设计院笔试高层建筑结构总结

抗侧力构件与布置

1.什么是高层建筑结构，其主要抗侧力结构体系有哪些，他与多层结构的主要区别有哪些？ 10层及10层以上或房屋高度大于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。

主要抗侧力结构体系有框架-剪力墙、剪力墙、筒体等；

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.高层建筑的抗侧力体系主要有哪几类？各有哪些组成和承受作用特点？

答：高层建筑的抗侧力类型主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬臂结构及巨型框架结构。

组成和承受作用特点：①框架结构体系架结构体系有线型杆件－梁和柱作为主要构件组成的，承受竖向和水平作用；

②剪力墙结构体系：混凝土墙体组成，承受全部竖向和水平作用的；

③框架－剪力墙结构体系：框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用；

④筒体结构体系：由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用；

⑤悬臂结构体系：在钢筋混凝土内筒为主要受力结构的高层建筑中，从内筒不同高度处伸出金属悬臂杆，并在其端部挂有钢吊杆与内筒共同承受各层楼板的自重与附加的活荷载；

⑥巨型框架结构体系：由若干巨柱以及巨梁组成，承受主要的水平力和竖向荷载；其余的楼面截面梁柱组成二级结构，只将楼面荷载传递到巨型框架结构上去。

高层建筑结构受力特点和结构概念设计

3.高层结构剪力墙设计中，剪力墙的布置要求?

a剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置

b.抗震设计的剪力墙结构，应避免仅单向有墙的结构布置形式

c.剪力墙墙肢截面宜简单、规则；剪力墙结构的侧向刚度不宜过大。

d剪力墙宜自上而下连续布置，避免刚度突变

e.剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，形成明确的墙肢和连梁。

4.高层建筑结构布置原则：

（1）高层建筑不应采用严重不规则的结构体系，宜采用规则结构，即体型（平面、立面）规则，结构平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度；

（2）应具有明确的计算简图和合理的传力途径；

（3）结构竖向布置均匀，结构的刚度、承载力和质量分布均匀，无突变的结构；

（4）应使结构具有必要的承载能力、刚度和变形能力；

（5）应避免部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承载重力荷载、风荷载和地震作用的能力；

（6）对可能出现的薄弱部位应采取有效的措施予以加强，宜设置多道防线。

5.对抗风，抗震有利的平面形状是哪些？

对抗风有利的建筑平面形状是简单规则的凸平面；

对抗震有利的建筑平面形状是简单，规则，对称，长宽比不大的平面。

6.简述房屋建筑平面不规则与竖向不规则的类型，在设计中应如何避免上述不规则结构？

平面不规则包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续；

竖向不规则包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。

在设计中可以通过限制建筑物的长宽比，立面的外挑和内收以及限制竖向刚度的变化来

避免不规则结构。

7.建筑物平面、立面布置的基本原则是什么？

答案：对称、规则、质量和刚度变化均匀。

高层结构荷载

1．高层建筑结构设计时应考虑哪些荷载或作用?

答：高层建筑和高耸结构主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用等。与多层建筑有所不同，由于高层建筑的竖向力远大于多层建筑，在结构内可引起相当大的内力；同时由于高层建筑的特点，水平荷载的影响显著增加。

2.地震作用：

（1）指地震波从震源通过基岩传播引起的地面运动，使处于静止的建筑物受到动力作用而产生的强烈振动。

（2）特点：多年不遇、难以预报、破坏严重

（3）三要素：幅值（强度、加速度、位移）；频谱；持时小于20S。

（4）影响因素：震源位置、深度地震发生原因、传播距离、传播区域、场地土的性质（坚硬、中硬、软弱土）

（5）地震作用的大小与地震波的特性有关，还与场地土性质及房屋本身的动力特性有很大关系。

（6）计算方法：静力法、反应谱法、时程分析法。

（7）基本烈度：指某一地区在设计基准期（50年）内，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度（超越概率10%）

（8）震源：地壳深处发生岩层断裂，错懂得地方，也就是第一个地震波发生的地方

3.建筑物的动力特性？

自振周期，振型，阻尼。

通常质量大，刚度大，周期短的建筑物在地震作用下的惯性力也大；刚度小，周期长的建筑物位移较大，但惯性力较小。

特别是当地震波的卓越周期与建筑物自振周期相近时，会引起类共振，结构的地震反应加剧。

4.影响地震影响系数α的因素？

度、场地类别、设计地震分组、结构自振周期、阻尼比确定（振周期，阻尼比，场地特征周期Tg）

场地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越大，曲线平台段愈长，长周期结构的地震作用将加大。

5.什么是设计地震分组？

设计地震分组反映了震中距的影响。

例如同样是7度，如果离震中距较近，则地面运动的频率成分中短周期成分多，场地卓越周期短，对刚性结构造成的震害大，长周期的结构反应小；

如果距离震中距远，短周期振动衰减比较多，场地卓越周期较长，则高柔的结构受地震影响大。

分在第三组的城镇，由于特征周期Tg较大，长周期结构的地震作用会较大。

6．何谓反应谱？底部剪力法和振型分解反应谱法在地震作用计算时有何异同？

答：根据大量的强震记录，求出不同自振周期的单自由度体系地震最大反应，取这些反应的包线，称为反应谱。以反应谱为依据进行抗震设计，则结构在这些地震记录为基础的地震作用下是安全的，这种方法称为反应谱法。利用反应谱，可很快求出各种地震干扰下的反应最大值，因而此法被广泛应用。以反应谱为基础，有两种实用方法。

(1)振型分解反应谱法

此法是把结构作为多自由度体系，利用反应谱进行计算。对于任何工程结构，均可用此法进行地震分析。

（2）底部剪力法

对于多自由度体系，若计算地震反应时主要考虑基本振型的影响，则计算可以大大简化，此法为底部剪力法，是一种近似方法。利用这种方法计算时，也是要利用反应谱。它适用于高度不超过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，以及近似于单质点体系的结构。

用反应谱计算地震反应，应解决两个主要问题：计算建筑结构的重力荷载代表值；根据结构的自振周期确定相应的地震影响系数。

7.有效质量系数？

因为总是前几个振型起主要作用，如果有限个振型参与的等效质量达到总质量的90%，就已经足够精确了。

8.结构的经验自振周期？

剪力墙：T1横=0.06N T1纵=0.05N

框剪：（0.06~0.09）N，根据剪力墙多少确定系数。

框架：（0.08~0.1）N，根据填充墙的材料和多少确定系数

钢结构：0.1N

9.高层建筑结构地震作用的计算方法有哪些？它们的实用条件是什么？

答：高层建筑结构地震作用的计算方法主要有底部剪力法、振型分解反应谱法和时程分析法。

①高层建筑结构宜采用振型分解反应谱法。对质量和刚度不对称、不均匀的结构以及高度超过100m的高层建筑结构应采用考虑扭转耦联振动影响的振型分解反应谱法。

②高度不超过40m、以剪力变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的高层建筑结构，可采用底部剪力法。

③7～9度抗震设防的高层建筑，下列情况应采用弹性时程分析法进行多遇地震下的补充计算，

设计要求及荷载效应组合

1.重力二阶效应包括什么？

(1)由于构建自身挠曲引起的附加重力效应，即P-δ效应，二阶内力与构件挠曲形态有关，一般是构件的中间大，两端为零；

(2)在水平荷载作用下结构产生侧移后，重力荷载由于该侧移而引起的附加效应，即P-△效应.

2.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