计算简图如下图所示,各层高均为4m ,集中于各楼层的重力荷载代表值分别为:1435kN G =,2440kN G =,3430kN G =,4380kN G =。
大工15秋《高层建筑结构》大作业题目及参考答案
大工15秋《高层建筑结构》大作业及要求注意:从以下五个题目中任选两个进行解答(注意:从题目一、二中选择一道计算题,并从题目三、四、五中选择一道问答题,分别进行解答,不可同时选择两道计算题或者问答题);解答前,需将所选题目复制(使老师明确你所选的题目)。
题目一:底部剪力法计算题某钢筋混凝土框架结构,地上十层,高度为40m 。
房屋所在地区的抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为0.10g ,设计地震分组为第一组,Ⅳ类场地。
已知该楼的基本自振周期1 1.0s T =,经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为12000kN ,每层楼面和屋面的活荷载标准值均为2000kN 。
要求:确定该楼各层的水平地震作用值EK F 。
解:1、该楼高度40米,且各层的质量和刚度沿高度分布较均匀,可采用底部剪力法。
2、根据抗震设计规范,知设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g 。
设计地震分组为第一组。
3、查表水平地震影响系数最大值 特征周期阻尼比 衰减指数 4、各楼层的重力荷载代表值结构的总重力荷载代表值5、 地震影响系数6、 顶部附加地震作用系数08.0max =αs T g 65.0=05.0=ξ9.0=γi iG kN G kN G 923.012000130005.020000.11200010===⨯+⨯=KNG G E eq 109650)20005.012000130009(85.085.0=⨯++⨯==sT s T g 65.011=>=0543.008.00.1)0.165.0()(9.0max 21=⨯⨯==αηαγT T g s T s T g 91.065.04.14.111=⨯=>=06.002.0108.002.008.01=-⨯=-=T n δ7、结构总水平地震作用标准值8、主体结构水平地震作用标准值题目二:结构扭转效应计算题某一结构的第j 层平面图,如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外,还给出了各片结构沿x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值,已知沿y 向作用总剪力5000kN y V =,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
大工《高层建筑结构》大作业题目及参考答案
大工《高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目:高层建筑结构的设计与施工研究参考答案:一、高层建筑结构的发展历程高层建筑结构作为现代建筑的一种重要形式,已经得到了广泛的应用和认可。
从20世纪初到现在,高层建筑结构的设计和施工经历了多个阶段的发展。
最初的高层建筑采用的是钢框架结构,随着材料和技术的不断发展,钢筋混凝土结构逐渐成为主流。
进入21世纪后,新型的高层建筑结构形式不断涌现,如筒体结构、巨型结构等,为高层建筑的发展带来了更多的可能性。
二、高层建筑结构的设计原则和标准高层建筑结构的设计需要遵循一定的原则和标准。
首先,结构设计应保证建筑物的安全性,即在各种外力作用下,建筑物不会发生倒塌、损坏等危险情况。
其次,结构设计要满足建筑物的使用功能,如楼层高度、空间布局等。
此外,结构设计还要考虑经济性、环保性等因素。
在具体的设计过程中,需要结合实际情况,采用合适的设计软件和技术手段,确保设计质量和施工效果。
三、高层建筑结构施工中的注意事项高层建筑结构的施工是一项复杂的系统工程,需要多个专业领域的协同合作。
在施工过程中,需要注意以下几点:首先,要确保施工质量和安全,严格按照设计图纸和技术规范进行施工。
