高层建筑结构荷载例题习题讲解
高层结构设计精选例题及答案解析
1、有一幢钢筋混凝土框架-剪力墙结构，共9层，首层层高4.2m，其它各层层高3.6m，首层楼面比室外地面高出0.6m，屋顶有局部突出的电梯机房层高3m，试问在计算房屋高度时，下列哪项正确（ A ）？（A）33.6m （B）33.0m （C）36.6m （D）36.0m2、在抗震设防烈度为7度的地区，现浇框架结构其高度不宜超过（B）（A） 30m （B）55m （C）80m （D）120m3、框架结构适用的房屋最大高度为（B ）Ⅰ、抗震烈度为7度时，最大高度为55mⅡ、抗震烈度为7度时，最大高度为60mⅢ、抗震烈度为8度时，最大高度为50mⅣ、抗震烈度为8度时，最大高度为45m（A）Ⅰ、Ⅲ（B）Ⅰ、Ⅳ（C）Ⅱ、Ⅲ（D）Ⅱ、Ⅳ4、某高层建筑，主体高度为63.0m,室内外高差为0.45m，女儿墙高度为1.20m,屋面水箱突出屋面高度为2.70m。
则房屋的高度为（B）（A）63.0m （B）63.45m （C）64.65m （D）67.35m5、下列哪一种结构体系所建房屋的高度最小（ B ）（A）现浇框架结构（B）装配整体框架结构（C）现浇框架-剪力墙结构（D）装配整体框架-剪力墙结构6、在地震区建造房屋，下列结构体系中何者适合建造的房屋最高（B ）？（A）框架（B）筒中筒（C）框架筒体（D）剪力墙7、有一幢高层建筑筒中筒结构，矩形平面的宽度26m，长度30m，抗震设防烈度为7度，要求在高宽比不超过《高规》限值的前提下，尽量做高，指出下列哪个高度符合要求（C ）？（A）156m （B）140m （C） 143m （D）130m8、在下列地点建造高层建筑，何者承受的风力最大（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、在设计高层建筑风载载值时，下列何种情况风载应乘以大于1的风振系数β（B ）？（A）高度大于50m ，且高宽比大于1.5；（B）高度大于30m ，且高宽比大于1.5；（C）高度大于50m ，且高宽比大于4 ;（D）高度大于40m ，且高宽比大于3;10、在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多少年（B）？（A）30 （B）50 （C）80 （D）10011、多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是（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）防止人们惊慌12、二级抗震梁，已计算得到下列数据：（A ）按实际配筋计算V b =318KN-M （B ）按梁端弯矩设计值计算V b =300KN-M（C ）按内力组合V b =250KN-M 。
第3章高层建筑结构的荷载和地震作用(精)
第3章 高层建筑结构的荷载和地震作用[例题] 某高层建筑剪力墙结构，上部结构为38层，底部1-3层层高为4m,其他各层层高为3m ，室外地面至檐口的高度为120m ，平面尺寸为m m 4030⨯，地下室采用筏形基础，埋置深度为12m ，如图3.2.4(a)、(b)所示。
已知基本风压为2045.0m kN w =，建筑场地位于大城市郊区。
已计算求得作用于突出屋面小塔楼上的风荷载标准值的总值为800kN 。
为简化计算，将建筑物沿高度划分为六个区段，每个区段为20m ，近似取其中点位置的风荷载作为该区段的平均值，计算在风荷载作用下结构底部（一层）的剪力和筏形基础底面的弯矩。
解：（1）基本自振周期：根据钢筋混凝土剪力墙结构的经验公式，可得结构的基本周期为： s n T 90.13805.005.01=⨯==222210m s kN 62.19.145.0T w ⋅=⨯=（2）风荷载体型系数：对于矩形平面，由附录1可求得80.01=s μ57040120030480L H 0304802s .....-=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=μ （3）风振系数：由条件可知地面粗糙度类别为B 类，由表3.2.2可查得脉动增大系数502.1=ξ。
脉动影响系数ν根据H/B 和建筑总高度H 由表3.2.3确定，其中B 为迎风面的房屋宽度，由H/B=3.0可从表3.2.3经插值求得=ν0.478；由于结构属于质量和刚度沿高度分布比较均匀的弯剪型结构，可近似采用振型计算点距室外地面高度z 与房屋高度H 的比值，即H H i /z =ϕ，i H 为第i 层标高；H 为建筑总高度。
则由式（3.2.8）可求得风振系数为：HH 478050211H H 11iz i z ⋅⨯+=⋅+=+=μμξνμϕνξβ.. z z z（4）风荷载计算：风荷载作用下，按式（3.2.1）可得沿房屋高度分布的风荷载标准值为：()z z z z ....)z (q βμβμ6624=40×570+80×450=按上述公式可求得各区段中点处的风荷载标准值及各区段的合力见表3.2.4，如图3.2.4(c)所示。
