高层建筑结构大作业
高层建筑阶段作业2 - 结构分析阶段作业2
高层建筑阶段作业2 - 结构分析阶段作业
2
概述
本文档旨在介绍高层建筑的结构分析阶段作业2。
在这个阶段，我们将进行以下分析和评估，以确保高层建筑的结构稳定和安全。
结构分析
在结构分析阶段作业2中，我们将执行以下步骤：
1. 结构模型建立：根据建筑设计图纸，建立高层建筑的结构模型。
模型应包括楼层、柱、梁、楼板等主要结构元素。
2. 载荷计算：根据建筑使用情况和设计要求，计算各种载荷的
作用于建筑结构上的大小和分布。
常见的载荷包括自重、活载（如
人员和家具），以及风载、地震载等。
3. 结构分析：利用结构分析软件，对建筑结构进行静力分析或
动力分析。
静力分析可计算结构对各种载荷的响应和变形情况，动
力分析则可评估结构在地震和风灾等自然灾害中的受力情况。
4. 结构评估：分析所得结果，评估结构在各种情况下的稳定性和安全性。
这涉及检查结构的强度、刚度、稳定性等方面，并与国家和地方建筑规范进行比较。
5. 优化设计：根据结构分析和评估的结果，提出优化建议和设计修改方案。
目标是提高结构的安全性和经济性。
总结
结构分析阶段作业2是确保高层建筑结构稳定和安全的重要环节。
通过结构模型建立、载荷计算、结构分析、结构评估以及优化设计，能够对高层建筑的结构进行全面的分析和评估，从而提高其安全性和经济性。
以上是对高层建筑阶段作业2 - 结构分析阶段作业2的简要介绍。
大工22春《高层建筑结构》在线作业1
大工22春《高层建筑结构》在线作业1-000011.在高层建筑结构中,剪力墙的变形以( )变形为主。
选项A：弯曲选项B：剪切选项C：弯剪选项D：扭转参考答案：A2.正常使用情况下,高度不大于150m的钢筋混凝土框架结构的层间位移限制值为()。
选项A：1/250选项B：1/550选项C：1/800选项D：1/1000参考答案：B3.高层建筑结构的整体共同工作特性主要是()作用的结果。
选项A：顶层楼板选项B：底层楼板选项C：各层楼板选项D：各层柱子参考答案：C4.当地下室顶层作为上部结构的嵌固端时,地下一层的抗震等级按( )采用。
选项A：二级选项B：三级选项C：四级选项D：上部结构参考答案：D5.( )结构包含有两个方向的桁架组成的空间筒体。
选项A：框筒选项B：筒中筒选项C：桁架筒选项D：成束筒参考答案：C6.高层结构当某层刚度小于上层时,应不小于其上相邻连续3层平均刚度的( )。
选项A：50%选项B：60%选项C：70%选项D：80%参考答案：D7.采用天然地基时,高层建筑基础的埋置深度可不小于建筑高度的( )。
选项A：1/10选项B：1/15选项C：1/18选项D：1/20参考答案：B8.建筑平面的长宽比不宜过大,一般宜小于9。
选项A：对选项B：错参考答案：B9.框架—剪力墙结构的上部楼层,剪力墙位移较小,框架位移较大,剪力墙拉着框架,呈弯曲型变形。
选项A：对选项B：错参考答案：B10.反弯点法的基本假设是把框架中的横梁简化为刚性梁。
选项A：对选项B：错参考答案：A11.筒体结构在水平力作用下,仅平行于水平力作用方向的框架起作用。
选项A：对选项B：错参考答案：B12.板式建筑比较容易实现结构在两个平面方向的动力特性相近。
选项A：对选项B：错参考答案：B13.高层建筑结构在9度抗震设计中,不需要考虑竖向地震作用。
选项A：对选项B：错参考答案：B14.高层建筑结构应将薄弱层塑性变形区域集中布置。
选项A：对选项B：错参考答案：B15.高层建筑设计中,应做到能多设变形缝就多设变形缝。
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。
大连理工大学《高层建筑结构》大作业
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。
高层抗震结构大作业
某12层综合办公楼，框架-剪力墙结构，主体高度39.9m ，属丙类建筑。
抗震设防烈度为7度，场地类别为II 类，设计地震分组为第一组，基本风压m KN w o /5.0 ，地面粗糙度为B 类。
工程的建筑平、剖面示意图见图13-1，首层3.6m ，2-12层层高均为3.3m 。