其次,要合理安排施工进度,充分考虑各种可能的影响因素,确保施工进度和质量。
此外,还要注意施工现场的环境保护和资源利用,减少对环境的影响和资源浪费。
四、结论高层建筑结构作为现代建筑的一种重要形式,在未来仍将具有广阔的发展前景。
为了更好地推动高层建筑结构的发展,需要不断加强技术研发和创新,提高设计和施工水平,同时注重环保和可持续发展,为人类创造更加美好的居住环境。
以上是关于高层建筑结构的设计与施工研究的大作业题目及参考答案,希望对大家有所帮助。
大工14春《高层建筑学》大作业答案
大连理工大学《高层建筑学》大作业学习中心:姓名:学号:题目一:结构扭转效应计算题某一结构的第j层平面图,如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外,还给出了各片结构沿x方向和y方向的抗侧移刚度D值,已知沿y向作用总剪力5000kNyV=,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
解:以x o y'''为参考坐标系,计算刚度中心位置,基本数据如下表:序号yiD(kN/cm)x'(×102 cm)yiD x'(×102 kN)2x'(×104 cm2)2yiD x'(×104k N·cm)1 18 0 0 0 02 8 8 64 64 5123 16 16 256 256 20484 8 24 192 576 46085 15 32 480 1024 15360 ∑65 992 22528序号xk D(kN/cm ) y '(×102 cm) xk D y ' (×102 kN) 2y '(×104 cm 2)2xk D y ' (×104 k N·cm) 1 30 0 0 0 0 2 25 8 200 64 1600 3 15 16 240 256 3840 42524 600 576 14400 ∑95104019840由表中数据可计算出刚度中心位置 刚度中心 23099210 1.5261065yi yi D x x D '⨯===⨯∑∑cm230104010 1.0951095xkxkD y y D'⨯===⨯∑∑cm偏心距为 1600152674x e =-=cm 12001095105y e =-=cm 以刚度中心为原点,建立直角坐标系xoy因为0y y y '=-,0xk xk D y y D '=∑∑,所以可以求得:()()22220002222200244221984010.959510844910xk k xk xk xk xk xk xk xk xk D y D y y D y y D y D y D y y D D y D y y D '''=-=-+''=-+=-=-⨯⨯≈⨯∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑()222442252515.266510739210yi iyi yiDx D x x D'=-=-⨯⨯≈⨯∑∑∑k N·cm修正系数为:()22224650.74101110.00304108449739210α-⨯⨯=+=+=+⨯++⨯∑∑∑x i yiyi iyi i xk k e x D x D x D y各片结构的yi α的值为:2115.2610x =-⨯ 110.0030415.260.954y α=-⨯=227.2610x =-⨯ 210.003047.260.978y α=-⨯= 230.7410x =⨯ 310.003040.74 1.002y α=+⨯= 248.7410x =⨯ 410.003048.74 1.027y α=+⨯= 2516.7410x =⨯ 110.0030416.74 1.051y α=+⨯=各片结构承担的建立为:111180.95450001320.9265y y y yD V Dα==⨯⨯=∑kN 22280.9785000601.8565y y y yD V Dα==⨯⨯=∑kN 333161.00250001233.2365y y y yD V Dα==⨯⨯=∑kN 44481.027*********y y y yD V Dα==⨯⨯=∑kN 555151.05150001212.6965y y y yD V Dα==⨯⨯=∑kN 题目四: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?抗震等级的影响因素有哪些?答:1.因为在不同情况下, 构件的延性要求有所不同:地震作用强烈或对地震作用敏感的结构延性要求应该高一些,重要的、震害造成损失较大的结构,延性要求也应该高一些;反之,要求可以降低一些。
