完整word版,高层建筑结构设计_苏原_第5章习题
(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。
完整word版,高层建筑结构设计_苏原_第3章习题
1201212(...)cos cos cos n nz z s s sn W a a a B B B βμμμμω=+++第三章3.1 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?答:(1)总风荷载是建筑物各表面承受风作用力的合力,是沿高度变化的分布荷载,计算总风荷载的目的是为了计算抗侧力结构的侧移及各构件内力。
局部风荷载是用于计算结构局部构件或围护构件与主体的连接。
(2)二者的异同:二者都用下列公式计算但计算局部风荷载的时候采用的是部风荷载体型系数。
3.2 对图3-13结构的风荷载进行分析。
图示风的作用下,各建筑立面的风是吸力还是压力?是什么方向?结构的总风荷载是哪个方向?如果要计算与其成90°方向的总风荷载,其大小与前者相同吗?为什么?3.3 计算一个框架-剪力墙结构的总风荷载。
结构平面即图3-13的平面,16层,层高3m ,总高度为48m 。
由现行荷载规范上找出你所在地区的基本风压值,按50年重现期计算。
求出总风荷载合力作用线及其沿高度的分布。
3.4 地震地面运动特性用哪几个特征量来描述?结构破坏与地面运动特性有什么关系?答:(1)地震地面运动的特性可用三个量来描述:强度(由振幅值大小表示)、频谱和持续时间。
(2)结构破坏与地面运动特性有着密切的关系,主要表现在:强烈地震的加速度或速度幅值一般很大,但如果地震时间很短,对建筑物的破坏性可能不大;而有时地面运动的加速度或速度幅值并不太大,而地震波的卓越周期与结构的基本周期接近,或者振动时间很长,都可能对建筑物造成严重影响。
3.5 什么叫地震地面运动的卓越周期?卓越周期与场地有什么关系?卓越周期与场地特征周期有何关系?答:(1)地震地面运动的卓越周期是指地震功率谱中能量占主要部分的周期。
(2)卓越周期与场地的关系:硬土的卓越周期短;软土的卓越周期长。
(3)卓越周期T与特征周期Tg间的关系应理解为: 二者都是场地固有周期T0的不同预测值, 因预测方法不同而冠以不同的名称。
高层建筑结构设计习题
高层建筑结构设计习题一、选择题1.某高层建筑要求底部几层为大空间,此时应采用那种结构体系:()A 框架结构B 板柱结构C 剪力墙结构D 框支剪力墙2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时,下列所述哪条是正确的?()A 无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法B 不宜采用牛腿托梁的作法C 可采用牛腿托梁的作法,但连接构造应可靠D 可采用牛腿托梁的作法,但应按铰接支座构造3.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?()A 必定相等B 后者的抗震等级高C 前者的抗震等级高、也可能相等D 不能确定5.高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确?()A 应沿房屋全高设置,包括基础也应断开B 应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接C 应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置D 沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝6.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种?()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7.建筑根据其抗震重要性分为四类。
当为乙类建筑II类场地时,下列何种叙述是正确的?()A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用B 可按本地区的设防烈度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用和采取抗震措施D 不必采取提高设防烈度的抗震措施8.在抗震设防中,小震对应的是:()A 小型地震B 多遇地震C 偶遇地震D 罕遇地震9.建筑根据其抗震重要性为四类,当为乙类建筑II类场地时,下列何种叙述是正确的?()A 可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用B 可按本地区的设防虺度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施C 按本地区的设防烈度提高1度计算地震和采取抗震措施D 不必采取提高设防烈度的抗震措施10.框架梁、柱中心线宜重合,当梁、柱中心线间有偏心时,下列哪种说法是正确的?()A 在任何情况下不应大于该方向柱截面宽度的1/4B 非抗震设计时不应大于该方向柱截面宽度的1/4C 抗震设计时不宜大于该方向柱截面宽度的1/4D 如偏心距大于该方向柱宽的1/4时,可采用增设梁水平加腋的措施。
高层建筑结构设计综合练习题(精)
高层建筑结构设计综合练习题(精)第一篇范本:正文:1. 绪论在高层建筑结构设计综合练习题中,我们的目标是设计一个稳定、安全、经济的高层建筑结构。
本文档将详细介绍设计过程中的各个步骤和考虑因素。