《高层结构设计》 02高层建筑结构的荷载计算
高层建筑结构的荷载计算高层建筑结构的竖向荷载包括自重等恒载及使用荷载等活载，其计算方法与一般建筑结构类似，在此不再重复。
本章主要介绍在高层建筑结构设计中起主导作用的水平荷载—风荷载和地震荷载作用的计算方法。
第一节 风荷载空气流动形成的风遇到建筑物时，在建筑物表面产生的压力或吸力即建筑物的风荷载。
风荷载的大小主要和近地风的性质、风速、风向有关；和该建筑物所在地的地貌及周围环境有关；同时和建筑物本身的高度、形状以及表面状况有关。
垂直于建筑物表面上的风荷载标准值可按下式计算：0ωµµβωz s z k =式中：k ω为风荷载标准值（kN/m 2）；z β为z 高度处的风振系数；s µ为风荷载体型系数；z µ为风压高度变化系数； 0ω为基本风压（kN/m 2）。
1. 基本风压0ω我国《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），《全国基本风压分布图》中给出的基本风压值0ω，是用各地区空旷地面上离地10m 高、重现期为30年的10min 平均最大风速0υ（m/s ）计算得到的，基本风压值1600/200υω=（kN/m 2）。
荷载规范给出的0ω值适用于多层建筑；对于一般高层建筑和特别重要的或有特殊要求的高层建筑可按《全国基本风压分布图》中的数值分别乘以1.1和1.2采用。
2. 风压高度变化系数z µ表1 风压高度变化系数风速大小与高度有关，一般近地面处的风速较小，愈向上风速逐渐加大，但风速的变化与地貌及周围环境有关。
在近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区，地面空旷，空气流动几乎无阻挡物（A 类粗糙度），风速随高度的增加最快；在中小城镇和大城市的郊区（B 类粗糙度），风速随高度的增加减慢；在有密集建筑物的大城市市区（C 类粗糙度），和有密集建筑群，且房屋较高的城市市区（D 类粗糙度），风的流动受到阻挡，风速减小，因此风速随高度增加更缓慢一些。
表1列出了各种情况下的风压高度变化系数。
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。
高层建筑结构设计 课后习题解答(部分)
高层建筑结构课程习题解答土木工程学院二0一二年秋Chap11、高层建筑定义JGJ3-2010《高层建筑混凝土结构技术规程》将10层及10层以上或高度超过28ｍ的住宅建筑结构和房屋高度大于24ｍ的其他民用建筑，划为高层民用建筑。
1）层数大于10层；2）高度大于28m；3）水平荷载为主要设计因素；4）侧移成为控制指标；5）轴向变形和剪切变形不可忽略；2、建筑的功能建筑结构是建筑中的主要承重骨架。
其功能为在规定的设计基准期内，在承受其上的各种荷载和作用下，完成预期的承载力、正常使用、耐久性以及突发事件中的整体稳定功能。
3、高层按结构体系分类结构体系是指结构抵抗外部作用构件的组成方式。
从结构体系上来分，常用的高层建筑结构的抗侧力体系主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬挂结构及巨型框架结构等。
Chap 21、为什么活荷载的不考虑不利布置？计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时，一般不考虑楼面及屋面竖向活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算的。
其一，在高层建筑中各种活荷载占总竖向荷载的比例很小，尤其对于住宅、旅馆和办公楼等，活荷载一般在1.5～2.5kN/㎡范围内，只占全部竖向荷载的10％～20％，因此活荷载不同的布置方式对结构内力产生的影响很小；其二，高层建筑结构是个复杂的空间结构体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，因此，为简化起见，在实际工程设计中，可以不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.1～1.3的放大系数。