剪力墙门洞高度均取2.2m ，内、外围护墙墙厚190mm ，选用加气混凝土。
地下室1层，层高4m 。
与上部结构相比，地下室顶板刚度足够大，手算时可近似取为上部结构的嵌固端。
混凝土强度等级选用：梁、板为C30；墙、柱1-5层为C40，6-12层为C35。
各类构件截面尺寸 表13-1楼层 梁截面（mm)柱 B ×h (mm) 剪力墙厚度(mm) 混凝土强度等级纵向 横向 LL1、LL2 非框架梁 边柱 中柱 W1、W2 梁、板 墙及柱1--5 250×450 250×700 250×400 200×400 600×600 700×700 250C30 C40 6--12 250×450 250×700 250×400 200×400 500×500 600×600250 C30 C35工程的建筑平面图图13-1由图13-1可知，横向有6列连梁、8个刚结端（梁与墙的连洁端）；纵向有8列连梁、8个刚结端；总剪力墙与总框架之间通过连梁和楼板连接，因此，纵、横向均为刚结计算体系。
由地下室顶板至顶层屋面处，主体结构高度H=39.9m（高出屋面的小塔楼部分不计入主体高度内）。
限于篇幅，本例仅给出主体结构横向在荷载作用下的受力计算及截面设计。
高层建筑结构大作业
高层建筑结构大作业本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March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。
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。
高层钢结构大作业
上海中心大厦上海中心大厦工程位于上海市浦东银城中路501号，陆家嘴金融中心区Z3-1、Z3-2地块。
总高632m，项目总用地面积约30,368m2，地上可容许建筑面积380,000m2，总建筑面积573,223m2，基地两侧分别是402.5m的金茂大厦和492m的环球金融中心，这3座大楼将构成浦东新区新的天际线。
图1 上海中心大厦效果图图2 标准层平面图一、结构平面、立面布置、高度该建筑为多功能摩天大楼,主要用途为办公、酒店、商业、观光等公共设施。
地面以上办公区、酒店区共计121 层，顶部设备用房约5 层。
底部裙楼共5层，用作商业、办公和酒店堂、餐饮，以及会议中心和宴会厅。
此外，地下部分共5 层，共计约17万m2，用作商业、泊车、维修和设备用房。
结构标准楼层呈圆形，圆心沿高度方向对齐,半径逐渐收缩；在设备层处为三角形平面，一方面提供机电设备和避难空间，另一方面在设备层顶面布置休闲层，从而在每个区段内均有一高度约80m的中庭。
标准层和设备层平面见图2所示。
结构立面共有两层玻璃幕墙，内层玻璃幕墙沿标准层楼板外围布置呈圆形；外层幕墙平面投影近似为尖角削圆的等边三角形，三角形幕墙从建筑底部扭转直到顶部，每层扭转约1°左右,总扭转角约120°。
图 3 上海中心大厦结构体系组成图4 结构剖面图二、结构体系及其合理性上海中心大厦结构采用了“巨型框架-核心筒-伸臂桁架”抗侧力结构体系。
该结构体系组成，其特点如下:(1)巨型框架结构由8根巨型柱、4根角柱以及8道位于设备层两个楼层高的箱形空间环带桁架组成，巨型柱和角柱均采用钢骨混凝土柱。
巨型柱与角柱平面布置如图2所示。
(2)核心筒为钢筋混凝土结构，截面平面形式根据建筑功能布局由低区的方形逐渐过渡到高区的十字形，为减小底部墙体的轴压比，增加墙体的受剪承载力以及延性，在地下室以及1～2区核心筒翼墙和腹墙中设置钢板，形成了钢板组合剪力墙结构，墙体中含钢率为1.5%～4.0%。
大工16春《高层建筑结构》大作业题目及答案详解
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：风荷载计算题某市的市区，有较多高层房屋的密集建筑群，欲建一座40层高的钢筋混凝土框架—剪力墙结构房屋，外形和质量沿高度方向基本呈均匀分布。
房屋总高度140m H =，迎风面的房屋长50m L =。
房屋总宽度30m B =，基本风压为200.65kN m ω=。
求楼顶处的风荷载标准值。