2. 结构选型2.1 建筑类型选择2.2 结构类型选择2.3 结构材料选择3. 荷载计算3.1 自重计算3.2 活载计算3.3 风荷载计算3.4 震荡荷载计算4. 结构分析4.1 静力分析4.2 动力分析4.3 稳定性分析5. 结构设计5.1 柱设计5.2 梁设计5.3 桁架设计5.4 钢筋混凝土楼板设计6. 构件连接设计6.1 钢构件焊接连接设计6.2 钢构件螺栓连接设计7. 防火设计7.1 结构防火设计7.2 构件防火设计8. 结构施工8.1 施工方案8.2 施工工艺9. 结构监测与维护9.1 结构监测9.2 结构维护10. 总结与展望附件:1. 结构设计图纸2. 结构计算表格法律名词及注释:1. 建筑法:XX国家法律,规定了建筑行业的法律责任、规范等。
2. 工程建设法:XX国家法律,规定了工程建设的法律责任、规范等。
3. 结构设计规范:XX国家标准,规定了高层建筑结构设计的要求和规范。
---第二篇范本:正文:1. 绪论高层建筑结构设计综合练习题的目标是在安全、经济的前提下,设计出一个符合规范要求的高层建筑结构。
本文档将详细介绍设计过程中的每一个步骤,包括结构选型、荷载计算、结构分析、结构设计等。
2. 结构选型2.1 建筑类型2.1.1 住宅楼2.1.2 办公楼2.1.3 商业综合体2.2 结构类型2.2.1 钢结构2.2.2 钢筋混凝土结构2.2.3 混合结构2.3 结构材料2.3.1 钢材2.3.2 混凝土3. 荷载计算3.1 自重荷载计算3.2 活载计算3.2.1 人员活载3.2.2 设备活载3.2.3 雪荷载3.3 风荷载计算3.4 地震荷载计算4. 结构分析4.1 静力分析4.2 动力分析4.2.1 振型计算4.2.2 振态组合4.2.3 响应谱分析4.3 稳定性分析5. 结构设计5.1 柱设计5.2 梁设计5.3 桁架设计5.4 钢筋混凝土楼板设计6. 构件连接设计6.1 钢构件焊接连接设计6.2 钢构件螺栓连接设计7. 防火设计7.1 结构防火设计7.2 构件防火设计8. 施工工艺与工序9. 结构监测与维护9.1 结构监测9.2 结构维护10. 总结与展望附件:1. 结构设计图纸2. 结构计算表格法律名词及注释:1. 建筑法:XX国家法律,对建筑行业的法律责任和规范进行了规定。
高层建筑结构设计苏原
1.某高度为55m的框架-剪力墙结构,位于抗震设防烈度为7度的地区,关于其框架和剪力墙的抗震等级的下列说法中,正确的是框架三级、剪力墙二级。
2.在抗震设计时,下列说法正确的是在剪力墙结构中,应设计成为强墙肢、弱连梁;3. 钢筋混凝土框架梁的受拉纵筋配筋率越高,则梁的延性越差.4.计算中发现连梁配筋过大时,可以采用减少连梁的内力的方法是降低连梁截面高度1.延性框架的主要设计原则有哪些?1)强柱弱梁2)强剪弱弯3)强核心区、强锚固4)限制轴压比、加强箍筋对混凝土的约束、局部加强。
2.联肢剪力墙的连续化分析方法的基本假定有哪些?1)忽略连梁的轴向变形(各墙肢的水平位移完全相同);2)各墙肢任何高度上各截面转角和曲率相等(连梁反弯点在中点);3)各墙肢截面、各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高是相同的。
3.影响框架柱在水平荷载作用下反弯点位置的主要因素有哪些?影响规律如何?1)结构总层数及该层所在位置; 2)梁柱线刚度比; 3)荷载形式; 4)上层梁与下层梁刚度比; 5)上、下层层高比。
影响规律:反弯点向约束作用小的一端移动。
4.试回答在框架-剪力墙结构中,刚度特征值λ的含义及其对结构的变形的影响如何?刚度特征值是反应框架-剪力墙结构中,框架和剪力墙相对数量(强弱)的参数;λ越大结构的剪切型变形成分越多、λ越小结构的弯曲型变形成分越多。
5.为什么说扭转只能近似计算?1)在扭转计算中结构刚心位置的计算是将各主轴方向抗侧力结构单元按平面结构假定且只考虑结构平动进行计算的,实际上平面外结构也参与抗扭:刚心不准确; 2)施工偏差等因素使得风荷载合力作用线和水平地震作用合力作用线(质心)位置存在误差:扭转偏心矩不准确; 3)扭转计算是在楼板刚性假定的条件下进行的:抗侧力结构的层剪力分配不准确;4)不同结构体系、不同层的位置,扭转偏心矩的大小、方向不同; 5) 地震作用的扭转分量没有考虑。
6.不规则结构中的平面不规则有哪几种类型?如何判定?1)扭转不规则:楼层的最大弹性水平位移(或层间位移)大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)的1.2倍;2)凹凸不规则:结构平面凹进的一侧尺寸大于相应投影方向尺寸的30%;3)楼板局部不连续:楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,如有效楼板宽度小于该楼板典型宽度的50%、开洞面积大于该楼层面积的30%、或较大的楼层错层。
结构设计原理 第五章 受扭构件 习题及答案
结构设计原理第五章受扭构件习题及答案结构设计原理第五章受扭构件习题及答案第五章受扭构件扭转截面承载力一、填空题1.素混凝土纯扭构件的承载力Tu?0.7ftwt介于和分析结果之间。
WT是一种假设出口。
2、钢筋混凝土受扭构件随着扭矩的增大,先在截面最薄弱的部位出现斜裂缝,然后形成大体连续的。
3.由于钢筋数量不同,钢筋混凝土纯扭构件会损坏、损坏、损坏和损坏。
4、钢筋混凝土弯、剪、扭构件,剪力的增加将使构件的抗扭承载力;扭矩的增加将使构件的抗剪承载力。
5.为了防止扭转构件的过度配筋失效,规范中规定的检查条件如下。
6.扭转纵向钢筋应沿间距布置。
7、t形截面弯、剪、扭构件的弯矩由承受,剪力由承受,扭矩由承受。