2、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（1）有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2）梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；支撑有：中心支撑和偏心支撑等；墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；3、如何确定高层建筑的结构方案（1）、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；（2）、构件的布置（3）、对构件截面进行初选；4、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用；1、风荷载的确定：大多数建筑（300m 以下）可按荷载规范规定的方法计算；少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验）；规范规定的方法：0k z s z w βμμω=z β--基本风压；s μ--风载体型系数；z μ--风压高度变化系数；z β--z 高度处的风振系数；2、地震荷载分为：反应谱法和时程分析法；《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充；5、减少高层建筑温差影响的措施是什么？减少温差影响的综合技术措施主要有：（1）采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。
高层建筑结构设计题目与答案解析
一、选择题1、高层建筑结构的抗震等级与A、结构类型和结构总高度D、地震烈度有关。
2、重力荷载代表值中可变荷载组合值的组合系数是A、雪载取0.5 C、书库等库房取0.8 D、楼面荷载取0.5。
3、≥150m高层剪力墙结构剪力的底部加强部位，下列何项符合规定A、剪力墙墙肢总高的1/10，并不小于底部两层层高。
4、高层建筑立面不规则包括A、竖向刚度不规则B、竖向抗侧力构件不连续D、楼层承载力突变5、适用于底部剪力法的高层建筑应该A、高度≤40米C、质量和刚度没高度分布比较均匀D、以第一振型和剪切变形为主。
6、减少筒体结构的剪力滞后效应应采取的措施是B、控制结构的高宽比C、设计平面成正方形D、设计密柱深梁。
7、影响框架柱延性的因素有B、箍筋和纵筋配筋率D、剪跨比和轴压比。
8、剪力墙的延性设计一般包括B、设置边缘构件C、控制轴压比D、限制高宽比9、两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架-筒体结构，高50m，另一幢为框架结构，高30m。
若设沉降缝，缝宽下列哪项是正确的？B、170mm。
10、框架结构中反弯点高度比与A、层高B、层数、层次及层高变化C、上下梁线刚度比D、梁柱线刚度比有关。
11、在高层建筑结构中控制最大层间位移的目的是A、满足人们的舒适度要求B、防止结构在常遇荷载下的损害C、确保在罕遇地震时建筑物不致倒塌D、力求填充墙等非结构构件不被损坏12、在水平荷载作用下的近似计算中，D值法与反弯点法的主要区别在于A、反弯点高度不同B、D值法假定柱的上下端转角不相等D、反弯点法中D值需要修正13、高层建筑结构增大基础埋深的作用有A、提高基础的承载力，减少沉降C、加强地基的嵌固作用，抵抗水平力，防止建筑物的滑移、倾斜，保证稳定性D、利用箱基等基础外侧墙的土压力和摩擦力，使基底的土压力分布趋于均匀，减少应力集中14、8度地震区某高度75m的高层建筑，考虑地震作用效应时，不应该组合的项是C、竖向地震作用15、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、前者的抗震等级高、也可能相等二、判断题1、有地震作用组合时，承载力纪纪验算中，引入抗震调整系数γRE 含义是考虑罕遇地震时结构的可靠度可以略微降低。
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。
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。
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(每题5 分,共15 分)1、关于高层建筑考虑风荷载的概念,下列何项正确？[A] 高层建筑的风荷载就是主要荷载,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] 刚度与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( )在结构分析与设计中起主要作用。
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=( )。
A、2I0B、1、5I04、变形缝指: 、、。
(教材p30)简答题1、框架结构与框筒结构的结构平面布置有什么区别?【标准答案】框架就是平面结构,主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。