（按照教材及课件内容计算） 答：(1)风荷载体型系数H/B=140/30=4.67>4L/B=50/30=1.67>1.5根据《高规》3.2.5 条第4款3的规定，该楼已符合 H/B>4 的条件，但不满足 L/B ≯1.5 的条件。
故采用《高规》附录 A 第 1 条规定的s μ s μ=0.8+(0.48+0.03H/L)=0.8+0.48+0.03× 140/50=1.364(2)该房屋建于市区，因指明是属于房屋较高，建筑群密集的市区，根据《高规》 3.2.3 条的规定，地面粗糙度属于 D 类。
484.1]50.1140/)487.0491.1140[(1)/(1140=⨯⨯⨯+=+==z z z v m Z μξρβ 作用于屋顶处的风荷载标准值题目三：与多层建筑相比，高层建筑结构的设计特点有哪些？至少选择其中的三点进行详细的论述。
1、水平荷载成为设计的决定性因素对一般建筑物，其材料用量、造价及结构方案的确定主要由竖向荷载控制，而在高层建筑结构中，高宽比增大，水平荷载(包括风力和地震力)产生的侧移和内力所占比重增大，成为确定结构方案、材料用量和造价的决定因素。
其根本原因就是侧移和内力随高度的增加而迅速增长。
例如一竖向悬臂杆件在竖向荷载作用下产生的轴力仅与高度成正比，但在水平荷载作用下的弯矩和侧移却分别与高度呈二次方和四次方的曲线关系。
因此，当建筑物达到一定高度或层数之后，内力和位移均急剧增加。
如图所示除了轴向力N 与高度成正比外，弯矩M 与位移Δ 都呈指数曲线上升，因此，随着高度的增加，水平荷载将成为控制结构设计的主要因素，结构侧移成为结构设计的主要控制目标。
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。
(完整版)大连理工大学《高层建筑结构》大作业.doc
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： G1 435kN ，G2 440kN ，G3 430kN ，G4380kN 。
结构阻尼比0.05 ，自振周期为 T10.383s ，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。
G4380kNG3430kNG2440kNG1435kN（ a）计算简图解：（1）计算结构等效总重力荷载代表值G eq0.85 G 0.85 G1G2G3G40.85 380 430 4404351432.25kN（2）计算结构总水平地震作用F EK1G eq0.139 5997.6833.7kN（3）计算顶部附加水平地震作用1.4T g 1.4 0.40 5.6s T10.467s 故，不需考虑顶部附加水平地震作用，即n0 。
（4）计算各楼层水平地震作用（如下图所示）G i H i 1n FEK 分别计算各楼层水平地震作用，如根据公式 F inG j H jj 1下：F1 270 9.8 3.5 833.7 166.7kN 270 9.8 3.5 270 9.8 7 180 9.8 10.5F2 270 9.8 7.0 833.7 333.5kN 270 9.8 3.5 270 9.8 7 180 9.8 10.5F3 270 9.8 10.5 833.7 333.5kN 270 9.8 3.5 270 9.8 7 180 9.8 10.5（5）计算各楼层的层间地震剪力（如下图所示）V1 F1 F2 F3 833.7kNV2F2F3667.0kNV3F3333.5kN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。
大工21春《高层建筑结构》大作业题目及要求
大工21春《高层建筑结构》大作业题目及要求题目：设计一座高层建筑的结构方案，并完成施工图纸。
要求：
1.选定一座高层建筑，建筑高度不少于50米，结构类型不限。
2.根据选定的建筑，设计结构方案，并给出详细的设计说明，包括材料选择、设计参数、结构计算等。
3.根据设计方案，完成施工图纸，包括平面图、立面图、结构剖面图、施工细节图等。
4.设计方案和施工图纸要符合国家相关法律法规和规范要求。
