高层建筑结构思考题
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。
高层思考题2011-2012-1
<<多高层>>学习思考题(共102题)1.高层建筑的定义。
2.和普通多层建筑相比,高层建筑结构设计有何特点。
3.高层建筑为何对侧移限制要求严格?4.高层建筑的主要结构类型和优缺点(分别从材料和抗侧力结构体系两个方面论述)。
5.高层建筑各类结构的受力变形特点。
6.高层建筑平面不规则与竖向不规则的类型,建筑设计中如何避免不规则结构?7.在高层建筑设计中,为何要对房屋的高宽比进行控制?8.变形缝的种类有哪些,高层建筑中对变形缝的要求是什么,应采取怎样的措施实现?9.风荷载的计算中包括哪几项参数,各参数的使用条件是什么?10.高层建筑结构风荷载计算与多层建筑有何不同?11.高层建筑荷载效应组合的表达式(无地震作用组合,考虑地震作用组合)二者的差别是什么?12.高层建筑设计的内容一般有哪些?13.框架结构设计中,框架布置方案有哪些,各有何特点?14.框架结构设计中,梁柱截面怎样初步确定,根据什么原则?15.钢筋混凝土柱的轴压比?为何要对轴压比进行限制?16.为了考虑楼板的增强作用,在计算框架梁的抗弯刚度时作何假定?17.在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?如果不满足上述假定,则在计算中应如何考虑?18.分层法计算框架结构的竖向荷载,其基本假定是什么?19.分层法的原理和计算步骤?分层法的计算简图。
20.掌握分层法的计算。
21.为了改善由于分层法计算的误差,做何修正?22.反弯点法用来计算多层框架结构的水平荷载作用,基本假定是什么?23.反弯点法的原理和计算框架内力的步骤?要求计算到每一个杆件的弯矩、剪力和柱的轴力24.掌握反弯点法的计算。
25.D值法相比反弯点法,做了哪些修正,引起这些误差的根本原因是什么?26.从D值的表达式中可经看出,框架柱的抗侧移刚度与哪些因素有关?27.D值法中反弯点位置和哪些因素有关,如何确定?28.框架结构的侧移计算的目的?如何计算?29.一般情况下,框架柱和框架梁的控制截面和最不利组合有哪些?30.梁端弯矩调幅的概念,调幅的原因?调幅后应满足什么条件?31.为什么要对恒载和活载作用下的梁端弯矩进行调幅?水平荷载是否也需要调幅?32.何谓延性?框架结构延性设计的原则?33.剪力墙结构计算的平面化假定是什么?如何将具体的剪力墙结构转换成不同方向的平面结构,每片剪力墙分担多少水平力?34.剪力墙的分类判别式是什么,据此条件分为几类?35.剪力墙整体系数α的物理意义?36.各类剪力墙的受力特点?37.剪力墙结构等效刚度的概念?38.水平荷载在各榀剪力墙之间的分配原则?39.联肢墙的计算方法是什么,基本假定有哪些?40.联肢墙的计算中,连梁跨中的竖向相对位移包括那些?41.联肢墙的侧移包括几部分?42.联肢墙的计算中,整体系数 是如何影响墙肢内力分布与侧移的。
高层建筑结构思考题及参考答案--2010
高层建筑结构简答题及答案赵延飞水建学院土木07-2班二〇一〇年十一月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?文档顶端我国《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
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。
高层建筑施工课后思考题
高层建筑施工课后思考题高层建筑施工是一项复杂而又具有挑战性的工程,需要综合考虑多方面的因素。