框筒就是空间结构,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与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。
风荷载的计算例题高层建筑结构（共5篇）
风荷载的计算例题高层建筑结构（共5篇）第一篇：风荷载的计算例题高层建筑结构建筑荷载的计算三大力学：理论力学，材料力学，结构力学。
三大力学是设计建筑结构的理基础。
只有熟练的学习好三大力学才能灵活运用到建筑结构设计方面。
以下为计算试题，仅供参考。
第二篇：《建筑结构荷载规范》《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）新内容有关调整部分：新规范于2002年3月1日启用，原规范（GBJ9-87）于2002年12月31日废止；新规范规定必须严格执行的强制性条文共13条，具体分配为：第1章有1条、第3章有3条、第4章有5条、第6章有2条、第7章有2条；楼面活荷载作了一些调整和增项，屋面不上人活荷载也作了一些调整；风、雪荷载由原按30年一遇重新规定为按50年一遇，同时对滁州市的风、雪荷载值也作了一点调整：10米高50年一遇基本风压值为0.35KN/M2，雪压值为0.40KN/M2，雪荷载准永久值系数为0.2，属于第Ⅱ分区；在计算风载时，风压高度变化系数根据地面粗糙度类别来确定：原规范（GBJ9-87）将地面粗糙度类别分为三类（A、B、C）。
随着我国建设事业的蓬勃发展，城市房屋的高度和密度日益增大，因此，对大城市中心地区的粗糙程度也有不同程度的提高，新规范（GB50009-2001）特将地面粗糙度改为四类（A、B、C、D），其中A、B类的有关参数不变，C类指有密集建筑群的城市市区，其粗糙度指数α由0.2改为0.22，梯度风高度HG仍取400m，新增添的D 类，是指有密集建筑群且有大量高层建筑的大城市市区，其粗糙度指数α为0.3，梯度风高度HG取450m；专门规定了围护结构构件的风荷载及相关计算；在常用材料和构件的自重之“附表A”中，增设了“建筑墙板”一览表。
强制性条文部分：第1章“总则”之强制性条文：第1.0.5条：规范采用的设计基准期一律为50年；第3章“荷载分类和荷载效应组合”之强制性条文：第3.1.2条：建筑结构设计时，对不同荷载应采用不同的代表值：对永久荷载应采用标准值作为代表值；对可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、频遇值或准永久值作为代表值；对偶然荷载应按建筑结构使用的特点确定其代表值。
3高层建筑结构荷载例题习题解析
μsiBi ＝0.8×32－2×0.45×12×cos60 +2×0.5×32×cos60+0.5×12=42.2m
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
4、假定风荷载沿高度呈倒三角形分布，地面 处为零，屋顶处风荷设计值 q=134.7kN/m，如下图所示，地下室底 板为嵌固端，试问，风荷在该建筑物结构 计算模型的嵌固端处产生的倾覆力矩设计 值（kN·m）接近以下何项数值？
1
1 1.3 0.6 0.78
3 13 1.112 1 1.3 0.6 0.87
4 17 1.228 1 1.3 0.6 0.96
Fw
28.08 28.08 31.22 34.48
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.1
Fw ,k k B hw Fw
高度 μ Z β Z μ s ω 0 ω k
1、正确答案是B，主要作答过程：
《高层混凝土结构技术规程》3.2.2，房屋高度H=88m>60m， 按基本风压值的1.1倍计算。
表3.2.6-1，市区，C类
w0T12=0.55*1.1*2.9*2.9=5.088kN·s2/m2 ξ=1.57+（5.088-4.00）*（1.63-1.57）/2=1.603
μ siBi 值与下列何值接近？ A. 36.8 B. 42.2 C. 57.2 D. 52.8
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
4、假定风荷载沿高度呈倒三角形分 布，地面处为零，屋顶处风荷设计 值q=134.7kN/m，如下图所示， 地下室底板为嵌固端，试问，风荷 在该建筑物结构计算模型的嵌固端 处产生的倾覆力矩设计值（kN·m） 接近以下何项数值？
7个荷载组合应用例题及解析
M 79.6KN 'm
考虑两个 荷载
例题5
某厂房排架结构，经内力计算知排架柱底截 面内力标准值为：恒载产生弯矩标准值为 MGK 8KN 'm ,屋面活载产生弯矩标准值 为 MQK 4KN ' m ，风荷载产生的弯矩 标准值为 MWK 55KN 'm 。
按照简化计算规则，柱底截面的基本组合弯 矩设计值？