8.钢筋混凝土弯曲、剪切和扭转构件中箍筋的最小配筋率是多少?sv,分钟弯曲纵向钢筋的最小配筋率??,扭转纵向钢筋的最小配筋率?tl9、混凝土受扭构件的抗扭纵筋与箍筋的配筋强度比?应在范围内。
10、为了保证箍筋在整个周长上都能充分发挥抗拉作用,必须将箍筋做成形状,且箍筋的两个端头应。
二、判断问题1、构件中的抗扭纵筋应尽可能地沿截面周边布置。
2.在受扭构件中配置纵向钢筋和箍筋,可有效延缓构件开裂,从而大大提高开裂扭矩值。
3、受扭构件的裂缝在总体上成螺旋形,但不是连贯的。
4.钢筋混凝土构件受扭时,核心部位的混凝土起主要抗扭作用。
5.素混凝土纯扭构件的抗扭承载力可表示为Tu?0.7ftwt,基于塑性分析方法。
6、受扭构件中抗扭钢筋有纵向钢筋和横向箍筋,它们在配筋方面可以互相弥补,即一方配置少时,可由另一方多配置一些钢筋以承担少配筋一方所承担的扭矩。
7.在抗扭构件的设计中,为了使纵向钢筋和箍筋发挥更好的作用,纵向钢筋和箍筋-1-箍筋配筋率?应满足以下条件:0.6°C1.7。
8、在混凝土纯扭构件中,混凝土的抗扭承载力和箍筋与纵筋是完全独立的变量。
9.矩形截面钢筋混凝土纯扭构件抗扭承载力计算公式t?0.35ftwt?1.2?fyvastlsacor只考虑混凝土和箍筋提供的抗扭承载力。
《建筑结构》第五章习题答案解析2
第五章 受弯构件正截面承载力计算《建筑结构》第五章习题:共用条件:一类环境使用,结构安全等级为二级。
5-25 一钢筋混凝土矩形梁截面尺寸200m m ×500mm ,弯矩设计值M=120kN ·M 。
混凝土强度等级C25,试计算其纵向受力钢筋截面面积:①当选用HPB235级钢筋时;②改用HRB400级钢筋时;最后画出相应配筋截面图。
解:依题意查得参数:γ0=1,fc=11.9N/mm 2,ft=1.27N/mm 2,c=25mm ,○1fy=210N/mm 2,ξb =0.614;a s =65mm 。
h 0=500-65=435mm 先按单筋矩形截面计算,266.04352009.111012026201=⨯⨯⨯==bh f M c s αα 614.032.0266.0211211=<=⨯--=--=b s ξαξAs=M/[fyh 0(1-0.5ξ)]=1560.65mm 2, 选5ø20,As=1571mm 2>ρmin =0.45ftbh/fy=0.45×1.27×200×500*210=272mm 2>0.02bh=0.002×200×500=200mm 2,○2 fy=360N/mm 2,ξb =0.517;a s =40mm ,h 0=500-40=460mm 先按单筋矩形截面计算,238.04602009.111012026201=⨯⨯⨯==bh f M c s αα517.028.0238.0211211=<=⨯--=--=b s ξαξAs=M/[fyh 0(1-0.5ξ)]=120×106/[360×460×(1-0.5×0.28)]=842.61mm 2, 选3#20,As=941mm 2,或4#18,As=1018mm 2>ρmin =272 mm 2○1 ○25-26 某大楼中间走廊单跨简支板,计算跨度 2.18m ,承受均布荷载设计值g +q=6kN/m 2(包括自重),混凝土强度等级C20,HPB235级钢筋。
高层建筑结构设计_苏原_第4章习题(2021年整理)
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第四章4.1 承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态?这两种验算在荷载效应组合时有什么不同?答:(1)高层建筑结构设计应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下,各个构件及其连接均有足够的承载力。
我国《建筑结构设计统一标准》规定构件按极限状态设计,承载力极限状态要求采用由荷载效应组合得到的构件最不利内力进行构件截面承载力验算。
水平位移限制是正常使用极限状态,主要原因有:要防止主体结构开裂、损坏;防止填充墙及装修开裂、损坏;过大的侧向变形会使人有不舒适感,影响正常使用;过大的侧移会使结构产生附加内力(P-Δ效应).(2)承载力验算是极限状态验算,在内力组合时,根据荷载性质的不同,荷载效应要乘以各自的分项系数和组合系数.对于水平位移限制验算,要选择不同方向的水平荷载(荷载大小也可能不同)分别进行内力分析,然后按不同工况分别组合。
4。
2 为什么高而柔的结构要进行舒适度验算?答:因为高而柔的结构抗侧刚度较小,在风荷载作用下会产生较大的侧向加速度,使人感觉不舒适,因此要进行舒适度验算,按重现期为10年的风荷载计算结构顶点加速度,或由风洞试验确定顺风向与横风向结构顶点最大加速度,使其满足规范要求。
4。
3 P-△效应计算与结构总体稳定的含义有何不同?答:P-△效应是指在水平荷载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生附加弯矩,附加弯矩又增大侧移,这是一种二阶效应。
高层建筑结构设计练习题及答案
高层建筑结构设计练习题及答案一、选择题1、高层建筑结构设计中,以下哪种结构体系适用于高度较高、风荷载较大的建筑?()A 框架结构B 剪力墙结构C 框架剪力墙结构D 筒体结构答案:D解析:筒体结构具有良好的抗风和抗震性能,适用于高度较高、风荷载较大的高层建筑。
2、在高层建筑结构的水平荷载计算中,风荷载的计算主要考虑()。
A 平均风压B 脉动风压C 阵风风压D 以上都是答案:D解析:在风荷载计算中,需要综合考虑平均风压、脉动风压和阵风风压等因素,以准确评估风对高层建筑结构的作用。
