高层结构复习思考题及答案
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。
《高层建筑施工》课后习题及答案
《高层建筑施工》课后习题及答案第1章复习思考题1.1.高层及超高层建筑的是如何定义的？中国的《民用建筑设计通则》（GB 50352—2005）、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045-95）将10层及10层以上的住宅建筑和高度超过24m的公共建筑和综合性建筑划称为高层建筑。
但在《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3 高层建筑－2002）里规定：10层及10层以上或高度超过28m的钢筋混凝土结构称为高层建筑结构。
当建筑高度超过100m时，称为超高层建筑。
1.2.简述国外高层建筑技术发展。
高层建筑的发展与垂直交通设备以及钢筋混凝土材料的发展密不可分。
在发明了安全载客升降电梯以及钢材批量生产技术、钢筋混凝土后高层建筑不断涌现芝加哥建造的10层高的家庭生命保险大楼，是世界公认为第一栋具有现代意义的高层建筑，也是世界上第一栋高层钢结构建筑。
随后曼哈顿人寿保险大楼建成,高106 m,是世界首栋高度大于100m的超高层建筑。
美国在辛辛那提建造了16层英戈尔大楼，是世界首栋钢筋混凝土高层建筑。
纽约采用钢框架建造了高241 m的渥尔沃斯大厦，成为当时世界最高的超高层建筑。
随后纽约建造了高381m的帝国大厦，保持世界最高建筑纪录达四十余年。
1967 年俄罗斯莫斯科建造了高540 m的莫斯科电视塔，是当时世界第一高塔。
1974年,美国芝加哥建造了高442 m的西尔斯大厦，保持世界最高建筑纪录达24年之久。
1976’年,加拿大建造了53m的加拿大国家电视塔，成为当时世界第-高构筑物。
可以说20世纪80年代以前，世界范围内最具有影响力的超高层建筑主要集中在美国。
之后亚洲快速发展，从马来西亚的双子塔石油大厦到哈利法塔到东京天空树再到广州塔，一座一座高层建筑出现，并一次一次突破高度的极限1.3.简述国内高层建筑技术发展。
中国高层建筑的起源于20世纪初的上海，第一栋具有现代意义的高层建筑—字林西报大楼，到上海国际饭店，虽然中国技术仍不成熟但已在短时间内达到了亚洲先进水平。
高层课后思考题答案
⾼层课后思考题答案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⼀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。
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。
高层建筑结构思考题及参考答案
Ch1 绪论1. 高层建筑与多层建筑如何界定？2. 高层建筑结构特点如何？3．高层建筑采用的结构可分为哪些类型？各有何特点？4. 谈谈你对高层建筑的发展趋势有何见解？5. 结合世界第一高楼迪拜塔的建造实例，说明设计超高层建筑要处理哪些与设计一般建筑不同的问题，并说明解决这些问题的方法。
（此题将在课堂讨论）提示：a) 请观看参考视频，迪拜塔[有7个视频];b) 可上网检索，c)可提供电子打印稿。
6．观看参考视频以后，关于迪拜塔有几个问题a) 安全电梯是那一年由谁发明的。
它的发明对建筑及建筑业有哪些影响？迪拜塔计有多少部电梯，最大一部电梯可承载多少人？b) 在超高层出现前，传统建筑可建最大高度是多少？c)) 迪拜塔在散热方面，除了安装室内空调系统之外，还采取了什么特殊措施？，请具体说明之。
d) 美国世贸中心有417m,, 施工速度极快，是得益于哪项新施工技术的应用？最后达到几天盖一层？e) 迪拜塔几天建一层？请详细介绍迪拜塔泵送混凝土的工艺。
f) 世界第1高楼（2009年）迪拜塔在抗风方面的设计有何特点？g) 世界第1高楼（2009年）迪拜塔在人流疏散方面的设计与其它建筑有何不同？Ch2 结构选型与结构布置1．何谓结构体系？高层建筑中常用的结构体系有哪些？各有何特点和适用范围？2．《高层建筑混凝土结构技术规程》将高层建筑分为了哪两级？3．《建筑抗震设计规范》（GB5001—2001）根据建筑使用功能的重要性，将建筑抗震设防类别分为哪四个抗震设防类别？4．何谓“概念设计”？什么情况下还要正确运用“概念设计”？哪些方面须用概念设计的方法加以正确处理？5．结构平面布置与结构竖向布置有哪些要求？6．基础设计的一般原则有哪些？7．高层建筑结构平面布置的一般原则是什么？8. 简述房屋建筑平面不规则和竖向不规则的类型。
