3.高层建筑结构荷载例题习题解析
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。
高层建筑结构课后习题答案
高层建筑结构课后习题答案【篇一：高层建筑试题及答案】）填空题1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(jgj3—2002)规定：把或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2．高层建筑设计时应该遵循的原则是。
3．复杂高层结构包括4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的和结构应考虑竖向地震作用。
5．高层建筑结构的竖向承重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，板柱—剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。
6．高层结构平面布置时，应使其平面的和尽可能靠近，以减少。
7．《高层建筑混凝土结构技术规程》jgj3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。
9第二章高层建筑结构设计基本原则(一)填空题1．天然地基是指的地基。
2．当埋置深度小于或小于，且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。
3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。
4．基础的埋置深度一般不宜小于m，且基础顶面应低于设计地面mm以上，以免基础外露。
5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。
6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。
7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。
8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时，应进行验算。
9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位面积上所需施加压力值。
10．偏心受压基础的基底压应力应满足还应防止基础转动过大。
《高层建筑设计结构》试题及答案
《高层建筑设计结构》试题及答案一.单选题1.高层建筑结构的受力特点是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[答案]:C2.8度抗震设防时,框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是()A.2B.3C.4D.5[答案]:C3.与基础类型的选择无关的因素是()A.工程地质及水文地质条件B.相邻建筑物的基础类型C.建筑物的荷载D.施工条件[答案]:B4.关于基础埋深,下列错误的是()A.在满足地基稳定和变形条件的前提下,基础宜浅埋B.当上层土的承载力大于下层土时,宜利用上层土作为持力层C.基础宜埋置在地下水位以下D.位于岩石地基上的高层建筑,其基础埋深应满足抗滑要求[答案]:C5.下列说法正确的是()A.无限长梁中梁一端的挠度始终不为零B.当任意荷载作用点距近梁端的距离,同时距较远端的距离时,则对该荷载的作用而言,此梁属半无限长梁C.当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于时,则对该荷载的作用而言,此梁称为有限长梁D.对柔度较大的梁,可直接按有限长梁进行简化计算[答案]:B6.条形基础梁的内力按连续梁计算后()A.直接按内力计算结果配筋B.边跨跨中弯矩宜乘以1.1的系数,第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数C.边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.1的系数D.边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数[答案]:D7.对无地下室及抗震设防等级为二级的框架结构,其筏板基础设计时,应将柱根组合的弯矩设计值乘以增大系数()A.1.2B.1.25C.1.3D.1.5[答案]:B8.设防烈度为7度,屋面高度为H=40m高层建筑结构,哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大()A.框架结构B.框架—剪力墙结构C.剪力墙结构D.三种类型的结构一样大[答案]:A9.两幢相邻建筑,按8度设防,一幢为框架—筒体结构,50m高,另一幢为框架结构,30m高.若设沉降缝,需设多大缝宽()A.保证地下室墙之间有100mm宽的缝即可B.170mmC.303mmD.大于170mm[答案]:D10.框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的?()A.柱距不变,加大梁截面可减小剪力滞后B.结构上部,剪力滞后减小C.结构正方形时,边长愈大,剪力滞后愈大D.角柱愈大,剪力滞后愈小[答案]:D11.在下列地点建造相同的高层建筑,什么地点承受的风力最大?()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[答案]:A12.在设计高层建筑风荷载标准值时,下列何种情况风荷载应乘以大于1的风振系数?()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]:B13.有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为多少年?()A.30B.50C.80D.100[答案]:D14.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()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。
