高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)蘇原試卷1.doc

1在高層建筑結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)力學(xué)性能中，受高度變化影響最為敏感的是 側(cè)移。2高層建筑結(jié)構(gòu)常用結(jié)構(gòu)體系主要有（只填三項(xiàng)） 框架結(jié)構(gòu) 、 剪力墻結(jié)構(gòu) 和 框架剪力墻結(jié)構(gòu) 。3在框架支撐結(jié)構(gòu)體系中，對(duì)中心支撐和偏心支撐二者來(lái)說(shuō)，抗震性能更好的是 偏心支撐 。4影響高層建筑結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的主要因素有 結(jié)構(gòu)類(lèi)型 、 結(jié)構(gòu)高度 、 設(shè)防烈度 等。5框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)向變形，包括梁、柱構(gòu)件的彎曲變形產(chǎn)生的 剪切 型變形和柱軸向變形產(chǎn)生的 彎曲 型變形，其中 剪切 型變形占主要成分。6剪力墻的洞口開(kāi)孔面積若不超過(guò)墻面面積（立面）的16%，且 洞口凈距 和 洞口至墻邊距離均大于洞口長(zhǎng)邊尺寸時(shí)，可忽略洞口的影響按整體懸臂墻計(jì)算。7在其他條件一定時(shí)，聯(lián)肢墻在水平荷載作用下的側(cè)移與內(nèi)力計(jì)算中，若整體系數(shù)a越大則計(jì)算的結(jié)構(gòu)側(cè)移越 小 、連梁剪力越 大 、墻肢軸力越 大 、墻肢彎矩越 小 。8其他條件一定時(shí)，在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，剛度特征值l越小則剪力墻承擔(dān)的剪力值越 大 。9在扭轉(zhuǎn)的近似計(jì)算中，對(duì)離結(jié)構(gòu)的剛心越遠(yuǎn)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元來(lái)說(shuō)，其剪力修正得越 多 。10對(duì)彎曲破壞、壓彎破壞、剪切破壞的鋼筋混凝土構(gòu)件來(lái)說(shuō)，耗能能力最差的是 剪切破壞 破壞的構(gòu)件。二、判斷題（10小題、每小題1分、共10分）1在計(jì)算高層建筑的風(fēng)荷載時(shí)，若其它條件一定，則風(fēng)振系數(shù)沿建筑物高度也是一定（不變）的，即風(fēng)振系數(shù)與高度無(wú)關(guān)。 （F）2用底部剪力反應(yīng)譜法計(jì)算水平地震作用時(shí)，只須考慮結(jié)構(gòu)的基本振型，且該方法僅適用于高度不超過(guò)40m，以彎曲變形為主的結(jié)構(gòu)。 （F）3剪力墻的等效抗彎剛度取決于材料特性和截面幾何特征，而與其它因素?zé)o關(guān)。 （F）4其它條件一定時(shí)，對(duì)高層建筑來(lái)說(shuō)若結(jié)構(gòu)的自振周期越大則結(jié)構(gòu)所受到的地震作用效應(yīng)也越大。 （F）5其它條件一定時(shí)，若結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度增大則結(jié)構(gòu)的自振周期減小。 （T）6在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算中，總剪力墻的抗彎剛度是該方向所有剪力墻的等效抗彎剛度之和。 （T）7近似計(jì)算時(shí)，框架結(jié)構(gòu)中各柱是按自身的抗側(cè)剛度值分配層剪力的，而剪力墻結(jié)構(gòu)中各片剪力墻是按自身的等效抗彎剛度分配層剪力的。 （T）8在框架梁的抗震設(shè)計(jì)中，若截面受壓高度越大則其轉(zhuǎn)動(dòng)能力越大，耗能能力也越強(qiáng)。 （F）9扭轉(zhuǎn)會(huì)使結(jié)構(gòu)中的所有抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件的層剪力增大。 （F）10剪力墻中有時(shí)需要設(shè)置邊緣構(gòu)件，其主要目的是提高剪力墻的抗震性能。 (T）三、選擇題（5小題、每小題2分、共10分）1某高度為55的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，位于抗震設(shè)防烈度為7度的地區(qū)，關(guān)于其框架和剪力墻的抗震等級(jí)的下列說(shuō)法中，正確的是: （A） A框架三級(jí)、剪力墻二級(jí)； B框架三級(jí)、剪力墻三級(jí)； C框架二級(jí)、剪力墻二級(jí)； D框架二級(jí)、剪力墻三級(jí)。