大工14春《钢筋混凝土结构》在线作业1-3
大工14春《钢筋混凝土结构》在线作业1试卷总分:100 测试时间:--$ y7一、单选题(共5道试题,共30分。
)1.根据结构的重要性及破坏后可能产生后果的严重程度,将结构的安全等级划分为()级。
A. 3B. 4C. 5D. 6满分:6分2.下述现象表示结构进入承载能力极限状态的是()。
A. 结构的一部分出现倾覆B. 梁出现过大的挠度C. 梁出现裂缝D. 钢筋生锈满分:6分3.受弯构件正截面承载力计算中,不考虑中和轴以下受拉区混凝土的作用是因为()。
A. 中和轴以下混凝土全部开裂B. 混凝土抗拉强度低C. 中和轴附近部分受拉混凝土范围较小且产生的力矩很小D. 混凝土退出工作满分:6分4.以下属于承载能力极限状态的是()。
A. 裂缝宽度超过规范限值B. 挠度超过规范限值C. 结构或构件被视为刚体而失去平衡D. 预应力的构件中混凝土的拉应力超过规范限值满分:6分5.承载能力极限状态下结构处于失效状态时,其功能函数()。
A. 大于零B. 等于零C. 小于零D. 以上都不是满分:6分二、多选题(共2道试题,共18分。
)1.下列的()项是提高单筋矩形截面受弯承载力的有效方法。
A. 提高纵向受拉钢筋的截面面积B. 提高纵向受拉钢筋的钢筋级别C. 加大截面高度D. 加大截面宽度满分:9分2.碳素钢的含碳量越高,则其()。
A. 强度越高B. 强度越低C. 延性越高D. 延性越低满分:9分三、判断题(共13道试题,共52分。
)1.在实用设计表达式中,安全等级为二级的结构,其结构重要性系数取为0.9。
A. 错误B. 正确满分:4分2.结构的可靠指标β与失效概率Pf之间有一一对应的关系。
A. 错误B. 正确满分:4分3.混凝土结构使用寿命的判断基础是大面积内出现纵向裂缝。
A. 错误B. 正确满分:4分4.混凝土与钢筋的粘结中,光圆钢筋与变形钢筋与混凝土之间有相同的粘结机理。
A. 错误B. 正确满分:4分5.双筋矩形截面梁具有较好的延性,因此在抗震设防烈度较高的地区可以较多采用。
大工14春《建筑制图》在线作业1答案
大工14春《建筑制图》在线作业1一,单选题1. 下列选项中,不可能是圆锥体截交线的是()。
A. 等腰三角形B. 圆C. 椭圆D. 正方形正确答案:D2. 若空间一点位于某一坐标轴上,则该点的三个坐标值()。
A. 均不为零B. 只有一个为零C. 必有两个为零D. 必有三个为零正确答案:C3. 下列选项中,哪项不是投影三要素的内容。
()A. 空间被投影物体B. 投射线C. 投影面D. 投射中心正确答案:D4. 某平面图形只在正面投影上为一直线,该平面为()。
A. 铅垂面B. 水平面C. 侧垂面D. 正垂面正确答案:D5. 某点的坐标值为(10,20,30),则该点到H面的距离为()。
A. 10B. 20C. 25D. 30正确答案:D二,多选题1. 下列选项中,截交线可能是圆形的有()。
A. 圆锥B. 圆柱C. 圆球D. 圆台正确答案:ABCD2. 空间两直线的位置关系有()。
A. 平行B. 相交C. 交叉D. 重合正确答案:ABC三,判断题1. 投影形体的各表面与投影面平行时所得的投影称为平行投影法。
A. 错误B. 正确正确答案:A2. 物体上平行于直角坐标轴的直线段投影到轴测投影面上的长度与其相应的原长之比称为轴向伸缩系数。
A. 错误B. 正确正确答案:B3. 一般位置直线的三面投影都反映实长。
A. 错误B. 正确正确答案:A4. 若一直线垂直于平面内任意两条相交直线,则该直线垂直于该平面内的一切直线。
A. 错误B. 正确正确答案:B5. 平面投影法包括斜投影、平行投影、中心投影三种。