附：钢结构设计规范规定：主梁计算时，由检修材 料所产生的荷载乘以折减系数0.85
由永久荷载组合
n
M rG SGK rQi CiSQiK i 1
M 1.35 1 (65)82 1.3 0.7 1 (205 0.85) 82
8
8
942.8kN ' m
由可变荷载组合
M rG SGK rQ1SQ1K
风荷载： ci 0.6,
屋面活荷载 ： ci 0.7,
永久组合
永久荷载效应控制组合：
M 1.3581.4500.6 1.40.74 56.72KN 'm
可变荷载效应控制组合：
考虑一个 最大荷载
M 1.28 1.4 50 79.6KN ' m
M 1.28 0.9 (1.4 50 1.4 4) 77.64KN ' m
取风载的组合系数为0.6，其他组合系数取0.7，确定该柱柱 底弯矩设计值？
• 注：当为可变荷载控制时，由于风载、吊 车荷载的弯矩值较大，应分别作为第一可 变荷载考虑。
永久荷载控制
当永久荷载控制时：
组合
M 1.35 20 1.4 60 0.6 1.4 0.7 (3 9 22)
110.72KN 'm
当风载作为第一可变荷载
可变荷载控制组合
高层建筑结构设计答案分析题
A. 高度大于 50m，且高宽比大于 1.5 的高层建筑；
B. 高度大于 30m，且高宽比小于 1.5 的高层建筑；．
C. 高度大于 50m，且高宽比大于 4 的高层建筑；
D. 高度大于 40m，且高宽比大于 3 的高层建筑。
答案 B 解析
19. (4 分)高层框架—剪力墙结构中，下列横向剪力墙布置要求符合《高层建筑混
一、单选题
1.(4 分)当
时，按( )计算。
A. 整体小开口墙
B. 整片墙
C. 联肢墙
D. 壁式框架
答案 C 解析
2. (4 分)当( )，为大偏压剪力墙。
A.
B.
C.
D.
答案 A 解析
3. (4 分)整体工作系数 愈小，说明剪力墙整体性( )。
A. 强
B. 弱
C. 与 没有关系
时，按壁式框架计算。
A.
B.
C.
答案 C 解析
D. 与 没有关系
15. (4 分)剪力墙结构，在竖向荷载作用下，每片剪力墙承受的竖向荷载为该片墙
负载范围内的( )。 A. 永久荷载
B. 可变荷载
C. 永久荷载和可变荷载
D. 都不是
答案 C 解析
16. (4 分)在结构平面中布置有钢砼电梯井，按框架计算是否安全？( )
A.
的建筑结构
B. 以剪切变形为主的建筑结构
C.
、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.
、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑
答案 D 解析
结构
7. (4 分)框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。( )
第3章高层建筑结构荷载
建筑抗震设计方法 （两阶段设计方法）
第一阶段设计：按小震作用效应和其他荷载效应的基 本组合验算结构构件的承载能力，以 及在小震作用下验算结构的弹性变形 以满足第一水准抗震设防目标
第二阶段设计： 在大震作用下验算结构的弹塑性变形 以满足第三水准抗震设防目标
以抗震构造措施来加以保证第二水准抗震设防目标的要求
（12个）
一次地震，只有一个震级，而在
不同的地区却有不同的烈度
基本烈度： 一个地区的基本烈度是指该地区在今后 50年期限内,在一般场地条件下可能遭遇 的超越概率为10%的地震烈度。
第3章 高层建筑 结构荷载
3.2 地震荷载
建筑抗震设防分类
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
第3章 高层建筑 结构荷载
一、定义
3.1 风荷载
风可在建筑物表面产生压力与吸力，称为风荷载。
动力荷载
静荷载
（实质）
（设计）
二、风荷载标准值按下式决定
wk zszw0
w0— 基本风压(kN/m2) z —高度z处的风振系数
风荷载标准值(kN/m2)
s — 风荷载体型系数
z — 风压高度变化系数
第3章 高层建筑 结构荷载
质点 m
位移 xt 最大加速度 xt
惯性力 F t
H
L 地面运动位移 xg t
最大加速度 xg max
第3章 高层建筑 结构荷载
3.2 地震荷载
加速度反应谱曲线（地震影响系数曲线）—P28
max 水平地震影响系数最大值
与设防烈度有关 P29表2-10
设计特征周期
与场地类别有关
第3章 高层建筑 结构荷载
剪力墙内力计算例题
剪力墙内力计算例题一、例题1。
1. 题目。
- 某10层剪力墙结构，层高均为3m，底层墙厚为300mm，混凝土强度等级为C30（f_c = 14.3N/mm^2），墙肢承受的水平荷载标准值分布为：顶点集中力F_k=100kN，倒三角形分布荷载最大值q_k = 20kN/m。
计算底层墙肢底部的弯矩标准值。
2. 解析。