3、高层建筑结构的抗震设计中,以下哪种地震作用计算方法适用于高度不超过 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?()A 底部剪力法B 振型分解反应谱法C 时程分析法D 以上都不是答案:A解析:底部剪力法适用于上述特定条件的结构,计算相对简单。
4、对于高层建筑的框架柱,轴压比限值的主要目的是()。
A 保证柱子的延性B 控制柱子的截面尺寸C 节省材料D 以上都不是答案:A解析:轴压比限值是为了保证框架柱在地震等作用下具有足够的延性,防止柱子发生脆性破坏。
5、剪力墙结构中,墙肢的长度不宜大于()。
A 8mB 10mC 12mD 15m答案:A解析:墙肢长度过长容易导致脆性破坏,一般不宜大于 8m。
二、填空题1、高层建筑结构的主要竖向承重构件有_____、_____和_____。
答案:框架柱、剪力墙、筒体2、风荷载标准值的计算公式为_____。
答案:ωk =βzμsμzω0 (其中ωk 为风荷载标准值,βz 为风振系数,μs 为风荷载体型系数,μz 为风压高度变化系数,ω0 为基本风压)3、高层建筑结构的抗震设防烈度根据_____确定。
答案:国家规定的地震烈度区划图4、框架剪力墙结构中,框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆力矩的_____时,按框架结构进行抗震设计。
答案:50%5、剪力墙的厚度不应小于_____mm,且不应小于层高的 1/20。
高层建筑结构设计练习题及答案
1. 关于高层建筑考虑风荷载的概念,下列何项正确?[A] 高层建筑的风荷载是主要荷载,其基本风压值w0 的采用与多层建筑相同,按30年一遇的最大10 分钟平均风压来确定;[B] 高层建筑的风振系数,与建筑物的刚度有密切关系,一般来说,刚度越大,建筑物的风振影响就越大;[C] 高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时,都要考虑地面粗糙程度的影响;2. 下列高层建筑中,计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算?[1] 建筑设防类别为乙类的高层建筑;[2] 建筑设防类别为甲类的高层建筑;[3] 高柔的高层建筑;[4] 刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。
[A] [2] [4];[B] [1] [3];[C] [1] [2];[D] [3] [4];3. 抗震设计时,超过多少高度的高层建筑应考虑风荷载效应与水平地震作用效应的组合?[A] 40m;[B] 60m;[C] 80m;[D] 100m;[D] 所有的高层建筑,都要考虑风振系数大于1.0 的风振影响。
4、高层建筑中()在结构分析和设计中起主要作用。
A、水平作用B、竖向作用C、风荷载D、结构自重5、假设一栋住宅建筑,采用现浇钢筋混凝土结构,结构高度为80米,抗震设防烈度为7度,采用结构体系最合适。
A、框架结构B、剪力墙结构C、筒体结构D、框筒结构6、计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I=()。
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。
完整word版,高层建筑结构设计_苏原_第4章习题
第四章4.1 承载力验算和水平位移限制为什么是不同的极限状态?这两种验算在荷载效应组合时有什么不同?答:(1)高层建筑结构设计应保证结构在可能同时出现的各种外荷载作用下,各个构件及其连接均有足够的承载力。
我国《建筑结构设计统一标准》规定构件按极限状态设计,承载力极限状态要求采用由荷载效应组合得到的构件最不利内力进行构件截面承载力验算。
水平位移限制是正常使用极限状态,主要原因有:要防止主体结构开裂、损坏;防止填充墙及装修开裂、损坏;过大的侧向变形会使人有不舒适感,影响正常使用;过大的侧移会使结构产生附加内力(P-Δ效应)。
(2)承载力验算是极限状态验算,在内力组合时,根据荷载性质的不同,荷载效应要乘以各自的分项系数和组合系数。
对于水平位移限制验算,要选择不同方向的水平荷载(荷载大小也可能不同)分别进行内力分析,然后按不同工况分别组合。
4.2 为什么高而柔的结构要进行舒适度验算?答:因为高而柔的结构抗侧刚度较小,在风荷载作用下会产生较大的侧向加速度,使人感觉不舒适,因此要进行舒适度验算,按重现期为10年的风荷载计算结构顶点加速度,或由风洞试验确定顺风向与横风向结构顶点最大加速度,使其满足规范要求。
4.3 P-△效应计算与结构总体稳定的含义有何不同?答:P-△效应是指在水平荷载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生附加弯矩,附加弯矩又增大侧移,这是一种二阶效应。
在高层建筑结构设计中,一般所说的考虑P-△效应即是进行结构的整体稳定验算,但结构的整体稳定验算还包括结构仅在重力作用下,出现的丧失稳定问题,不过这种情况出现的很少。
4.4 延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性?答:(1)延性是指构件和结构屈服后,具有承载能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,一般用延性比表示延性,即塑性变形能力的大小。
(2)当结构设计成延性结构时,由于塑性变形可以耗散地震能量,结构变形虽然会加大,但结构承受的地震作用(惯性力)不会很快上升,内力也不会再加大,因此具有延性的结构可降低对结构承载力的要求,也可以说,延性结构是用它的变形能力(而不是承载力)抵抗罕遇地震作用;反之,如果结构的延性不好,则必须有足够大的承载力抵抗地震,则必须有足够大的承载力抵抗地震。