5.设计报告和施工图纸要求清晰、准确、完整，字迹工整、规范。
6.作业要求每组1-2人完成，提交电子版和纸质版。
7.作业提交时间为教学周期末，具体时间根据教师安排而定。
- 1 -。
大连理工大学《高层建筑结构》大作业题目及要求
大工20春《高层修建结构》大作业及要求留意：从以下五个题目中任选两个进行回答（留意：从题目一、二中挑选一道计算题，并从题目三、四、五中挑选一道问答题，别离进行回答，不可以一起挑选两道计算题或许问答题）；回答前，需将所选题目仿制（使教师清晰你所选的题目）。
题目一：振型分化反响谱法。
钢筋混凝土4层结构经质量会集后计算简图如下图所示，各层高均为4m，会集于各楼层的重力荷载代表值别离为：，，，。
现算得前3个振型的自振周期为，，。
体系的前三阶振型如下图所示。
结构阻尼比，Ⅰ1类场所种类，设计地震分组为榜首组，抗震设防烈度为8度（设计根本地震加快度为0.20g）。
试按振型分化反响谱法断定该结构在多遇地震时的地震效果效应，并绘出层间地震剪力求。
题目二：底部剪力法。
钢筋混凝土5层结构经质量会集后计算简图如下图所示，各层高均为3m，会集于各楼层的重力荷载代表值别离为：，，，，。
结构阻尼比，自振周期为，Ⅰ1类场所种类，设计地震分组为榜首组，抗震设防烈度为8度（设计根本地震加快度为0.30g）。
按底部剪力法计算结构在多遇地震时的水平地震效果及地震剪力。
题目三：设计反响谱是经过啥样的结构计算模型得到的？阻尼比对反响谱有啥影响？钢筋混凝土结构及钢结构的阻尼比别离为多少？题目四：试述振型分化反响谱法计算水平地震效果及效应的过程。
为何不能直接将各振型的效应相加？题目五：怎么确保结构梁柱节点的抗震功能？怎么进行节点设计？作业详细要求：1. 封面格局（见文件最终有些）封面称号：大连理工大学《高层修建结构》大作业，字体为宋体加黑，字号为小一；名字、学号、学习中间等字体为宋体，字号为小三号。
2. 文件名大作业上交时文件名写法为：[名字奥鹏卡号（或许学号）学习中间]（如：戴卫东101410013979浙江台州奥鹏学习中间）；离线作业需用word文档写作，不要提交除word文档以外的文件，word文档无需紧缩。
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2016高层大作业答案
一、概念选择题1、高层建筑结构的受力特点是（ B ）：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2、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。
3、框架结构中柱子的抗侧刚度修正系数α与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则α（ A ）。
A 、愈小B 、愈大C 、不变D 、不一定4、剪力墙高宽比H ／B<1.5，墙体易发生（ C ）。
A ．弯曲破坏B ．弯剪破坏C ．剪切破坏D ．弯压破坏5、当剪力墙的整体系数满足（A ），可不考虑连梁的约束作用，各墙肢分别按独立的悬臂墙计算。
A ．1<α B ．101<≤α C ．10≥α D ．与α没有关系6、墙肢的轴向变形，随着层数增大，其影响就( A )。
A ．越大 B ．与高宽比无关 C ．越小 D ．不变7、竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙只承受( C )。
A ．弯矩 B ．剪力 C ．轴向力 D ．弯矩和轴向力8、计算框架结构梁截面惯性矩I 时考虑楼板影响，0I 为按矩形截面计算的梁截面惯性矩，中框架梁取I=（ D ）。
A 、I 0B 、1.2I 0C 、1.5I 0D 、2I 09、以下平面形状的建筑物中，哪一种风荷载的体型系数最小（ B ）。
A. 正多边形B. 圆形C.矩形D. 风车形二、简答题1、画出如图1所示荷载作用下框架结构的弯矩图（只画形状，不必标大小）。
图1结构中水平荷载是如何分配的？(1)平面抗侧力结构将高层建筑结构沿两个正交主轴方向划分为若干榀平面抗侧力结构，然后分别对作用在这两个方向上的水平荷载进行分析。