以下是针对高层建筑施工的几个思考题,旨在帮助读者深入了解该领域的知识和技术要点。
思考题一:高层建筑施工的主要挑战是什么?如何应对这些挑战?高层建筑施工面临一系列的挑战,其中最主要的包括:1. 承受大风的影响:高层建筑在施工过程中需经受强风的考验,这对建筑结构和施工安全提出了严峻要求。
2. 其他天气因素:高层建筑施工还需应对台风、雷击、暴雨等恶劣天气的影响。
3. 土壤条件:不同地区的土质状况各异,需要在施工前进行详细勘测和土壤力学分析。
4. 施工材料及工艺:选用合适的材料和合理的施工工艺对保证高层建筑的施工质量至关重要。
为应对这些挑战,可以采取以下策略和措施:1. 制定合理的风险管理计划:建立健全的安全体系,包括预测和规避高风风险,确保安全施工。
2. 使用先进的建筑技术:采用高效施工方法和技术,如预制装配式建筑,以提高施工效率和品质。
3. 加强材料测试和检查:确保施工材料符合标准,使用高质量的材料,并进行必要的质量检查。
4. 强化项目管理与监控:建立专业的项目管理团队,严格控制施工进度、质量和安全。
思考题二:高层建筑施工中的人员安全问题应如何防范?高层建筑施工所涉及的人员安全问题是非常重要的。
为了确保施工期间的人员安全,可以采取以下措施:1. 安全培训:对参与高层建筑施工的人员进行全面的安全培训,包括工作流程、危险辨识和个人防护等方面的培训。
2. 安全设备和防护措施:提供必要的安全设备,如安全帽、安全绳、防滑鞋等,并确保其正确使用。
设置安全防护网和栏杆,以减少高处坠落的风险。
3. 监控和检查:定期进行安全检查和巡视,确保施工现场符合安全标准,并及时发现和处理安全隐患。
4. 安全文化建设:鼓励施工人员共同建设良好的安全文化,通过奖惩激励、安全分享等方式提高安全意识和责任感。
思考题三:在高层建筑施工中,如何确保质量控制?高层建筑施工的质量控制至关重要,以下是一些关键点:1. 严格遵循规范和标准:高层建筑施工需要遵循相关的施工规范和标准,如建筑设计规范和混凝土施工规范等。
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)。
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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。
剪力墙较大的侧向刚度使得他分担了大部分的水平剪力,这对减小截面的梁柱尺寸,改善框架的受力状态和内力分布非常有利。
框架所承受的水平剪力较小且分布均匀,因此柱子的断面尺寸和配筋都比较均匀。
越靠近底部剪力墙所承受的剪力也就越大,这有利于控制框架的变形;而结构上部,框架的水平位移又比剪力墙的位移小,剪力墙还承受框架约束的负剪力。
6.?高层建筑设计中如何避免不规则结构?(1)结构平面布置时,需考虑抵抗水平和竖向荷载,平面宜简单、规则、对称,刚度和承载力分布均匀,减少偏心,不应采用严重不规则平面布置。
(2)结构竖向布置,竖向体型宜规则、均匀,避免有过大的外挑和内收,结构的侧向刚度宜下大上小,逐渐均匀变化,不应采用竖向布置严重不规则结构。
(3)立面设计时,应优先考虑几何形状和楼层刚度变化均匀的建筑形式,避免建筑物竖向结构刚度、承载力和质量突变,以及错层和夹层。
7.?在高层建筑设计中,为何要对房屋的高宽比进行控制??高宽比对房屋结构的刚度、整体稳定、承载力和经济合理性有重大影响,设计时应对其进行控制。
8.?变形缝的种类有哪些,高层建筑中对变形缝的要求是什么,应采取怎样的措施实现??变形缝是指:伸缩缝、沉降缝、防震缝。