《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。
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。
3高层建筑结构荷载例题习题解析
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/M2，当为50年时，ω0=0.55KN/M2，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？
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
习题3.1
某10 层现浇框架剪力墙 结构高层办公楼，其平面 及剖面如图1-1 所示，当 地基本风压为0.7kN/m2， 地貌粗糙度为A 类。求在 图示风向作用下，建筑物 各楼层的风力标准值。
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
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
抗震等级的确定——例题
例：某18层钢筋混凝土框剪结构高58米，7度 设防，丙类建筑，场地二类，下列关于框架剪力 墙抗震等级确定正确的是：
A.框架三级，剪力墙二级 结构类型
B.框架三级，剪力墙三级 6
C.框架二高级，度(剪m)力墙二级≤30 >30
不明显
建筑物高度
高度越高，风荷载越大
高柔，T 就大，地震作用减小
地面粗糙度
A 类>B 类>C 类>D 类
无影响
自振周期 T T 大，ω 0 大，ξ 增大，A 类ξ >B 类ξ >c 类ξ >D 类ξ ；
建筑物自重
不明显
T 大，地震作用减小 重量越重。地震作用越大
设防烈度
无影啊
烈度越高，地震作用越大
场地类别
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
高层建筑例题
例题1：某高层建筑剪力墙结构,上部结构为38层,除底层外其他层高为3m,建筑总高为122m,其他各层层高为3m,平面尺寸为30m40m,基本风压为20.45/kNm ,地面粗糙度类别为C 类,试计算50m 高度处的总风荷载标准值;注：.对于地面粗糙度类别为C 类,且高宽比H/B 为和在房屋高度为122m 时所对应得高层建筑的脉动影响系数v 分别为和;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：T1 ==×38= P68页222200.45 2.28 2.34/w T kN s m =⨯=• P56由条件可知地面粗糙度类别为C 类,由得脉动增大系数ξ=用插值法求得2风荷载体型系数：对于矩形平面,可得10.80s μ=21220.480.030.480.030.5740s H L μ⎛⎫⎛⎫=-+=-+⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ P513风振系数：a.脉动影响系数v 根据H/B 和建筑总高度H 确定,其中B 为迎风面的房屋宽度,由于H/B=122/40=,则求得ν= P55b.有已知可得对于地面粗糙度类别为C 类,离地面50m 高度的风压高度变化系数Z μ为; P49c.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φz=Hi/H ,为第i 层标高；H 为建筑总高度则得风振系数为：11i z z z z H H ξνϕξνβμμ=+=+• P54 1.480.49501 1.241.25122⨯=+⨯=4风荷载计算：风荷载作用下,50m 高度处的总风荷载标准值为0111222(cos cos )z z z s s W B B βμωμαμα=+ P46 21.24 1.250.45(0.80.57)4038.22/kN m =⨯⨯⨯+⨯=例题2：某12层框架—剪力墙结构,其结构平面布置如下图所示,试分析在横向水平力作用下平面布置图中的的构件解：在横向水平力作用下1） 总剪力墙代表第2、5、8轴线上的3片剪力墙的综合；原因:在横向水平力作用下只有2、5、8轴线上的剪力墙起作用,而B 、C 轴线上的不计入;2） 总框架代表9榀框架的综合,其中1、3、4、6、7、9轴线均为三跨框架,2、5、8轴线均为单跨框架；注意：2、5、8轴线上B 与C 之间是通过连梁连接的,所以2、5、8轴线只是单跨框架;3） 在总剪力墙与总框架之间有一列总连梁,把两者连为整体,总连梁代表2、5、8轴线3列连梁的综合;1. 剪力墙的等效抗弯刚度：剪力墙的等效抗弯刚度或叫等效惯性矩就是将墙的弯曲、剪切和轴向变形之后的顶点位移,按顶点位移相等的原则,折算成一个只考虑弯曲变形的等效竖向悬臂杆的刚度;2.框架的剪切刚度f C ：框架产生单位层间剪切变形,所要施加的层间剪力;3.框架—剪力墙结构的刚度特征值λ：它是总框架抗推刚度与总剪力墙抗弯刚度之比值,对框剪结构受力及变形性能影响很大;λ=HCf/EIw^1/2H --建筑物总高度Cf--总框架抗侧移刚度EIw--总剪力墙抗弯刚度;4.边缘构件：为了提高剪力墙端部混凝土极限压应变、改善剪力墙的延性而在剪力墙端部设置满足一定要求的构件端柱、暗柱、L 型翼墙或T 型翼墙等,边缘构件分约束边缘构件和构造边缘构件;5.