9. 在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝？10.防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么？Ch1 绪论1.高层建筑与多层建筑如何界定？我国《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)规定，10层及10层以上的住宅建筑以及高度超过28ｍ的公共建筑和综合性建筑为高层建筑；高度超过100m时，不论是住宅建筑还是公共建筑，一律称为超高层建筑。
高层建筑结构复习思考题
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。
高层建筑结构思考题
1. 高层建筑的定义。
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. 和普通多层建筑相比，高层建筑结构设计有何特点。
水平荷载和地震作用是设计主要因素；结构侧移成为主要控制指标；轴向变形和剪切变形不可忽略；延性成为结构设计的重要指标；结构材料用量明显增加。
3．高层建筑为何对侧移限制要求严格？防止主体结构及填充墙、装修等非结构构件的开裂与损坏，电梯轨道变形；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，甚至引起倒塌。
4．高层建筑的主要结构类型和优缺点。
（1）框架结构：优：布置灵活，能获得大空间，也可按需做成小房间；施工方便；较经济；计算理论比较成熟；在一定高度范围内造价较低。
缺：侧向刚度小，侧移大；对支座不均匀沉降敏感。
（2）剪力墙结构：优：承载力和侧向刚度均很大，侧移小；室内墙面平整。
缺：结构自重较大，吸收地震能量大；平面布置局限性大，较难获得大空间；施工较麻烦，造价高。
（3）框架-剪力墙结构：由框架和剪力墙组成的结构体系，具有两种结构的优点，既能形成较大的使用空间，又具有较好的抵抗水平荷载的能力，因而使用广泛。
（4）筒体结构：是空间结构，抵抗水平作用的能力更大，因而特别适合超高层。
5．高层建筑各类结构的受力变形特点。
（1）框架结构：层数不多时，轴力和轴向变形较小；层数多时，轴力和轴向变形较大，轴向变形将使得内力和变形发生改变。
在水平荷载下，会产生较大的水平位移，一部分是框架结构的整体弯曲变形，另一部分是剪切变形。
（2）剪力墙结构：在水平荷载作用下，剪力墙可视为竖向悬臂伸梁，其水平位移由弯曲变形和剪切变形组成。
在高层结构建筑中，框架柱的变形以剪切变形为主，而剪力墙的变形以弯曲变形为主，其位移曲线呈弯曲形，特点是结构层间位移随楼层的增高而增加。
（3）框架-剪力墙结构：在同一层中由于刚性楼板的作用，两者的变形协调一致。
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及参考答案--2011
Ch1 绪论1.高层建筑与多层建筑如何界定？我国《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)规定，10层及10层以上的住宅建筑以及高度超过28ｍ的公共建筑和综合性建筑为高层建筑；高度超过100m时，不论是住宅建筑还是公共建筑，一律称为超高层建筑。
我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：≥10层或H＞28m的建筑物为高层；H＞100m 的建筑物均为超高层。
4.谈谈你对高层建筑的发展趋势有何见解？1).新材料的开发和应用：高强度混凝土（C100）；高强、可焊性好的厚钢板；耐火钢材；FR钢（耐候钢）*耐候钢是指在恶劣环境条件下(主要是指腐蚀较强的环境),具有较强工作性能的钢材。
2).高度会突破：超过1000m的超高层钢材建筑已成为反映一个国家或城市科技实力和建设水平的指标之一。
3).组合结构增多：钢和混凝土的组合结构抗震性能好、耐火耐蚀，优于全钢、全混凝土结构。
钢筋混凝土结构：高层建筑的主要结构体系组合结构：超高层建筑的主要结构体系/4)..新型结构形式应用增多巨型框架、桁架筒体、多束筒体……5). 耗能减震技术发展减震技术有被动耗能减震和主动减震两种。
前者有耗能支撑，带竖缝耗能剪力墙，被动调谐质量阻尼器以及安装各种被动耗能的油阻尼器等；后者是计算机控制的，通过安装在结构上的各种驱动装置和传感器，与计算机系统相连接，对结构反应进行实时分析，发出信号驱动装置对结构施加作用，减小结构反应。
Ch2 高层结构体系与结构布置1．高层建筑中常用的结构体系有哪些？各有何适用范围？答：高层建筑中常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。