(1)伸缩缝:a.伸缩缝只设置在上部结构,基础可不设伸缩缝;b.伸缩缝处宜做双柱,伸缩缝最小宽度为50mm;c.伸缩缝与结构平面布置有关,结构平面布置不好时,可能导致房屋开裂。
(2)沉降缝:a.防止地基不均匀或房屋层数高度相差很大引起房屋开裂而设的缝,沉降等不但要将上部断开,也要将基础断开。
b.一般场合,当差异沉降小于5mm时,其影响较小,可忽略不计;当已知或预知差异沉降量大于10mm时,必须计其影响,并采取相应的构造加强措施。
c.当高层建筑与裙房之间不设置沉降缝时,宜在裙房一侧设置后浇带。
d.不设置沉降缝的措施:采用端承桩基础;主楼与裙房用不同形式的基础;先施工主楼后施工裙房。
(3)防震缝:地震地区为防止房屋或结构单元在发生地震时相互碰撞而设置的缝下列情况宜设防震缝:a.平面长度和外伸长度超出了规程限值而又没有采取加强措施时;b.各部分结构刚度相差很远,采用不同材料和不同结构体系时;C.各部分质量相差很大;d.各部分有较大错层时。
9.?风荷载的计算中包括哪几项参数,各参数的使用条件是什么?wk=βz·μs·μz·wo风荷载标准值wk;基本风压wo:取当地50年一遇、10m高度上的10min平均风压值来确定高度z处的风压高度变化系数μz:取决于粗糙度指数,目前将粗糙度指数等级分为ABCD四类风荷载提醒系数μs:表示不同体型建筑物表面风力的大小高度z处的风振系数βz:高层建筑物高度大于30m、高宽比大于时。
反之取10.?高层建筑荷载效应组合的表达式(无地震作用组合,考虑地震作用组合)二者的差别是什么??无地震作用:S d=γG S Gk+γLψQγQ S Qk+ψwγw S wk考虑地震作用:S=γG S GE+γEh S Ehk+γEv S Evk+ψwγw S wk区别:(1)非抗震设计时,竖向荷载和风荷载参与组合(2)抗震设计时:设防烈度6~8度,竖向荷载、风荷载和水平地震作用参与组合;设防烈度9度,竖向荷载、风荷载、水平地震作用和竖向地震作用参与组合;只有当建筑高度大于60m时,才考虑风与地震产生的效应11.?高层建筑设计的内容一般有哪些??方案设计;构件尺寸估算;计算简图及荷载计算;内力计算;内力组合;构件截面设计;节点构造;12.?框架结构设计中,框架布置方案有哪些,各有何特点??(1)横向框架承重。
特点:横向刚度大,利于抵抗横向水平力,纵向连系梁尺寸可以较小,利于室内采光和通风。
(2)纵向框架承重。
特点:纵向刚度大,利于调整纵向地基不均匀沉降,横向连系梁尺寸可以较小,利于设备管线穿行并可得到较高的室内净空。
(3)纵横向框架承重。
特点:双向刚度大,适用于柱网平面为方形或楼面荷载较大的情况。
13.?框架结构设计中,梁柱截面怎样初步确定,根据什么原则??H=(1/10~1/18)L0 B=(1/2~1/3) 主梁=(1/10-1/14)L0 次梁(1/14-1/18)L0梁净跨与截面高度之比不宜小于4。
梁的截面宽度不宜小于梁截面高度的1/4,也不宜小于200mm。
柱1)矩形截面柱的边长,非抗震设计时不宜小于250mm,抗震设计时,四级不宜小于300mm,一、二、三级时不宜小于400mm;圆柱直径,非抗震和四级抗震设计时不宜小于350mm,一、二、三级时不宜小于450mm。
2)柱剪跨比宜大于2 3)柱截面高宽比不宜大于314.?钢筋混凝土柱的轴压比?为何要对轴压比进行限制???轴压比是指:柱考虑地震作用组合的轴压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。