2在抗震設(shè)計(jì)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是: （B） A在剪力墻結(jié)構(gòu)中，應(yīng)設(shè)計(jì)成為強(qiáng)連梁、弱墻肢； B在剪力墻結(jié)構(gòu)中，應(yīng)設(shè)計(jì)成為強(qiáng)墻肢、弱連梁； C在框架結(jié)構(gòu)中，應(yīng)設(shè)計(jì)成強(qiáng)彎弱剪； D在框架結(jié)構(gòu)中，應(yīng)設(shè)計(jì)成強(qiáng)梁弱柱。3. 鋼筋混凝土框架梁的受拉縱筋配筋率越高，則梁的延性: （B）A. 越好 B. 越差 C. 不變 D. 不確定4計(jì)算中發(fā)現(xiàn)連梁配筋過(guò)大時(shí)，可以采用減少連梁的內(nèi)力的方法是。 （A）A. 降低連梁截面高度 B. 增加連梁截面高度 C. 增加墻肢截面高度 D. 增加連梁截面寬度5某二級(jí)框架梁，兩端彎矩設(shè)計(jì)值均為150kNm，重力荷載代表值按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的梁端剪力設(shè)計(jì)值為25KN，梁凈跨為6m，則該框架梁的剪力設(shè)計(jì)值是。 （C）A. 75kN B. 80kN C. 85kN D. 90kN四、名詞解釋?zhuān)?小題、每小題3分、共12分）1剛度中心 結(jié)構(gòu)中存在某一點(diǎn)，當(dāng)任意方向水平荷載通過(guò)該點(diǎn)時(shí)結(jié)構(gòu)只產(chǎn)生平動(dòng)而不會(huì)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)，該點(diǎn)即是結(jié)構(gòu)的剛度中心（簡(jiǎn)稱(chēng)剛心）。 或：結(jié)構(gòu)中各主軸方向所有抗側(cè)力結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗側(cè)剛度中心線(xiàn)的交點(diǎn)。2軸壓比 豎向構(gòu)件（柱、墻）的平均軸向壓應(yīng)力與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值，即 N為構(gòu)件組合的軸力設(shè)計(jì)值。3邊緣構(gòu)件 為了提高剪力墻端部混凝土極限壓應(yīng)變、改善剪力墻的延性而在剪力墻端部設(shè)置滿(mǎn)足一定要求的構(gòu)件（端柱、暗柱、L型翼墻或T型翼墻等）（3分），邊緣構(gòu)件分約束邊緣構(gòu)件和構(gòu)造邊緣構(gòu)件。（1分）4短肢剪力墻 墻肢截面高度與截面寬度之比在58之間的剪力墻稱(chēng)為短肢剪力墻。五、問(wèn)答題（6小題、每小題4分、共24分）1延性框架的主要設(shè)計(jì)原則有哪些？ 1）強(qiáng)柱弱梁2）強(qiáng)剪弱彎3）強(qiáng)核心區(qū)、強(qiáng)錨固4）限制軸壓比、加強(qiáng)箍筋對(duì)混凝土的約束、局部加強(qiáng)。 （每點(diǎn)1分）2聯(lián)肢剪力墻的連續(xù)化分析方法的基本假定有哪些？1）忽略連梁的軸向變形（各墻肢的水平位移完全相同）； （1分）2）各墻肢任何高度上各截面轉(zhuǎn)角和曲率相等（連梁反彎點(diǎn)在中點(diǎn)）；（1.5分）3)各墻肢截面、各連梁截面及層高等幾何尺寸沿全高是相同的（1.5分）3影響框架柱在水平荷載作用下反彎點(diǎn)位置的主要因素有哪些？影響規(guī)律如何？1)結(jié)構(gòu)總層數(shù)及該層所在位置；（0.5分）2）梁柱線(xiàn)剛度比； （0.5分）3）荷載形式； （0.5分）4）上層梁與下層梁剛度比； （0.5分）5）上、下層層高比。 （0.5分）影響規(guī)律：反彎點(diǎn)向約束作用小的一端移動(dòng)（1.5分）4試回答在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，剛度特征值l的含義及其對(duì)結(jié)構(gòu)的變形的影響如何？剛度特征值是反應(yīng)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架和剪力墻相對(duì)數(shù)量（強(qiáng)弱）的參數(shù)（2分）； l越大結(jié)構(gòu)的剪切型變形成分越多、l越小結(jié)構(gòu)的彎曲型變形成分越多。（2分）5為什么說(shuō)扭轉(zhuǎn)只能近似計(jì)算？ 