完整word版,《高层建筑结构设计》考试试卷
建筑工程学院《高层建筑结构设计》考试试卷(限120分钟,闭卷)站名:专业层次:姓名:学号:年级:成绩:一、单选题(每题2分,共20分)1、在相同条件下,随着建筑物高度的增加,下列指标哪个增长最快? CA.结构底部轴力B. 结构底部弯矩C. 结构顶部位移D. 结构顶部剪力2、钢筋混凝土剪力墙的截面厚度不应小于楼层净高的多少? BA. 1/20B. 1/25C. 1/30D. 1/353、反弯点法的适用条件是梁柱线刚度之比值大于何值? AA. 3B. 2.5C. 2D. 1.54、7度抗震时的框架-剪力墙结构中横向剪力墙的最大间距是多少? BA. 65MB. 60MC. 55MD. 50M5、三级抗震等级的框架梁梁端箍筋加密区范围应满足下列何种条件? CA. 不得小于2.5h(h为梁截面高度)B. 不得小于2h(h为梁截面高度)C. 不得小于500mmD. 不得小于600mm6、C类地面粗糙度指的是下列哪项? CA. 有密集建筑群且房屋较高的城市市区B. 近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区C. 有密集建筑群的城市市区D. 田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区7、对于需要进行罕遇地震作用下薄弱层验算的框架结构,当屈服强度系数沿高度分布均匀时,则结构薄弱层位于何处? DA. 任意一层B. 结构顶部C. 结构中部D. 结构底部8、一规则框架,其底层计算高度为4.5m,用反弯点法近似计算在风荷载作用下的内力,其底层反弯点高度为何值(单位m)? CA.2.0m B.2.5m C.3.0m D.3.5m9、在地震区一般不允许单独采用下列哪种结构体系? BA. 框架-筒体结构B. 框支剪力墙结构C. 框架结构D. 剪力墙结构10、当框架-剪力墙结构的结构刚度特征值 =0时,为下列何种结构形式? BA. 纯框架结构B. 纯剪力墙结构C. 框架-剪力墙结构D. 不能确定二、判断题(每题2分,共20分)1、短肢剪力墙是指墙肢截面高度与厚度之比为5(应为5-8)的剪力墙。
(完整word版)高层建筑结构设计各章节试题及答案汇总,推荐文档
高层建筑结构复习题及答案1 名词解释1. 高层建筑:10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。
2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。
3. 框架结构:由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。
4. 剪力墙结构:由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
6. 框架—剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。
9. 转换结构构件:完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件,包括转换梁、转换桁架、转换板等。
17. 结构转换层:不同功能的楼层需要不同的空间划分,因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变,这就需要在上下层之间设置一种结构楼层,以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换,这种结构层就称为结构转换层。
(或说转换结构构件所在的楼层)21. 剪重比:楼层地震剪力系数,即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。
22. 刚重比:结构的刚度和重力荷载之比。
是影响重力∆-P 效应的主要参数。
23. 抗推刚度(D ):是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。
24. 结构刚度中心:各抗侧力结构刚度的中心。
28. 主轴:抗侧力结构在平面内为斜向布置时,设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向,若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致,则这个方向称为主轴方向。
33. 剪切变形:下部层间变形(侧移)大,上部层间变形小,是由梁柱弯曲变形产生的。
框架结构的变形特征是呈剪切型的。
42. 剪力滞后:在水平力作用下,框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外,翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩,同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。
由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形,使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减,这种现象称为剪力滞后。
55. 延性结构:在中等地震作用下,允许结构某些部位进入屈服状态,形成塑性铰,这时结构进入弹塑性状态。