（1）框架结构体系是由梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。
这种体系适用于非抗震区多层建筑及高度不大的高层建筑。
（2）剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。
适用于开间较小、墙体较多、房间面积不太大的住宅和旅馆。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
结构满足稳定性要求，且可不考虑重力二阶效应的影响。
可以认为结0勾满足稳定性要求但应考虑重力二阶效应对水平力作用下结构内力和位移的不利影响第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。
节后具有良好的整体性是高层建筑结构平面布置的关键。
结构竖向布置要求到刚度均匀而连续，避免刚度突变和薄弱层造成震害。
（2）建筑平面的长宽比不宜过大，一般小于 6 为宜，建筑平面的突出部分，长度应尽可能小，平面凹进时，应保证楼板宽度足够大。
布置抗侧力结构式，应使结构均匀分布令荷载，作用线通过结构刚度中心，以减小扭转的影响。
（3）平面：扭转不规则；凹凸不规则；楼板局部不规则。
竖向：侧向刚度不规则；竖向抗侧力构件不连续；楼层承载力突变。
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？（1）框架-筒体结构与框筒不是同一个概念。
后者指的是由密柱深梁组成的空腹筒（空间），一般作为结构单元；而前者是由框架和筒体（核心筒）结构单元组成的结构，其中的框架与筒体是平行的受力单元。
（2）剪力滞后现象：对于框筒结构，在翼缘框架中，远离腹板框架的各柱轴力愈来愈小；在腹板框架中，远离翼缘框架各柱轴力的递减速度比按直线规律递减的要快。
上述现象称之为剪力滞后第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。
分层法：要点1）除底层以外其他各层柱的线刚度均乘0.9 的折减系数，2）除底层以外其他各层柱的弯矩传递系数取为三分之一。
迭代法：步骤1 ）求各杆固端和节点不平衡弯矩；2）求节点处每一杆件的分配系数；3）按公式迭代；4）将固端弯矩、二倍近端角变弯矩以及远端角变弯矩相加，得杆件最终杆端弯矩。
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）？物理意义：对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法做了改进。
影响因素：具有相同截面的边住和中柱的D值不相同，因为边柱只有一根梁约束，中柱有两根梁约束；、具有相同截面及柱高的上层柱与底层柱的D值不相同，因为底层柱底端固定。
3.一框架结构，假定楼盖的平面内刚度无穷大，用D 值法分配层间剪力。
先将层间剪力分配给每一榀平面框架，再分配到各框架的每根柱；或者用每根柱的D值与层间全部柱的刀D的比值将层间剪力直接分配给每根柱。
这两种方法的计算结果是否相同？为什么？相同；D值法分配剪力时，作了两个基本假设：1）忽略在水平荷载作用下柱的轴向变形及剪切变形，柱的剪力只与弯曲变形产生的水平位移有关。
2）梁的轴向变形很小，可以忽略，因而同一楼层处柱端位移相等。
故可以不同于反弯点法先将层间剪力分配给每一榀平面框架，可直接分配给每根柱。
因此使用以上两种方法计算结果相同。
4.水平荷载作用下框架柱的反弯点位置与哪些因素有关？试分析反弯点位置的变化规律与这些因素的关系。
在均布竖向荷载和水平集中力作用下框架的弯矩图形状如何？梁柱线刚度比、上下层横梁的线刚度比，上下层层高的变化等因素。
5.水平荷载作用下框架结构的侧移由哪两部分组成？各有何特点？梁柱杆件弯曲变形和柱的轴向变形。
剪力墙部分2.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。
（1）楼板在自身平面内刚度为无穷大，在平面外刚度为零。
(2)各榀剪力墙在自身平面内的刚度取决于剪力墙本身，在平面外刚度为零。
(3)当力的作用线通过该结构的刚度中心时，楼板只产生侧移，不产生扭转。
3. 什么是剪力墙的等效刚度？假定相同水平荷载侧向位移相同则认为竖向悬臂构件与剪力墙具有相同刚度 故可采用竖向悬臂构件的刚度作为剪力墙的等效刚度4•简述剪力墙在水平荷载下的分析方法及适用对象。