A. 错误B. 正确正确答案:A6. 正平线平行于V面。
A. 错误B. 正确正确答案:B7. 投影面平行面,其三面投影中必有一个反映平面实形,另两个积聚为两条直线。
A. 错误B. 正确正确答案:B8. 圆柱的截交线不可能是三角形。
A. 错误B. 正确正确答案:B9. 水平线垂直于V面。
A. 错误B. 正确正确答案:A10. 圆锥的母线是直线段。
大工14秋《高层建筑结构》大作业答案
大连理工大学《高层建筑学》大作业学习中心: 姓 名: 学 号:题目二:底部剪力法。
钢筋混凝土5层框架经质量集中后计算简图如下图所示,各层高均为3m ,集中于各楼层的重力荷载代表值分别为:1500kN G =,2550kN G =,3580kN G =,4600kN G =,5450kN G =。
结构阻尼比0.05ξ=,自振周期为10.55s T =,Ⅰ1类场地类别,设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为8度(设计基本地震加速度为0.30g )。
按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
3580kN=2550kN =1500kN=(a )计算简图4600kN=5450kN=解:查《建筑设计抗震规范》表5.2.1知,Tg=0.25s<T 1=0.55s<5Tg.表5.1.5,算得地震影响系数α1=(Tg/T 1)r η2αmax=(0.25/0.55)0.9×1.0×0.24=0.118总水平地震作用标准值:F Ek =α1Geq=0.118×(500+550+580+600+450)×85%=268.804kN因为T1=0.55s>1.4 Tg=1.4×0.25=0.35s,δn=0.08T+0.07=0.114各楼层水平地震作用标准值:Fi =GiHiFEk(1-δn)/∑GjHj(i=1,2,3…n)∑Gj Hj=500×3+550×6+580×9+450×15=23970kN·mF1k=[500×3×268.804×(1-0.114)]/23970=14.9kN F2k=[550×6×268.804×(1-0.114)]/23970=32.8kN F3k=[580×9×268.804×(1-0.114)]/23970=51.9kN F4k=[600×12×268.804×(1-0.114)]/23970=71.5kN F5k=[450×15×268.804×(1-0.114)]/23970=67.1kN 各楼层地震剪力为:V 1= F1k+ F2k+ F3k+ F4k+ F5k=238.2kNV 2= F2k+ F3k+ F4k+ F5k=223.3kNV 3= F3k+ F4k+ F5k=190.5kNV 4= F4k+ F5k=138.6 kN题目三:设计反应谱是通过什么样的结构计算模型得到的?阻尼比对反应谱有什么影响?钢筋混凝土结构及钢结构的阻尼比分别为多少?答:(1)设计反应谱是通过单自由度弹性体系的结构技术模型得到的。
大工15秋《高层建筑结构》大作业题目及要求参考答案
大工15秋《高层建筑结构》大作业题目及要求参考答案题目二:结构扭转效应计算题某一结构的第j层平面图,如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外,还给出了各片结构沿x方向和y方向的抗侧移刚度D值,已知沿y向作用总剪力Vy 5000kN,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
yDy18881681588Vy答:X0=EDyi x I EDyi=992I65=15.26mY0=Exky,I EDxk=1240I95=13.05m以刚度中心为原点,建立坐标系统X0Dy。