框筒结构的剪力滞后现象：翼缘框架中各柱轴力分布并不均匀,角柱的轴力大于平均值,中部柱的轴力小于平均值,腹板框架各柱的轴力也不是线性分布,这种现象称为剪力滞后现象6、基本烈度：基本烈度是该地区进行抗震设计的基本依据, 指该地区在今后50年期限内,在一般场地条件下可能遭遇超越概率为10%的地震烈度;7、轴压比：竖向构件柱、墙的平均轴向压应力与混凝土轴心抗压强度设计值的比值,即c N n f A=,N 为构件组合的轴力设计值;8、D 值法:对反弯点法进行两方面的修正：修正柱的侧移刚度和调整反弯点高度;修正后的柱侧移刚度用D 表示,称之为D 值法;9、强柱弱梁:汇交在同一节点的上、下柱端截面在轴压力作用下的受弯承载力之和应大于两侧梁端截面受弯承载力之和,推迟或避免柱端形成塑性铰;10、刚结体系:在框架-剪力墙铰结体系中,连杆对墙肢没有约束作用,当剪力墙和框架之间的连梁线刚度较大时,需要考虑连梁端对剪力墙转动约束影响,此时框架-剪力墙结构可看成刚结体系;1.什么是高层建筑结构其主要抗侧力结构体系有哪几种与多层结构的主要区别是什么结构上大于10或28m 的建筑为高层建筑结构,主要抗侧力结构体系有框架剪力墙、剪力墙、筒体、框筒及支撑等；与多层结构的主要区别为：水平荷载是设计主要因素；侧移成为控制指标；轴向变形和剪切变形不可忽略;2.以双肢墙为例,说明剪力墙的整体系数α是如何影响墙肢内力分布与侧移的1双肢墙的侧移曲线呈弯曲型;α值越大,墙的刚度越大,位移越小;2连梁的剪力分布具有明显的特点;剪力最大也是弯矩最大的连梁不在底层,其位置和大小将随着α值而改变;当α值较大时,连梁剪力加大,剪力最大的连梁位置向下移;3墙肢的轴力与α值有关;当α值增大时,连梁剪力增大,则墙肢轴力也加大;4墙肢弯矩也与α值有关;α值增大,墙肢轴力增大,墙肢弯矩减小;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.剪力墙抗震设计的原则有哪些为什么要设置剪力墙的加强部位试说明剪力墙加强部位的范围;强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施;因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大,且塑性铰区剪力也最大,为防止剪切破坏；总高1/8和底部2层高度中的较大值;2、在设计中应用的地震作用计算方法有哪些,简述各种方法的基本思想;答案：在设计中应用的地震作用计算方法有：底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法;1底部剪力法：首先根据建筑物的总重力荷载计算出结构底部的总剪力,然后按一定的规律分配到各楼层,得到各楼层的水平地震作用,再按静力方法计算结构内力;2振型分解法：首先计算结构的自振振型,选取前若干个振型分别计算各振型的水平地震作用,再计算各振型水平地震作用下的结构内力,最后将各振型的内力进行组合,得到结构在地震作用下的内力;3时程分析法：输入已知的地震波,将高层建筑结构作为一个多质点的振动体系,用结构动力学的方法,分析地震全过程中每一时刻结构的振动情况,从而了解地震过程中结构的加速度、速度、位移以及内力;3、简述利用连续化分析方法计算双肢墙的内力和位移时所作的基本假定;答案：1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忽略连梁的轴向变形,两墙肢在同一标高处的水平位移相等;同时还假定,在同一标高两墙肢的转角和曲率相同;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;1.某剪力墙结构18层,除底层外各层层高3m,结构总高56m,平面尺寸为30m ×20 m,基本风压m 2,地面粗糙度类别为C 类,试计算50m 高度处的总风荷载标准值;注：1.在地面粗糙度类别为C 类,且ω0T 12KN ·s 2/ m 2为和时的脉动增大系数ξ分别为和;2.对于地面粗糙度类别为C 类,且高宽比H/B 为和在房屋高度为56m 时所对应得高层建筑的脉动影响系数分别为和;3. 对于地面粗糙度类别为C 类,离地面50m 高度的风压高度变化系数为;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：T1 ==×18=222200.4 1.080.467/w T kN s m =⨯=•由条件可知地面粗糙度类别为C 类,由得脉动增大系数ξ=2风荷载体型系数：对于矩形平面,可得10.80s μ=2560.480.030.480.030.53630s H L μ⎛⎫⎛⎫=-+=-+⨯=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3风振系数：a.脉动影响系数v 根据H/B 和建筑总高度H 确定,其中B 为迎风面的房屋宽度,由于H/B=56/30=,则求得ν=b.有已知可得对于地面粗糙度类别为C 类,离地面50m 高度的风压高度变化系数为;c.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φz=Hi/H ,为第i 层标高；H 为建筑总高度则得风振系数为：11i z z z z H Hξνϕξνβμμ=+=+• 1.3030.483501 1.4501.2556⨯=+⨯= 4风荷载计算：风荷载作用下,50m 高度处的总风荷载标准值为0111222(cos cos )z z z s s W B B βμωμαμα=+0.4(0.80.536)30 1.25 1.45029.06/kN m =⨯+⨯⨯⨯=2、试用底部剪力法计算下图所示框架在多遇地震时的总的水平地震作用标准值;已知结构的阻尼比为,基本周期T1= ,抗震设防烈度为8度,Ⅱ类场地,设计地震分组为第二组;此时16.0m ax =α,s 4.0=g T ;计算水平地震影响系数时取结构的自振周期等于其基本周期,即T=T1;解：1计算结构等效总重力荷载代表值()0.850.851702502509.85581.1eq E G G kN ==⨯++⨯=2计算水平地震影响系数由已知得：16.0max =α,s 4.0=g T由阻尼比为可得：0.050.90.90.55ξγξ-=+=+,20.05110.060.7ξηξ-=+=+ 又,5g g T T T <<0.912max 0.410.160.1310.50g T T γαηα⎛⎫⎛⎫==⨯⨯= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭3计算结构总的水平地震作用标准值10.1315581.1731.1EK eq F G kN α==⨯=。