高层建筑结构设计 第二、五章习题
2.1钢筋混凝土房屋建筑和钢结构房屋建筑各有哪些抗侧力结构体系?每种结构体系举1~2 个工程实例回答。
答:钢筋混凝土房屋建筑的抗侧力结构体系有:框架结构(如主体18层、局部22层的北京长城饭店);框架剪力墙结构(如26层的上海宾馆);剪力墙结构(包括全部落地剪力墙和部分框支剪力墙);筒体结构(如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大厦(框筒),芝加哥John Hancock 大厦(桁架筒),北京中国国际贸易大厦(筒中筒));框架核心筒结构(如广州中信大厦);板柱-剪力墙结构。
钢结构房屋建筑的抗侧力体系有:框架结构(如北京的长富宫);框架-支撑(抗震墙板)结构(如京广中心主楼);筒体结构(芝加哥西尔斯大厦(束筒));巨型结构(如香港中银大厦)。
2.2 框架结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构在侧向力作用下的水平位移曲线各有什么特点?答:(1)框架结构在侧向力作用下,其侧移由两部分组成:梁和柱的弯曲变形产生的侧移,侧移曲线呈剪切型,自下而上层间位移减小;柱的轴向变形产生的侧移,侧移曲线为弯曲型,自下而上层间位移增大。
第一部分是主要的,所以框架在侧向力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。
(2)剪力墙结构在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯曲型,即层间位移由下至上逐渐增大。
(3)框架-剪力墙在侧向力作用下,其水平位移曲线呈弯剪型, 层间位移上下趋于均匀。
2.3框架结构和框筒结构的结构构件平面布置有什么区别?答:(1)框架结构是平面结构,主要由与水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩,必须在两个正交的主轴方向设置框架,以抵抗各个方向的侧向力。
抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。
框筒结构是由密柱深梁组成的空间结构,沿四周布置的框架都参与抵抗水平力,框筒结构的四榀框架位于建筑物的周边,形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒。
2.5中心支撑钢框架和偏心支撑钢框架的支撑斜杆是如何布置的?偏心支撑钢框架有哪些类型?为什么偏心支撑钢框架的抗震性能比中心支撑框架好?答:中心支撑框架的支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点。
高层建筑结构设计
一、名词解释1、风荷载2、基本雪压3、剪力墙4、扭转偏心矩5、刚度中心二、单项选择题1、分层法计算框架内力时,第二层框架柱的传递系数为( )A 、1/2B 、1/3C 、1D 、1/42、高层建筑采用( )限制来保证结构满足舒适度要求。
A 、层间位移B 、顶点最大位移C 、最大位移与层高比D 、顶点最大加速度3、计算框架结构梁截面惯性矩I 时考虑楼板影响,对现浇楼盖,中框架取I=( )。
A 、2I0B 、1.5I0C 、1.2I0D 、I04、假设一栋底部商场、上部宾馆的建筑,采用现浇钢筋混凝土结构,结构高度为80米,抗震设防烈度为7度,采用( )结构体系最合适。
A 、框架结构B 、剪力墙结构C 、框架-剪力墙结构D 、筒体结构5、联肢剪力墙计算宜选用( )分析方法。
A 、材料力学分析法B 、连续化方法C 、壁式框架分析法D 、有限元法6、当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80%时,其底部剪力应按下列何值取用?( )A 、按90%取用;B 、至少按80%取用;C 、至少按75%取用;D 、至少按85%取用。
7、采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是( )。
A 、m H 40≤的建筑结构B 、以剪切变形为主的建筑结构C 、m H 40≤、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构D 、m H 40≤、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构8、在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑,所受风力最大的是( )。
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、某十二层的框架—剪力墙结构,抗震设防烈度为8度(地震加速度为0.2g ),Ⅰ类场地,设计地震分组为第二组,基本周期s T 0.11=,结构总重力荷载代表值kNG G n j j E 814501==∑=,按底部剪力法计算时,其结构总水平地震作用标准值Ek F 为( )。
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第五章5.1 平面结构和楼板在自身平面内具有无限刚性这两个基本假定是什么意义,在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中为什么要用这两个假定?答:(1)假定一,一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力,而在平面外的刚度很小,可以忽略。