因为Y =y,-Y0, E Dxky=Y0 E DxkEDyiX2=24576-15.26x15.26x65=9440xyi=1+65x0.74 I 8464+9440xxi=1+0.002687xxix1=-15.26 ay1=1-0.002687x15.26=0.959x1=-7.26 ay1=1-0.002687x7.26=0.981x1=-0.74 ay1=1-0.002687x0.74=1.002x1=-8.74 ay1=1-0.002687x8.74=1.023x1=-16.74 ay1=1-0.002687x16.74=1.044VY1=0.595x18 I65x5000=1327.8KNVY1=0.981x18 I65x5000=603.78KNVY1=1.002x18 I65x5000=1233.2KNVY1=1.023x18 I65x5000=629.5KNVY1=1.044x18 I65x5000=1204.6KN题目三:简述剪力墙在房屋设计中应如何布置?答:剪力墙的布置应符合以下要求:(1)剪力墙应双向或多向布置,宜拉通对齐,不同方向的剪力墙宜分别联节在一起,避免仅单向有墙的结构布置形式。
当剪力墙双向布置且互相联结时,纵墙(横墙)可以作为横墙(纵墙)的翼缘,从而提高其承载力和刚度。
(2)地震区,宜将剪力墙设计成高宽比较大的墙,应为低矮的墙的破坏属剪切脆性破坏,抗震性能差。
大工16秋《高层建筑结构》大作业题目(附答案)
大连理工大学《高层建筑结构》大作业题目一:反弯点法计算题已知框架结构如图所示,承受水平风荷载作用,图中数字为框架梁、柱的相对刚度,试用反弯点法求各个框架柱的剪力。
其中118kN F =,220kN F =,316kN F =,422kN F =。
4F 3F 2F 1F DABC7500mm6000m m 7500mm7500mm4000m m 4000m m4000m m解:(1)求各柱子反弯点高度底层柱子反弯点高度取柱子高度的2/3,即:432*61==h 2-4层柱子反弯点高度取柱子高度的1/2,即:221*42==h (2)求各柱子剪力分配系数由于结构对称,外柱A 、D 有相同的剪力分配系数,内柱B 、C 有相同的剪力分配系数。
底层柱子的剪力分配系数:2.3)34.06.0(*26.0=+==D A ηη18.0)34.06.0(*234.0=+==C B ηη2-4层柱子的剪力分配系数:32.0)42.064.0(*264.0=+==D A ηη18.0)42.064.0(*242.0=+==C B ηη(3)求各柱子剪力 第四层总剪力:∑==kN F V 2244第四层各个柱子的剪力:04.722*32.0===D A V V 96.322*18.0===C B V V第三层总剪力:∑=+=+=kN F F V 381622543第三层各个柱子的剪力:kN V V D A 16.1238*32.0=== kN V V C B 84.638*18.0===第二层总剪力:∑=++=++=kN F F F V 582216204322第二层各个柱子的剪力:kN V V D A 56.1858*32.0=== kN V V C B 44.1058*18.0===底层总剪力:∑=+++=+++=kN F F F F V 762216201843211底层各个柱子的剪力:kN V V D A 32.2476*32.0=== kN V V C B 68.1338*18.0===题目一:框架-剪力墙结构在水平荷载作用下内力计算的基本假定是什么?(1)结构划为总框架、总连梁、总剪力墙各自刚度为各单个结构刚度和。
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大连理工大学《高层建筑结构》大作业
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题目一:结构扭转效应计算题
某一结构的第j 层平面图,如下图所示。
图中除标明各轴线间距离外,还给出了各片结构沿x 方向和y 方向的抗侧移刚度D 值,已知沿y 向作用总剪力
5000kN y V =,求考虑扭转后,各片结构的剪力。
'
y
y
V 18y D 816815
8
8
8
解:
刚度中心
Xo=∑Dyi x’/∑Dyi=992/65=15.26m
Yo=∑Dxky’/∑Dxk=1240/95=13.05m
以刚度中心为原点,建立坐标系统XoDy.