- 对于倒三角形分布荷载作用下，墙肢底部弯矩标准值M_qk：- 根据公式M_qk=(1)/(6)q_kH^2，其中H = 10×3 = 30m，q_k = 20kN/m。
- 则M_qk=(1)/(6)×20×30^2=3000kN· m。
- 对于顶点集中力作用下，墙肢底部弯矩标准值M_Fk：- 根据公式M_Fk=F_kH，F_k = 100kN，H = 30m。
- 则M_Fk=100×30 = 3000kN· m。
- 底层墙肢底部的弯矩标准值M_k = M_qk+M_Fk=3000 + 3000=6000kN· m。
二、例题2。
1. 题目。
- 一剪力墙墙肢，高度H = 25m，承受均布水平荷载设计值q = 30kN/m，墙厚b_w=250mm，混凝土强度等级C35（f_c = 16.7N/mm^2）。
计算墙肢底部的剪力设计值。
2. 解析。
- 根据公式V = (1)/(2)qH。
- 已知q = 30kN/m，H = 25m。
- 则V=(1)/(2)×30×25 = 375kN。
三、例题3。
1. 题目。
- 某剪力墙结构，某层墙肢截面尺寸为b× h = 200mm×4000mm，层高h_0 =3m，该层墙肢承受的弯矩设计值M = 500kN· m，剪力设计值V = 200kN。
计算墙肢的轴压比（墙肢承受的竖向压力设计值N = 1000kN，混凝土强度等级C30）。
2. 解析。
高层建筑结构计算题
第一层
2 M AB 52.28 3.9 135 .92 KN .m 3
2 M EF 69.71 3.9 181 .24 KN .m 3
1 2 M IJ 69.71 3.9 181 .24 KN .m M JI 69.71 3.9 90.62 KN .m 3 3
i
ym
N y N
i i
i
N i ——柱和墙的轴向力标准值，可直接从静力的分析结果中取用。
习题四: 已知框架计算简图如图所示，图中括号内数值为该杆件 的线刚度。用反弯点法求出 各杆件内力，并绘制出弯矩图。
D 1.5 H 37KN 0.7 1.7 C 74KN 80.7KN 0.7 B 2.4 0.6 A 2700 0.6 1.0 G 0.9 F 0.8 E 8100 1.2 0.8 M 0.9 3300
L 0.9 3300 J 0.8 I 3900
解：1）求出各柱在反弯点处的剪力 0.7 37KN 11.77KN 第三层 V 0.7 0 .6 0.9
CD
VGH
0.6 37 KN 10.09 KN 0.7 0.6 0.9
VLM
0.9 37 KN 15.14 KN 0.7 0.6 0.9
第二层
M CG M CD M CB 19.42 51.28 70.70KN.m
M GC 1.7 (16.65 65.93) 51.99 KN .m 1.7 1.0 1.0 (16.65 65.93) 30.59 KN .m 1.7 1.0
M FJ
1.2 (65.93 90.62) 52.18 KN .m 2.4 1.2
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3 13 1.112 1 1.30.6 0.87 21.96
4 17 1.228 1 1.30.6 0.96 11.52
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
? 有密集建筑群的城市市区中的某建筑，地上 28层，地下一 层，为一般框架—核心混凝土高层，抗震7度，该建筑质量 沿高度比较均匀，平面为切角正三角001表7.3.1，30项：
? μsiBi ＝0.8×32－2×0.45×12×cos60 +2 × 0.5×32× cos60+0.5 ×12=42.2m
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
4 、假定风荷载沿高度呈倒三角形分布，地面 处为零，屋顶处风荷设计值 q=134.7 kN/m ，如下图所示，地下室底 板为嵌固端，试问，风荷在该建筑物结构 计算模型的嵌固端处产生的倾覆力矩设计 值（kN·m）接近以下何项数值？
μ siBi 值与下列何值接近？ A. 36.8 B. 42.2 C. 57.2 D. 52.8
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
4 、假定风荷载沿高度呈倒三角形分 布，地面处为零，屋顶处风荷设计 值q=134.7 kN/m ，如下图所示， 地下室底板为嵌固端，试问，风荷 在该建筑物结构计算模型的嵌固端 处产生的倾覆力矩设计值（kN·m） 接近以下何项数值？
A. 260779 C. 368449
B. 347706 D. 389708
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2 答案
