西南交大-結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑-離線作業(yè)

1、20152016年第1學(xué)期離 線 作 業(yè)科 目： 結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑姓 名： XX學(xué) 號(hào)： XX專 業(yè)： 土木工程（工民建）西南交通大學(xué)遠(yuǎn)程與繼續(xù)教育學(xué)院直 屬 學(xué) 習(xí) 中 心結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第1次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題16. 在框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，如結(jié)構(gòu)剛度特征值很大，則其性能趨近于（框架）結(jié)構(gòu)。17. 在框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系中，如結(jié)構(gòu)剛度特征值很小，則其性能趨近于（剪力墻）結(jié)構(gòu)。18. 高層結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)，應(yīng)使其平面的質(zhì)量中心和剛度中心盡可能靠近，以減少（扭轉(zhuǎn)效應(yīng)）。19. 在地震區(qū)須設(shè)伸縮縫、沉降縫、防震縫的房屋，縫寬均按（防震縫縫寬）考慮。20. 用手算方法計(jì)算框架在

2、水平荷載作用下的內(nèi)力時(shí)，一般可采用（反彎點(diǎn)和D 值）法。21. 高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有哪些特點(diǎn)？ 水平荷載成為設(shè)計(jì)的主要荷載和決定因素； 側(cè)向變形成為設(shè)計(jì)的主要矛盾和控制指標(biāo)； 層數(shù)較多時(shí)，構(gòu)件軸向變形的影響不容忽略； 結(jié)構(gòu)延性成為設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)。22. 多層及高層建筑鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)有哪幾種主要體系？有框架、剪力墻、框架，剪力墻（筒體）、筒中筒、成束筒、巨形框架等23. 在進(jìn)行高層建筑結(jié)構(gòu)的平面布置時(shí)應(yīng)注意什么？應(yīng)注意： 有利于抵抗水平和豎向荷在； 受力明確，傳力路徑清楚； 形狀簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱； 盡量使剛度對(duì)稱，以減小扭轉(zhuǎn)的影響24. 高層建筑設(shè)計(jì)中，應(yīng)遵循什么基本原則來(lái)處理變形縫的設(shè)置？在高層

3、建筑中設(shè)置變形縫會(huì)給結(jié)構(gòu)及建筑設(shè)計(jì)帶來(lái)困難，并增加造價(jià)和施工復(fù)雜性，因此盡量不設(shè)縫，而采取各種措施來(lái)解決好沉降不均勻、溫度收縮應(yīng)力或體型復(fù)雜等問(wèn)題25. 高層建筑設(shè)計(jì)中，可采取哪些措施以使高層部分與裙房部分不設(shè)沉降縫？采用樁基或采取減少沉降的有效措施，使沉降差降低在允許范圍內(nèi)；主樓與裙樓采用不同的基礎(chǔ)形式，并宜先施工主樓，后施工裙房，調(diào)整土壓力使后期沉降基本接近；地基承載力較高、沉降計(jì)算較為可靠時(shí)，主樓與裙樓的標(biāo)高預(yù)留沉降差，待沉降基本穩(wěn)定后再連為整體，使兩者標(biāo)高最后保持基本一致26. 框剪結(jié)構(gòu)中剪力墻布置要點(diǎn)什么？剪力墻布置要點(diǎn)：剪力墻宜對(duì)稱布置；剪力墻應(yīng)貫通全高；在層數(shù)不多時(shí)，剪力墻可做成

4、T 形或L 形等；剪力墻靠近結(jié)構(gòu)外圍布置；剪力墻的間距不應(yīng)過(guò)大27. 有一正方形截面的鋼筋混凝土框架柱，抗震等級(jí)為三級(jí)，柱底截面的內(nèi)力設(shè)計(jì)值N 6300kN ，M=1260kN-m，采用對(duì)稱配筋，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C40，f c =19.5N/mm2，鋼筋為HRB335級(jí)，f y =300N/mm2，軸壓比限值n=0.9，請(qǐng)根據(jù)軸壓比限值初步確定此框架柱的截面尺寸。為滿足框架柱抗震設(shè)計(jì)的軸壓比要求：由 N f c bh n 可得到： bh N f c n = 6300000 19.5×0.9 358974m m 2b=h 358974 599mm ；考慮模數(shù)要求，?。?b=h=600mm