因为Y= y’-Yo, ∑Dxky’=Yo∑Dxk
∑Dxky’2=24640-13.05*13.05*95=8461
∑DyiX2=24576-15.26*15.26*65=9440
ayi=1+65*0.74/8464+9440*xi=1+0.002687*xi x1=-15.26 ay1=1-0.002687*15.26=0.959 x2=-7.26 ay2=1-0.002687*7.26=0.981 x3=-0.74 ay3=1+0.002687*0.74=1.002 x4=-8.74 ay4=1+0.002687*8.74=1.023 x5=-16.74 ay5=1+0.002687*16.74=1.044 vy1=0.959*18/65*5000=1327.8KN
vy2=0.981*8/65*5000=603.78KN
vy3=1.002*16/65*5000=1233.2 KN
vy4=1.023*8/65*5000=629.5 KN
vy5=1.044*15/65*5000=1204.6 KN
题目二:底部剪力法计算题
钢筋混凝土4层框架经质量集中后计算简图如下图所示,各层高均为4m ,集中于各楼层的重力荷载代表值分别为:1435kN G =,2440kN G =,3430kN G =,
4380kN G =。
结构阻尼比0.05ξ=,自振周期为10.383s T =,Ⅰ1类场地类别,设计地震分组为第一组,抗震设防烈度为8度(设计基本地震加速度为0.30g )。
按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震作用及地震剪力。
3430kN
=2440kN =1435kN
=(a )计算简图
4380kN =
解:
(1)计算结构等效总重力荷载代表值
()12340.850.85eq G G G G G G ==⨯+++∑
()0.85380430440435=⨯+++
1432.25kN =
(2)计算结构总水平地震作用
10.1395997.6833.7kN EK eq F G α==⨯=
(3)计算顶部附加水平地震作用
11.4 1.40.40 5.6s 0.467s g T T =⨯=>=故,
不需考虑顶部附加水平地震作用,即0n δ=。
(4)计算各楼层水平地震作用(如下图所示)
根据公式()1
1i i
i n EK n
j
j
j G H F F G H
δ==
-∑分别计算各楼层水平地震作用,如
下:
12709.8 3.5
833.7166.7kN 2709.8 3.52709.871809.810.5
F ⨯⨯=
⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯
22709.87.0
833.7333.5kN 2709.8 3.52709.871809.810.5
F ⨯⨯=⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯
32709.810.5
833.7333.5kN 2709.8 3.52709.871809.810.5
F ⨯⨯=⨯=⨯⨯+⨯⨯+⨯⨯
(5)计算各楼层的层间地震剪力(如下图所示)
1123833.7kN V F F F =++= 223667.0kN V F F =+= 33333.5kN V F ==
题目三:计算水平地震作用有哪些方法?适用于什么样的建筑物?
答:水平地震作用计算方法分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法。
反应谱底部剪力法只考虑结构的基本振型,适用于高度不超过40m ,以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构。
振型分解反应谱法适用于较高的建筑,高振型影响比较大,一般高层建筑都用振型分解反应谱法考虑多个振型的组合;因结构计算模型分为水平结构和空间结构,振型组合主要有平面结构振型分解反应谱法。
题目四: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?
抗震等级的影响因素有哪些?
答: (1)因为在不同情况下,构件的延性要求有所不同:地震作用强烈或对地震作用敏感的结构延性要求应该高一些,重要的、震害造成损失较大的结构,延性要求也应该高一些;反之,要求可以降低一些。
不过,由于计算结构延性比十分困难,也无法提出确切的延性比要求,因此我国抗震规范对抗震设计采取区分抗震等级的方法,不同抗震等级的构造措施不同,从宏观上区别对结构的不同延性要求。
(2)抗震等级与延性要求的关系:特一级抗震等级延性要求最高,然后依次为一、二、三、四级。
(3)抗震等级的影响因素有:设防烈度、结构类型、房屋高度、框架跨度、场地及建筑类别。
题目五:详细阐述剪力墙的最小截面尺寸要求。
答:剪力墙的截面尺寸按下列要求确定:
(1) 按一、二级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/16,且不应小于200 mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160 mm。
当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时,其底部加强部位截面厚度不应小于层高的1/12;其他部位不应小于层高的1/15,且不应小于180 mm。
(2) 按三、四级抗震等级设计的剪力墙的截面厚度,底部加强部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/20,且不应小于160 mm;其他部位不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160 mm。
(3) 非抗震设计的剪力墙,其截面厚度不应小于层高或剪力墙无支长度的1/25,且不应小于160 mm。
(4) 剪力墙井筒中,分隔电梯井或管道井的墙肢截面厚度可适当减小,但不宜小于160 mm。
(5) 墙肢高厚比为5~8 的短肢剪力墙厚度不应小于200 mm。