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。
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
(完整版)【高层建筑结构】答案
《高层建筑结构》作业题一、选择题1．高层建筑抗震设计时，应具有（A ）抗震防线。
A．多道；B．两道；C．一道；D．不需要。
2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D ）。
A．结构有较多错层；B．质量分布不均匀；C．抗扭刚度低；D．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变3．高层建筑结构的受力特点是( C ）。
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4．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑( A ）。
A．房屋高度；B．高宽比；C．房屋层数；D．地基土类别5．与基础类型的选择无关的因素是：( B ）A．工程地质及水文地质条B．相邻建筑物的基础类型C．建筑物的荷载D．施工条件6．基础的埋置深度一般是指：( C ）A．自标高±0.00处到基础底面的距离B．自标高±0.00处到基础顶面的距离C．自室外地面到基础底面的距离D．自室外地面到基础顶面的距离7．框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ D ）A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后B、结构上部，剪力滞后减小C、结构正方形时，边长愈大，剪力滞后愈大D、角柱愈大，剪力滞后愈小8．在下列地点建造相同的高层建筑，什么地点承受的风力最大?( 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．有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为多少年? ( D ）A．30年；B．50年；C．80年；D．100年10．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11．在抗震设计时，下列说法正确的是（B ）。
A．在剪力墙结构中，应设计成为强连梁、弱墙肢B．在剪力墙结构中，应设计成为强墙肢、弱连梁；C．在框架结构中，应设计成强弯弱剪；D．在框架结构中，应设计成强梁弱柱12. 钢筋混凝土框架梁的受拉纵筋配筋率越高，则梁的延性（B ）。
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？
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。( )
大工16春 高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目一：底部剪力法计算题、题目三：
大工16春高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目一：底部剪力法计算题、题目三：大工16春《高层建筑结构》大作业题目及参考答案题目一：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T1=1.0s，经计算已知每层楼屋面的永久荷载标准值为kN，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FEK。
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Vy=5000kN，求考虑扭转后，各片结构的剪力。
题目三：简述剪力墙在房屋设计中应如何布置？剪力墙的布置应在建筑结构的主要荷载方向和平面布置上进行，以保证其对建筑结构的抗震作用。
同时，应根据建筑结构的特点和荷载特点，合理地布置剪力墙，使其能够承担建筑结构的水平荷载，确保建筑结构的抗震能力。
题目四：为什么框架—剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中？框架—剪力墙结构中剪力墙的布置要求是什么？框架-剪力墙结构中，剪力墙的布置不宜过分集中，主要是因为过分集中的剪力墙会导致结构刚度不均匀，从而影响结构的抗震性能。
剪力墙的布置应根据建筑结构的特点和荷载特点，合理地分布在建筑结构的主要荷载方向和平面布置上，以保证其对建筑结构的抗震作用。
题目五：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？承载力验算和水平位移限制是不同的极限状态，主要是因为它们对建筑结构的要求不同。
承载力验算是要求建筑结构在荷载作用下不发生破坏或失稳，而水平位移限制是要求建筑结构在地震或风荷载作用下不产生过大的变形，从而保证建筑结构的安全性和使用性。
在荷载效应组合时，承载力验算和水平位移限制的计算方法和要求不同，需要根据实际情况进行综合考虑和分析。
高层建筑结构设计(风荷载例题)
（2）风荷载体型系数：对于矩形平面，由附录1求得 s1 0.8
H 120 s 2 0.48 0.03 0.48 0.03 0.57 L 40
（3）风振系数：由条件可知地面粗糙度类别为B，由
表3.4可查的脉动增大系数 1.502 。脉动影响系数
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：根据经验公式可得