因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载,垂直于该方向的结构不参加受力。
假定二,楼板在其自身平面内刚度无限大,楼板平面外刚度很小,可以忽略。
因而在侧向力作用下,楼板可作刚体平移或转动,各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。
上述两个基本假定的意义在于:近似方法将结构分成独立的平面结构单元,内力分析解决两个问题,第一,水平荷载在各片抗侧力结构之间的分配。
荷载分配与抗侧力单元的刚度有关,要计算抗侧力单元的刚度,然后按刚度分配水平力,刚度愈大,分配的荷载也愈多。
第二,计算每片平面结构在所分到的水平荷载作用下的内力和位移。
(2)在框架、剪力墙、框架-剪力墙结构的近似计算中要用这两个假定,这三大结构体系的抗侧力构件均为平面构件,可以简化为平面结构,同时是为了简化计算,在不考虑扭转效应下,对计算的精度不会产生大的影响。
5.2分别画出一片三跨4层框架在垂直荷载(各层各跨满布均布荷载)和水平荷载作用下的弯距图形、剪力图形和轴力图形。
5.3 刚度系数D和d的物理意义是什么?有什么区别?为什么?应用的条件是什么?应用时有哪些不同?答:(1)D的物理意义:当柱端有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。
d的物理意义:当柱端固定时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。
(2)抗侧刚度D值小于d值,即梁刚度较小时,柱的抗侧刚度减小了。
因为当梁的刚度较小时,对柱的约束作用减小,从而使柱的抗侧刚度减小。
(3)当梁比柱的抗弯刚度大很多时,刚度修正系数α值接近1,可近似认为α=1,此时第i层柱的侧移刚度为d值,在剪力分配公式中可用d值代替Di i :时可采用反值,即反弯点法。
工程中用梁柱线刚度比判断,当/35b c弯点法,反之,则采用D值法。
5.4 影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么?框架顶层、底层和中部各层反弯点位置有什么变化?反弯点高度比大于1的物理意义是什么?答:(1)影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素:结构的总层数及该层所在位置;梁柱线刚度比;荷载形式;上层梁与下层梁刚度比;上下层层高比。
(2)在框架顶层反弯点位置在顶层柱中点以上;底层反弯点位置在2h/3高度处(h是底层柱的高度);中部各层反弯点位置在各柱中点。
(3)反弯点高度比大于1的物理意义是表示柱下端的约束弯矩远大于柱上端的约束弯矩,使得反弯点超过了柱的上端,使该柱中没有反弯点。
5.5梁柱杆件的弯曲变形和柱轴向变形对框架侧移有什么影响?框架为什么具有剪切型侧移曲线?答:(1)框架总位移由杆件弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的侧移两部分叠加而成。
由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”,可由D值计算,为框架侧移的主要部分;由柱轴向变形产生的“弯曲型侧移”,可由连续化方法作近似估算。
后者产生的侧移变形很小,多层框架可以忽略,当结构高度增大时,由柱轴向变形产生的侧移占总变形的百分比也增大,在高层建筑结构中不能忽略。
(2)因为整体框架可以看成空腹的深梁,整体变形以剪切变形为主;由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”,为框架侧移的主要部分,所以框架具有剪切型侧移曲线。
5.6什么是剪力墙结构的等效抗弯刚度?整体墙、联肢墙、单独墙肢等计算方法中,等效抗弯刚度有何不同?怎么计算?答:(1)等效抗弯刚度是指按剪力墙顶点侧移相等的原则考虑弯曲变形和剪切变形后,折算为竖向悬臂受弯构件的抗弯刚度。
(2)整体墙等效抗弯刚度:23.64/(1)c qeq q q E I EI EI H GA μ=+(倒三角分布荷载)连肢墙等效抗弯刚度:21 3.64eq i EI E I T T αγψ=+-+∑ 单独墙肢等效抗弯刚度:23.64/(1)c qeq q q E I EI EI H GA μ=+(倒三角分布荷载)5.7 剪力墙连续化方法的基本假定是什么?它们对该计算方法的应用范围有什么影响?答:(1)剪力墙连续化方法的基本假定:忽略连梁轴向变形,即假定两墙肢水平位移完全相同;两墙肢各截面转角和曲率都相等,因此连梁两端转角相等,连梁反弯点在中点;各墙肢截面、各连梁截面及层高等几何尺寸沿全高是相同的。
(2)有这些假定可见,连续化方法适用于开洞规则、由下到上墙厚及层高都不变的连肢墙。
实际工程中不可避免地会有变化,如果变化不多,可取各楼层的平均值作为计算参数,如果是很不规则的剪力墙,本方法不适用。
此外,层数愈多,本方法计算结果愈好,对低层和多层的剪力墙,计算误差较大。
5.8剪力墙连续化方法中,连梁未知力()x τ和()m x 是什么?()x τ沿高度分布有有什么特点?()m x 与墙肢内力有什么关系?答:(1)()x τ是指连梁中点的剪力。
()m x 是指连梁对墙肢的约束弯矩。
(2)()x τ沿高度是连续分布的。
()m x 表示连梁对墙肢的反弯作用,()m x =()x τ·2c 其中2c 表示墙肢重心到重心的距离。
5.9 联肢墙的内力分布和侧移变形曲线的特点是什么?整体系数α对内力分布和变形有什么影响?为什么?答:(1)连肢墙的内力分布特点:由于连肢墙的洞口开得比较大,截面的整体性已经破坏,横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律。