限制原因:1)轴压比过大的话就要通过加大柱的面积来减小轴压比以满足规范限制2)轴压比低的柱延性比较好,地面破坏程度远小于轴压比高的柱子,以此设计了轴压比上限,以保证柱子的延性,提高抗震性能15.?为了考虑楼板的增强作用,在计算框架梁的抗弯刚度时作何假定??当楼板与梁的钢筋相互交织且混凝土又同时浇灌时,楼板相当于梁的翼缘,梁的截面抗弯刚度比矩形梁增大,宜考虑梁受压翼缘的有利影响。
16.?分层法计算框架结构的竖向荷载,其基本假定是什么??1)在竖向荷载作用下,框架侧移小,可以忽略不计。
2)每层梁上的荷载对其他各层梁上的影响很小,可以忽略不计。
因此,每层梁上的荷载只在该层梁及与该层梁相连的柱上分配和传递17.?分层法的原理和计算步骤?分层法的计算简图。
?原理同16题。
计算步骤:1)计算各杆线刚度 2)用弯矩分配法计算(顶层,中层,底层,柱端弯矩叠加,不平衡弯矩进行一次分配,得框架弯矩总图)? 18.?为了改善由于分层法计算的误差,做何修正??(1)传递系数由1/2改为1/3(2)除了底层外,其余各柱的线刚度应乘以的系数(3)若节点弯矩不平衡,可将节点不平衡弯矩在进行一次分配,但不传递19.?反弯点法用来计算多层框架结构的水平荷载作用,基本假定是什么??反弯点法假定1.出底层外隔层上下注的两端转角相同,反弯点的位置固定不变,2.底层柱返完点距离下端为2/3层高,距离上段位1/3层高3.其余各层柱的反弯点在柱的中点20.?反弯点法的原理和计算框架内力的步骤?要求计算到每一个杆件的弯矩、剪力和柱的轴力?步骤:1.确定个柱反弯点位置 2.分层取脱离体计算各反弯点处剪力 3.先求柱端弯矩,在节点平衡求梁端弯矩,当为中间节点时,按量的相对线刚度分配节点除柱端不平衡弯矩21.?D值法相比反弯点法,做了哪些修正,引起这些误差的根本原因是什么??修正:对1.柱的抗侧刚度和2.柱的反弯点位置进行修正。
根本原因:反弯点法没有考虑节点转动的影响,受梁柱刚度比,层高不同等因素的影响节点是转动的22.?从D值的表达式中可经看出,框架柱的抗侧移刚度与哪些因素有关??1.取决于柱两端的支承情况及两端被嵌固的程度2、底层柱是否等高或是否为复式框架有关3.节点转动的大小即梁柱线刚度比大小23.?D值法中反弯点位置和哪些因素有关,如何确定??反弯点位置与下列因素有关:1.梁的线刚度2.上层h和本层h之比3.下层h和本层h之比。
如何确定:梁的线性刚度降低,反弯点位置上升;上层h上升,反弯点位置上升;下层h上升,反弯点位置下降24.?框架结构的侧移计算的目的?如何计算??如何计算:框架层间侧移等于该层的总剪力除以该层所有柱的抗侧刚度之和。
每一层的层间侧移值求出以后,就可以计算各层楼板标高处的侧移值和框架的定点侧移值,各层楼板标高出的侧移值是该层及其以下各层层间侧移之和。
顶点侧移是所有各层层间侧移之和目的:框架结构在正常使用条件下的变形验算要求各层侧移值与该层的层高之比ΔU/H不宜超过1/550的限制。
25.?一般情况下,框架柱和框架梁的控制截面和最不利组合有哪些??框架梁的控制截面:左端支座截面,跨中截面和右端支座截面框架柱的控制截面:柱顶截面和柱底截面框架梁最不利组合: 1.只做界面可能的最不利负弯矩-Mmax 2.只做界面最可能的最不利剪力Vmax框架柱最不利组合:及相应的轴力N和剪力V 及相应的轴力N和剪力V 及相应的弯矩M和剪力V 及相应的弯矩m和剪力v 及相应的弯矩M和轴力N 26.?梁端弯矩调幅的概念,调幅的原因?调幅后应满足什么条件??概念:简单来说,弯矩调幅就是让支座处弯矩减少,跨中弯矩增大,通过增大跨中配筋,减少支座配筋,避免支座节点处配筋太密原因:1.考虑塑性内力充分布,因为在梁端形成塑性较之后,任然具有一定的承载能力,因而可调幅让两端弯矩调小一点,而增大梁跨中弯矩。