T1 0.05n 0.05 38 1.90s
w0T12 0.45 1.92 1.62kN s 2 m2
z H i 1.502 0.478 H i z 1 1 1 z z H z H
（4）风荷载计算：风荷载作用下，按式（3.1）可得
沿房屋高度分布的风荷载标准值为：
q( z) 0.45 0.8 0.57 40z z 24.66z z
例题3-1 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4米，其他各层层高为3米，室外地
面至檐口的高度为120米，平面尺寸为30m×40m，地
下室采用筏形基础，埋置深度为12m，如图所示。已
知基本风压 w0 0.45 kN m2 ，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
根据H/B和建筑物总高度H由表格3.5确定，其中B为迎 风面的房屋宽度，由H/B=3，查表3.5，经插值求得
0.478 ；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 z Hi H , H i 为第i
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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： μ siBi 值与下列何值接近？
3、正确答案是B。 主要作答过程： 由《建筑结构荷载规范》GB50009-2001表7.3.1，30项：
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/M2，当为50年时，ω0=0.55KN/M2，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
Fw
1
1
1 1.30.6 0.78 18.72
1 1.30.6 0.78 19.80
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，平面为切角正三角形，如图
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： 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
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/m2，B类地面粗 糙度，迎风面µ s=0.8,背风面 µ s=－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。
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？ A. 260779 C. 368449 B. 347706 D. 389708
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
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
1 1 1.112 1.228
1 1 1 1
1.3 0.6 0.78 1.3 0.6 0.78 1.3 0.6 0.87 1.3 0.6 0.96
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3 高层建筑结构荷载作用与结构设计原则
例题3.1
高度
1 2 3 4 5 9 13 17
μ
Z
β
Z
μ
s
ω0
ωk
Fw
28.08 28.08 31.22 34.48
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
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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
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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 30m z 1 s 0.8 0.5 1.3
高度
1 2 3 4 5 9 13 17
μ
Z
β
Z
μ
s
ω0
ωk
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3.2
1、假设基本风压，当重现期为10年时，ω 0=0.40KN/M2， 当为50年时，ω 0=0.55KN/M2，100年时，ω 0 =0.60KN/M2。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
μsiBi ＝0.8×32－2×0.45×12×cos60
+2×0.5×32×cos60+0.5×12=42.2m
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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 1.112 1.228
1 1 1 1
1.3 0.6 0.78 1.3 0.6 0.78 1.3 0.6 0.87 1.3 0.6 0.96
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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
高度
1 5
2 9
μ
Z
Fw
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
β
Z
μ
s
ω0
ωk