但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多,每根连梁中部有反弯点,各墙肢单独弯曲作用较为显著,但仅在个别或少数层内,墙肢出现反弯点。
侧移变形曲线的特点:连肢墙的侧移曲线呈弯曲型,当洞口加大而墙肢减细时,其变形向剪切型靠近。
(2)整体系数α对内力分布和变形的影响主要表现在以下几个方面:a.连肢墙的侧移曲线呈弯曲型,α值大,墙的抗侧刚度愈大,侧移减小。
b.连梁内力沿高度分布特点:连梁最大剪力在中部某个高度处,向上、向下都逐渐减小。
最大值max ()x τ的位置与参数α有关,α值愈大,max ()x τ的位置愈接近底截面。
此外,α值增大时,连梁剪力增大。
c.墙肢轴力与α有关,因为墙肢轴力即该截面以上所有连梁剪力之和,当α值加大时,连梁剪力加大,墙肢轴力也加大。
d.墙肢的弯矩也与α值有关,与轴力相反,α值愈大,墙肢弯矩愈小。
5.10 整体墙、联肢墙、单独墙肢沿高度的内力分布和截面应变分布有什么区别?答:(1)整体剪力墙的受力状态如同竖向悬臂梁,为静定结构,截面变形后仍符合平面假定,因而截面应力可按材料力学公式计算,整体墙弯矩沿高度都是一个方向(没有反向弯矩),弯矩图为曲线,由下到上逐渐减小,截面应力分布是直线,墙为弯曲型变形。
(2)由于联肢墙的洞口开得比较大,截面的整体性已经破坏,横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律,但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多,每根连梁中部有反弯点,各墙肢单独弯曲作用较为显著,但仅在个别或少数层内,墙肢出现反弯点。
(3)对于单独墙肢,它的计算可看成是多个单片悬臂剪力墙。
5.11框架-剪力墙结构协同工作计算的目的是什么?总剪力在各榀抗侧力结构间的分配与纯剪力墙结构、纯框架有什么根本区别?答:(1)框架-剪刀墙结构协同工作计算的目的是:计算在总水平荷载作用下的总框架层剪力Vf、总剪力墙的总层剪力Vw和总弯矩Mw、总联系梁的梁端弯矩Ml和剪力Vl,然后按照框架的规律把Vf分配到每根柱,按照剪力墙的规律把Vw、Mw分配到每片墙,按照连梁刚度把Ml和剪力Vl分配到每根梁,这样就可以得到每一根杆件截面设计需要的内力。
(2)在水平荷载作用下,因为框架与剪力墙的变形性质不同,不能直接把总水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上而是必须采用协同工作方法得到侧移和各自的水平剪力及内力。
5.12 框剪结构微分方程中的未知量y 是什么?答:框剪结构微分方程中的未知量y 是指整体结构的侧向位移。
5.13 求得总框架和总剪力墙的剪力后,怎么求各杆件的M 、N 、V ?答:在求得总框架和总剪力墙的剪力后,按照框架的规律把剪力分配到每根柱,按照剪力墙的规律把剪力、弯矩分配到每片墙,按照连梁刚度把弯矩和剪力分配到每根梁,这样就可以得到每一根杆件截面设计需要的内力。
5.14 怎么区分铰接体系和刚接体系?答:(1)铰接体系是指墙肢之间没有连梁,或者有连梁而连梁很小(α≤1),墙肢与框架柱之间也没有联系梁,剪力墙和框架之间仅靠楼板协同工作,所有剪力墙和框架在每层楼板标高处的侧移相等。
(2)刚接体系是指墙肢之间有连梁(α≥1)和/或墙肢与框架柱之间有联系梁相连,则这些联系梁对墙肢会起约束作用。
5.15 D 值和C f 值物理意义有什么不同?他们有什么关系?答:D 的物理意义:当柱结点有转角时使柱端产生单位水平位移所需施加的水平推力。
C f 是总抗推刚度,它的物理意义:产生单位层间变形所需的推力。
二者的关系:f js C h D =∑5.16什么是刚度特征值λ?它对内力分配、侧移变形有什么影响?答:(1)刚度特征值λ是框架抗推刚度(或广义抗推刚度)与剪力墙抗弯刚度的比值,它集中反映了结构的变形状态及受力状态。
(2)λ对侧移曲线的影响:框架—剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型,结构侧移曲线随刚度特征值λ的变化而变化。
当λ值较小(如λ=1)时,由e f EI H C 2=λ可知,总框架的抗推刚度较小、总剪力墙的等效抗弯刚度相对较大,结构的侧移曲线接近弯曲型,这时剪力墙起主要作用;而当λ较大(如λ=6)时,总框架的抗推刚度相对较大,总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小,框架的作用愈加显著,所以结构的侧移曲线接近剪切型;当λ在1~6之间时,结构侧移曲线介于二者之间,表现为弯剪型,即下部以弯曲变形为主,越往上部逐渐转变为剪切型。
(3)λ对结构内力的影响:框架、剪力墙之间的剪力分配关系随λ变化:当λ很小时,剪力墙承担大部分剪力;当λ很大时,框架承担大部分剪力。
框架和剪力墙之间的剪力分配关系随楼层的不同而变化:剪力墙的下部受力较大;而框架的中部受力较大。
5.17 公式 (5-39)中,y(ξ)/f H ,,M w (ξ)/M 0,V w (ξ)/V 0 是什么?如何从给出的曲线查这些值?它们有什么用处?怎么利用上述曲线求框架总剪力V f ?答:(1)y(ξ)/f H 是位移系数,Mw(ξ)/M 0是弯矩系数,V w (ξ)/V 0是剪力系数,f H 、M 0、V 0分别是静定结构悬臂墙的顶点位移、底截面弯矩、底截面剪力。
(2)根据结构的λ值和所求截面的坐标ξ从给出的曲线查这些值。
根据这些值能求得结构的侧移及总剪力墙的内力。