每一个方向上的水平荷载，仅由该方向上的平面抗侧力结构承受，垂直于水平荷载方向的抗侧力结构不参加抵抗水平荷载的工作。
建筑结构实训大作业任务
一、设计资料：1.现浇钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计2.生产车间的四周外墙为承重砖墙，内设钢筋混凝土柱，其截面尺寸为350mm ×350mm 。
3.荷载：（1）. 楼面活荷载：单位为5.5KN/m 2（2）. 楼面面层：水磨石地面0.65KN/m2（3）. 楼盖自重：钢筋混凝土容重γ=25KN/m2（4）. 平顶粉刷：0.25KN/m 24.材料：（1）. 混凝土：C25（2）. 钢筋：主梁及次梁受力筋用Ⅱ级钢筋，板内及梁内的其它钢筋可以采用Ⅰ级钢筋二、楼盖的平面结构布置：柱网及梁格布置应根据建筑物使用要求确定，因本厂房在使用上无特殊要求，故结构布置应满足实用经济的原则，并注意以下问题。
1、柱网布置可为正方形或长方形。
2、板跨一般为1.7～2.7m ，次梁跨度一般是4.0～6.0m ，主梁跨度则为5.0～8.0m ，同时宜为板跨的3倍（二道次梁）。
3、对于板、次梁和主梁，实际上不宜得到完全相同的计算跨度，故可将中间各跨布置成等跨，而两边跨可布置得稍小些，但跨差不得超过10%。
确定主梁的跨度:边跨5.7m ，中跨6.0m 。
次梁的跨度：边跨2.2 m ，中跨为2m 。
主梁每跨内布置2根次梁，板的跨度为2.2m 和2m ，楼盖结构平面布置详见（图1）。
66006000ABCDB1B3B4B2B1B3B5B5B6B1B3B4B1B3B260006000600066007654321楼盖结构平面布置图37200E570060006000570023400二、板的设计（按塑性内力重分布计算）： 1、板、次梁、主梁的截面尺寸确定。
（规范）板厚 mm h B 80≥，（当l h 401≥时，满足刚度要求，可不验算挠度）。
次梁 121(=c h ～L )181， 21(=b ～c h )31。
主梁 81(=z h ～L )141， 21(=b ～z h )31。
板厚：为了保证刚度，单向板的厚度尚应不小于跨度的1/40（连续板）、1/25（简支板）、以及1/12（悬臂板）本设计为连续板，按跨度比条件h ≥2200/40=55mm 对于工业建筑的楼盖板要求h ≥80mm ，取板厚h=100mm.次梁：次梁截面高度应满足h=(1/18～1/12)L=6000/18～6000/12=(333～500)mm,取h=400mm.截面宽度取b=(1/3～1/2)h=(133～200)mm 取b=200mm.主梁：主梁的截面高度应满足h=(1/15～1/10)L=6600/15～6600/10=(440～660)mm 取h=600mm.截面宽度取b=(1/3～1/2)h=(200～300)mm 取=300mm 。
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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。
（1 ）计算该公寓顶部的风荷载标准值(kN/m2)（2 ）计算该公寓中腰部的风荷载标准值(kN/m2)4,（1）确定上海市徐汇区某门卫楼的设防类别；（2）确定上海市徐汇区某别墅的的设防类别；（3）确定上海交通大学徐汇校区图书馆的设防类别；（4）确定上海交通大学徐汇校区教学楼的设防类别。
答：《高层建筑结构设计》P16，建筑抗震分甲类、乙类、丙类、丁类四个类别：甲类建筑：属于重大建筑工程和地震时可能发生严重次生灾害的建筑乙类建筑：属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑丙类建筑：应属于出甲乙丁类以外的一般建筑。
丁类建筑：属于抗震次要建筑。