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 5•怎样计算整体墙和整体小开口墙的底层总弯矩和总剪力及顶点侧移? 整体H 叫审(均布荷我》〔捌三角母荷载)｛顼点集中荷伐)小开口Jt 屮A 为就血总血积.却且二工 将式(6.6.9)代入式(6.2.1)[ ^G = 0AE ・可将鞭体小开口墙的零效刚度写成如卜"统一公武 二0呻…, 9>/71 + ---- ； AH 2故整体小开口墻的顷点位移仍可按战(6.3,6)计算。
6•怎样计算整体小开口墙的内力和位移？当有个别小墙肢产生局部弯曲时，墙肢弯矩如何 调整？El 7.2x 3EI I 1 + GAH 「 ,3t£I > GAH - J(均布荷载〉(顶点集中荷载) (6.6.9)(6.6 10)60 墙肢的弯矩式中b 为连業II 勺挣跨.則洞口II 勺宽気 个别调整M 厂 M j0 A M j7.如何确定整体小开口墙的等效刚度？如何计算其顶点位移?&剪力墙根据洞口大小、位置等共分为那几类？其判别条件是什么？ 整截面墙、整体小开口墙、联肢墙、壁式框架 整体性系数：•、墙肢惯性矩比I n / I9.剪力墙分类的判别主要考虑哪两个方面？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。
第一个判别条件各墙肢间的整体性，第二个判别条件是沿墙肢高度方向是否会出现反弯点墙肢的剪力墙肢的轴力叭弐屮刃为第丿墙腿載面上正应力的平均零于该墻腔就而形心处时正应力*按卜式计禅川第丿墙肢时愉力为M N=085^y t A j tf jr J J 代屮儿为第J 墙肢形心轴至组合裁面形心轴的跖离。
(6.65)连梁内力埒肢内巾汞得屁 可按卜式计算连鬲I 码宛和剪齐 V -y _ vF 鮎_」烏川W-DJ受力特点：书P98-99整截面墙，如同竖向悬臂构件，截面正应力呈直线分布，沿墙的高度方向弯矩图既不发生突变也不出现反弯点，变形曲线以弯曲型为主。
独立悬臂墙，每个墙肢相当于一个悬臂墙，墙肢轴力为零，各墙肢自身截面上的正应力呈直线分布。
弯矩图既不发生突变也无反弯点，变形曲线以弯曲型为主。
整体小开口墙，水平荷载产生的弯矩主要由墙肢的轴力负担，墙肢弯矩较小，弯矩图有突变，但基本上无反弯点，截面正应力接近于直线分布，变形曲线仍以弯曲型为主双肢墙（联肢墙），连梁对墙肢有一定的约束作用，仅在一些楼层，墙肢局部弯矩较大，整个截面正应力已不再呈直线分布，变形曲线为弯曲型壁式框架，其弯矩图不仅在楼层处有突变，而且在大多数楼层中都出现反弯点，变形曲线呈整体剪切型。
10•采用连续连杆法进行联肢墙内力和位移分析时的基本假定是什么？连梁未知力.z和[z各表示什么？书P108-1091）每一楼层处的连梁简化为沿该楼层均匀连续分布的连杆。
2）忽略连梁轴向变形，两墙肢同一标高水平位移相等。
转角和曲率亦相同。
3）每层连梁的反弯点在梁的跨度中央。
4）沿竖向墙肢和连梁的刚度及层高均不变。
连杆中点的剪力，轴力11.联肢墙的内力分布和侧移曲线有何特点？并说明整体工作系数对内力和位移的影响。
| （1）疏鮒厠帥辭弯脾，健丸翔镀肪側斛||（2）连第的曹力仆血具有囲星附特点。
剪力最大（也是彎怖最大）的连匙彳；4底・貼:僭和k小将费&值而改变.当戏也较大吋・连梁剪力加夫.剪力最大的连樂便置向下移.「⑶堵删力铲前丸竽确娥,连鵜罐九躺劇力也麒・IF曰』墻胶哋也与冈为瓯+矶狂站丸削审力増儿则b肢弯矩霞札12 •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？如何确定壁式框架的刚域尺寸。
其弯矩图不仅在楼层处有突变，而且在大多数楼层中都出现反弯点，变形曲线呈整体剪切型。
式框架(图6.7.1(a)) 的梁柱轴线取连梁和墙肢各自截面的形心线。
在梁柱相交的节点区，梁柱的弯曲刚可认为无穷大而形成刚域，计算简图如图6.7.1 ( c)，刚域的长度可按下式计算41 =叫-° 2地如=口2 - o 25九{6l tl b -c1-0-25/f e:当按上式计算的刚域长度小于零时，可不考虑刚域的影响。
13•采用D直法进行内力和位移计算时，壁式框架与一般框架有何异同？.1梁柱杆端均有刚域，从而使杆件的刚度增大；2梁柱截面高度较大，需考虑杆件剪切变形影响。
3柱刚度和反弯点高度虚应进行修正。
4可采用一般的D值法进行简化计算。
框架剪力墙部分1.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可简化成哪两种体系？如何区分这两种体系?变形：在水平荷载作用下，单独剪力墙的变形曲线以弯曲变形为主；单独框架的变形曲线以整体剪切变形为主，而在框架-剪力墙结构中，其变形曲线介于弯曲型与整体剪切型之间。