5、 ，滿足最小構(gòu)造要求28. 某高層框架結(jié)構(gòu)，抗震等級(jí)為二級(jí)，考慮地震作用組合時(shí)，梁端彎矩設(shè)計(jì)值為：左端M L =273.1kN-m（順時(shí)針?lè)较颍叶薓 R =448.5kN-m（順時(shí)針?lè)较颍?，與地震作用組合時(shí)的豎向荷載作用下的梁端剪力值為V Gb =128.6kN，梁的凈跨度為l n = 6m ，試根據(jù)抗震設(shè)計(jì)要求確定該框架梁的剪力設(shè)計(jì)值。根據(jù)強(qiáng)剪弱彎要求：二級(jí)框架結(jié)構(gòu)梁剪力增大系數(shù)為1.2V=1.2(ML +MR /ln +VGb =1.2×(273.1+448.5/6+128.6=272.92kN結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第2次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題16. 用手算方法計(jì)

6、算豎向荷載作用下的內(nèi)力時(shí)，一般可采用（分層和力矩分配）法。17. 剪力墻根據(jù)有無(wú)洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為整截面墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻和（壁式框架）四類。18. 框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，框架主要承受豎向荷載，剪力墻主要承受（水平）荷載。19. 在水平荷載作用下，用反彎點(diǎn)法分析框架，求得某中間層邊節(jié)點(diǎn)的柱上、下端彎矩分別為2和3，此時(shí)，框架橫梁的節(jié)點(diǎn)彎矩為（-5）。20. 抗震設(shè)計(jì)時(shí)，各類建筑按其（使用功能的重要性）可分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑和丁類建筑等四類。21. 建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計(jì)的概念及主要內(nèi)容什么？概念設(shè)計(jì)：把握主要的抗震概念所進(jìn)行的設(shè)計(jì)，主要內(nèi)容包括：注意建筑場(chǎng)地選擇

7、；把握建筑體型；利用結(jié)構(gòu)延性；設(shè)置多道防線；重視非結(jié)構(gòu)因素（非結(jié)構(gòu)構(gòu)件）。22. 進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，在總體上應(yīng)把握的基本原則是什么？注意場(chǎng)地選擇，把握建筑體型，利用結(jié)構(gòu)延性，設(shè)置多道防線，重視非結(jié)構(gòu)因素。23. 什么是三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)？抗震設(shè)計(jì)除抗震計(jì)算外，還有哪些內(nèi)容？三水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)的目標(biāo)是：小震不壞，中震可修，大震不倒。抗震設(shè)計(jì)除抗震計(jì)算，在結(jié)構(gòu)方案、布置及構(gòu)件的構(gòu)造及連接設(shè)計(jì)中，均有抗震要求。24. 我國(guó)現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)是什么？計(jì)算按設(shè)防烈度進(jìn)行；構(gòu)造按設(shè)防烈度或加減一度進(jìn)行。25. 為何建筑物地基土的抗震承載力要高于地基靜承載力？一是動(dòng)強(qiáng)度較靜強(qiáng)度高；二是地震