5，根据《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223-2008、《建筑抗震设计规范》GB 50011-2010和高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2010，说明上海市图书馆(两个主塔高分别为58.8米和106.9米)和上海中心(结构高度580米)的抗震设计方法有何不同？答：《高层建筑结构设计》P17,上海市图书馆属于高度不超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转偶联振动的振型分解反映谱法。
上海重心属于高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转偶联振动影响的振型分解反应谱法。
此外上海中心还属于7独设防烈度，建筑高度大于100m的建筑，应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算6，确定上海市图书馆(两个主塔高分别为58.8米和106.9米)的水平地震影响系数α1 （即相应于结构基本自振周期T1的水平地震影响系数）,所缺条件根据前面所学知识和GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》确定。
7, 上海某中学教学楼的层建筑面积为680m2，4层楼，层高5.1m，试估算该教学楼在地震作用下底部剪力的大小（kN）。
答，教学楼选用框架结构形式，结构自重荷载取5Kn/m2,楼面活荷载取3KN/m2,《高层建筑结构设计》P18结构总重力荷载代表值G E=4*680*(5+0.5*3)=17680KN结构等效重力荷载代表值G eq=0.85G e=0.85+17680=15028KN,根据P23经验公式高层钢筋混凝土框架结构的基本自振周期T=0.25+0.00053，H为20.4m,估算B为10m，则T=0.35s上海某中学教学楼设计地震分组为第一组。
四类场地，查《搞成建筑结构设计》P219附表8.5的特征周期T g为0.65s，7度设防地震，查P218表8.4水平地震影响系数最大值αmax为0.23.因为0.1<T<0.65，所以α1=η2*αmax=0.23.地震作用下底部剪力F EK=α1*G eq=0.23*15028=3456KN.8，某高层建筑，抗震设防烈度8度。
主楼高65m，采用钢筋混凝土框-剪结构；裙房高21m，采用钢筋混凝土框架结构。
设计时考虑在主、裙楼之间设缝。
试问，该缝的最小宽度应为多少？答：根据《高层建筑结构设计》P27或《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）P13第3.4.10条设置防震缝时，应符合下列规定：1，框架结构房屋，高度不超过15m时不应小于100nn；超过15m时，6度、7度、8度和9度分别每增加高度5m,4m,3m,2m,宜加宽20mm;框架—剪力墙结构房屋不应小于框架结构规定数值的70%，且不宜小于100mm.2，防震缝两侧结构体系不同时，防震缝宽度应按不利的结构类型确定。
3，防震缝两侧的房屋高度不同时，防震缝宽度可按较低的房屋高度确定。
抗震设防烈度8度，框—剪结构，裙房高度21m，0.7*（100+40）=98mm,所以防震缝宽度应设为100mm9，开发商计划在上海市海湾旅游区建一幢框架-剪力墙体系的写字楼，试问最高能建多高？（结构高度，单位为米）答：该框架—剪力墙体系的写字楼，属于抗震设防烈度7度的A级高度丙类建筑。
根据《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2010）查表3.3.1-1A 级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度可知，该建筑最高可建120m10 已经用PKPM 的SATWE 模块计算了一幢结构，请根据分析结果对照高规3.4.5条，看是否满足高规要求？答；根据《高层建筑结构设计》P26或《高层建筑混凝土结构技术规范》（JGJ3-2010）P12，第3.4.5条规定，结构平面布置应减少扭转的影响。
在考虑偶然偏心影响的规定水平地震力作用下，楼层竖向构建最大的水平位移和层间位移，A 级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍，不应大于该楼层平均值的1.5倍。