1）在扭轉(zhuǎn)計(jì)算中結(jié)構(gòu)剛心位置的計(jì)算是將各主軸方向抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元按平面結(jié)構(gòu)假定且只考慮結(jié)構(gòu)平動(dòng)進(jìn)行計(jì)算的，實(shí)際上平面外結(jié)構(gòu)也參與抗扭：剛心不準(zhǔn)確； 2）施工偏差等因素使得風(fēng)荷載合力作用線(xiàn)和水平地震作用合力作用線(xiàn)（質(zhì)心）位置存在誤差：扭轉(zhuǎn)偏心矩不準(zhǔn)確；3）扭轉(zhuǎn)計(jì)算是在樓板剛性假定的條件下進(jìn)行的：抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層剪力分配不準(zhǔn)確；4）不同結(jié)構(gòu)體系、不同層的位置，扭轉(zhuǎn)偏心矩的大小、方向不同；5) 地震作用的扭轉(zhuǎn)分量沒(méi)有考慮。 以上任意4點(diǎn)各1分6不規(guī)則結(jié)構(gòu)中的平面不規(guī)則有哪幾種類(lèi)型？如何判定？1）扭轉(zhuǎn)不規(guī)則：樓層的最大彈性水平位移（或?qū)娱g位移）大于該樓層兩端彈性水平位移（或?qū)娱g位移）的1.2倍；（1分）2）凹凸不規(guī)則：結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的一側(cè)尺寸大于相應(yīng)投影方向尺寸的30；（1分）3）樓板局部不連續(xù)：樓板的尺寸和平面剛度急劇變化，如有效樓板寬度小于該樓板典型寬度的50、開(kāi)洞面積大于該樓層面積的30、或較大的樓層錯(cuò)層。（2分）六、計(jì)算題（二小題、共24分）1. 某10層現(xiàn)澆框架-剪力墻結(jié)構(gòu)辦公樓，其平面及剖面如圖3.5所示。當(dāng)?shù)鼗撅L(fēng)壓為0.7kN/m2，地面粗糙度A類(lèi)，求在圖示風(fēng)向作用下，建筑物各樓層的風(fēng)力標(biāo)準(zhǔn)值（計(jì)算結(jié)果可直接填于表1和表2中）。（18分）解 T1 =0.06N=0.0610=0.6s 0=0.70kN/m2 0T12=1.380.700.62=0.348，由表3-4得=1.324 B=50.15m H/B=39.3/50.15=0.784A類(lèi)地面，=0.456 根據(jù)地面粗糙度A類(lèi)和離地高度Hi查表3-2可得相應(yīng)的z值 各樓層位置處的風(fēng)振系數(shù)計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1表1 各樓層風(fēng)振系數(shù)計(jì)算結(jié)果樓層樓面距地高度Hi(m)zz160.1531.3240.4561.211.076210.50.2671.3240.4561.391.116314.0.3591.3240.4561.511.144417.70.4501.3240.4561.611.169521.30.5421.3240.4561.651.198624.90.6341.3240.4561.701.225728.50.7251.3240.4561.771.247832.10.8171.3240.4561.821.271935.70.9081.3240.4561.871.2931039.31.01.3240.4561.911.316風(fēng)荷載體型系數(shù)s=0.8+0.48+0.03=0.8+0.48+0.03=1.364各樓層風(fēng)力Fi=Aiziszi0，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2表2 各樓層風(fēng)力計(jì)算結(jié)果樓層受風(fēng)面積(m2)zsz0(kN/m2)Fi15.2550.15=263.291.0761.3641.210.70327.3024.0550.15=203.101.1161.3641.390.70300.8233.650.15=180.541.1441.3641.510.70297.7843.650.15=180.541.1691.3641.610.70324.4353.650.15=180.541.1981.3641.650.70340.7463.650.15=180.541.2251.3641.700.70358.9873.650.15=180.541.2471.3641.770.70380.4783.650.15=180.541.2711.3641.820.70398.7593.650.15=180.541.2931.3641.870.70416.80101.850.15=90.271.3161.3641.910.70216.642某抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)如圖（只考慮彎矩而不考慮軸力與剪力），已知在考慮地震作用組合的彎矩