1、假设基本风压，当重现期为10 年时， ω0=0.40KN/M 2，当为50 年时，ω0=0.55KN/M 2，结 构基本周期T=2.9S ，试确定该建筑脉动增大系数ξ与以 下何数值相近？
? 1、正确答案是 B，主要作答过程：
? 《高层混凝土结构技术规程》3.2.2，房屋高度H=88m>60m ， 按基本风压值的1.1倍计算。
? 表3.2.6-1，市区，C类
? w0T12=0.55*1.1*2.9*2.9=5.088 kN·s2/m2 ? ξ=1.57+（5.088-4.00 ）*（1.63-1.57）/2=1.603
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.1
? 解： ? k ? ? z ? s ? z ? 0
且 H ? 30 m ? ? z ? 1
? s ? 0.8 ? 0.5 ? 1.3
高度
μZ
β Z μ s ω0 ωk
15
1
1 1.3 0.6 0.78 2
29
1
1 1.3 0.6 0.78 2
多层与高层建筑结构设计
第3章 例题与习题
成都理工大学环境与土木工程学院
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
3.1.2 总体风荷载与局部风荷载
例：已知某框架结构，如右图所 示， H＝17m ， H/B=1.0 ， ω0=0.6KN/m 2，B 类地面粗 糙度，迎风面μs=0.8, 背风面 μs=－0.5 ，该榀框架的计算单 元为6m 。试作出该框架结构 在风荷载作用下的计算简图。
3 13 1.112 1 1.3 0.6 0.87 3
4 17 1.228 1 1.3 0.6 0.96 3
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.1
高度
μZ
β Z μ sω0 ωk
15
1
1 1.3 0.6 0.78 2
29
1
1 1.3 0.6 0.78 2
3 13 1.112 1 1.3 0.6 0.87 3
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
1、假设基本风压，当重现期为10 年时，ω 0=0.40KN/M 2， 当为50 年时，ω 0=0.55KN/M 2，100 年时，ω 0 =0.60KN/M 2。结构基本周期T=2.9S ，试确定该建筑脉动 增大系数ξ 与以下何数值相近？
A. 1.59 B. 1.60 C. 1.67 D. 1.69
2、试问，屋面处脉动影响系数υ 与以下何数值相近？
A. 0.4702 B. 0.4772 C. 0.4807 D. 0.4824
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
3 、风作用方向见图，竖向荷载 qk 呈倒三角形分布，如下图， qk=（ μ siBi）β zμ zω 0； 式中i为6 个风作用面的序号， B 为 每个面宽度在风作用方向的投影； 试问：
多层与高层建筑结构设计
例题3.2
3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
3、风作用方向见图，竖向荷载 qk 呈倒三 角形分布，如下图， qk= （ μ siBi）β zμ zω 0 ； 式中i为6 个风作用面的序号， B 为每个面 宽度在风作用方向的投影；试问： μ siBi 值与下列何值接近？
? 3、正确答案是B。 ? 主要作答过程：
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.2
2、试问，屋面处脉动影响系数 υ 与以下何数值相近？
? 2、正确答案是 D，主要作答过程： ? 《高层混凝土结构技术规程》表 3.2.6-2 ? 本例为切角的正三角形， B=32+12=44m ? H/B＝88/44＝2 ? 城市市区， C类 v＝0.49+(0.48-0.49) × (88-50)/(100-50) ＝0.4824
4 17 1.228 1 1.3 0.6 0.96 3
多层与高层建筑结构设计 3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.1
F w , k ? ? k ? B ? h w Fw
高度 μ Z β Z μ s ω 0 ω k
Fw
1 5 1 1 1.30.6 0.78 18.72
2 9 1 1 1.30.6 0.78 19.80
? 4、正确答案是C。 ? 主要作答过程：地下室 底板为嵌固端，
B＝44m，H＝88m ? M＝0.5×q·H(0.667×88+3.5)
＝0.5×134.7×88×(0.667*88+3.5) ＝368449.4kN.m