结构扭转为主的第一自振周期T t 与平动为主的第一自振周期T 1之比，A 级高度高层建筑不应大于0.9.二、框架结构设计题工程资料及设计条件：某6层钢筋混凝土框架结构，层高4.5m ，抗震设防烈度为7度，设计地震分组为第一组，Ⅳ类场地。
柱轴压比为0.5，混凝土强度等级C30（f c =14.3 N/mm 2，f t =1.43 N/mm 2），纵向钢筋和箍筋均采用HRB400级钢筋（=='y y f f 360 N/mm 2）。
梁平法配筋图和柱配筋图（图中除角柱外，未注明的框架柱均为KZ-1）如图2所示。
图2 四层梁配筋图图3 KZ-1配筋详图1，用传统表达方法绘制KL205的配筋详图，在详图中应清晰地表达清楚以下内容：（1）确定KL205的抗震等级；答：根据《高层建筑结构设计》P48,A级高度钢筋混凝土结构的抗震登记应按附表8.16确定。
《高层建筑结构设计》P222查附表8.16 A级高度的高层建筑结构抗震等级可知，7度27米高的框架结构的抗震等级为二级，所以KL205的抗震等级为二级（2）计算KL205受拉钢筋抗震锚固长度；答钢筋HRB400三级钢直径25.C30混凝土，受拉钢筋抗震锚固长度：I aE=41d=41*25=1025mm（3）计算KL205受拉钢筋的水平锚固长度；答根据《高层建筑结构设计》P78，水平段锚固弯折前的水平投影长度不应小于0.4I abE=0.4*1025=410mm（4）根据上述（2）和（3），以及图2和图3，试问KL205受拉钢筋锚固时，钢筋需要弯折吗？如果需要弯折，确定弯折后的竖向锚固长度；答；根据上述（2）和（3），以及图2和图3，KL205受拉钢筋锚固时需要弯折。
根据《高层建筑结构设计》P78,弯折后的竖直投影长度应取15倍梁纵向钢筋直径，15*25=375mm（5）确定KZ-1的箍筋加密区长度范围；答;题中已说明KZ-1不是角柱。
根据《高层建筑结构设计》P72，底层柱的上段和其他各层柱的两端，应取矩形界面柱之长边尺寸，柱净高之1/6和500mm三者的最大值范围。
本题中取矩形截面柱长边尺寸800mm（6）说明KZ-1箍筋加密区的箍筋直径和取值依据；答；题中KZ-1箍筋加密区的箍筋直径为10mm,取值依据，参见《高层建筑结构设计》P72,表4.4柱端箍筋加密区的构造要求，抗震等级二级，箍筋最小直径为8mm2. 假设框架抗震等级为三级，计算KL205在B轴～C轴跨中处纵筋配筋率，请验算是否满足梁的最小配筋率。
3. 假设框架抗震等级为三级，计算KZ-1的体积配箍率，并验算是否符合最小体积配箍率要求。
4. 假设框架抗震等级为三级，抗震设计如何实现强剪弱弯，请结合规范给出计算公式。
三、剪力墙结构设计题1，某高层住宅楼，所在地区设防烈度为7度，主体结构高度90m，采用剪力墙结构体系，试根据高规确定该住宅楼的抗震等级，并写出依据。
答;根据《高层建筑结构设计》P48,A级高度钢筋混凝土结构的抗震登记应按附表8.16确定。
《高层建筑结构设计》P222查附表8.16A级高度的高层建筑结构抗震等级可知，7度90米高的剪力墙结构的抗震等级为二级。
2，某剪力墙结构，30层(不计出屋面小塔楼)，每层的层高均为3m,室外地坪相对标高为-0.45m，地下室顶板标高-0.050(可作为结构嵌固端)，某片剪力墙标高79.95m,试确定底部加强部位的高度（单位：m）。
答：根据《高层建筑结构设计》P83，抗震设计时，剪力墙底部加强部位的高度。
应从地下室顶板算起：部分框支剪力墙结构的剪力墙，其底板加强部位的高度，可取框支层加框支层以上两层的高度及落地剪力墙总高度的1/10二者的较大值：其他结构的剪力墙，底部加强部位的高度可取底部两层和强i总高度的1/10二者的较大值。
该建筑底部两层高度为6米，墙体总高度为79.95+0.05=80米。
墙体总高度的1/10为8米。
所以底部加强部位的高度为8米。
3，根据下图判定属于哪些梁属于连梁？答：连梁位置已在途中标记，如下图4，某剪力墙结构，抗震等级为二级，其中一字形剪力墙，墙肢截面高度h=5000mm，墙肢厚度b=300m，混凝土强度等级C35（f c=16.7N/mm2）。