8、時(shí)結(jié)構(gòu)的安全度可小一些。26. 影響砂土液化的主要因素有哪些？土的組成；土的密實(shí)度；土層的埋深；地下水位；地震烈度；地震持續(xù)時(shí)間。27. 某十二層的框架剪力墻結(jié)構(gòu)（阻尼比為0.05），抗震設(shè)防烈度為8度，多遇地震下地震影響系數(shù)最大值為0.16（地震加速度為0.2g ），類場(chǎng)地，設(shè)計(jì)地震分組為第二組（即T g =0.3s），結(jié)構(gòu)基本周期T 1=1.0s，結(jié)構(gòu)總重力荷載代表值81450kN ，按底部剪力法計(jì)算結(jié)構(gòu)多遇地震下總水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值。 1 = ( T g T 0.9 max = ( 0.3 1.0 0.9 ×0.16=0.05414 G eq =0 .85G E =0.85&#

9、215;81450=69232.5kN F Ek = 1 G eq =0.054×69232.5=3748.3kN28. 某三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，層高從頂?shù)降追謩e為4m 、5m 、6m ，計(jì)算得各層重力荷載代表為：G 3=5674.46kN、G 2=5364.86kN和G 3=6756.43kN，該結(jié)構(gòu)位于類場(chǎng)地，第二設(shè)計(jì)地震分組，場(chǎng)地特征周期T g =0.4s，設(shè)防烈度為8度，最大地震影響系數(shù)max =0.16，結(jié)構(gòu)的基本自振周期T 1=0.3s，試用底部剪力法計(jì)算各樓層的水平地震作用及層剪力。重力荷載代表值： G E = i=1 3 G i =17795.75由于 0.1s

10、< T 1 =0.3s< T g =0.4s ，故有地震影響系數(shù)： 1 = max底部總水平地震力： F Ek = max G eq =0.16×0.85×17795.75=2420.22由于 T 1 =0.3s<1.4 T g =0.56s ，故有頂部附加地震作用系數(shù)： n =0各樓層的水平地震作用 F i = G i H i i=1 n G i H i F EK ； 層剪力： V i = i=i n F i 列表計(jì)算如下： 結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第3次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題11. 高層建筑？10層及10層以上或房屋高度大于28m 的建筑物。

11、 12. 地震震級(jí)？是地震中在離震中100km 處由標(biāo)準(zhǔn)地震儀所記錄到的最大水平位移的常用對(duì)數(shù)。是反映震源釋放能量大小的指標(biāo)。13. 地震烈度？是指某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一地震影響的平均強(qiáng)弱程度，是反映地震影響強(qiáng)弱的指標(biāo)。 14. 設(shè)防烈度？一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度稱為抗震設(shè)防烈度，一般情況下可取為該地區(qū)的基本烈度。 15. 土的液化？在地下水位以下的飽和非粘性土受地震振動(dòng)作用，土粒擠緊空隙水壓增高而不能及時(shí)排出，從而使土顆粒處于懸浮狀態(tài)，形成有如“液體”一樣的現(xiàn)象。16. 風(fēng)荷載作用的特點(diǎn)是什么？與建筑物的外形有關(guān)；與周圍環(huán)境有關(guān)；具有靜力與動(dòng)力性；在建筑物上的分布很不均勻；

12、與地震作用相比：出現(xiàn)機(jī)會(huì)較多；持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)；計(jì)算結(jié)果較可靠。17. 確定結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)的主要因素有哪些？建筑類別、設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)類型、場(chǎng)地類別和結(jié)構(gòu)高度。 18. 什么是結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的多道設(shè)防？結(jié)構(gòu)多道設(shè)防是指結(jié)構(gòu)某一部分破壞以后，其余部分仍然為可以抵抗外力的結(jié)構(gòu)體系，繼續(xù)安全可靠地承受外力。19. 聯(lián)肢剪力墻的多道設(shè)防是指什么？因?yàn)槁?lián)肢剪力墻的連梁很容易破壞，設(shè)計(jì)時(shí)既要考慮有連梁時(shí)聯(lián)肢墻的工作狀態(tài)，又要考慮連梁破壞后形成獨(dú)立墻肢，繼續(xù)抵抗外荷載。20. 框架梁端箍筋加密區(qū)配筋時(shí)的注意事項(xiàng)有哪些？注意事項(xiàng)：不能用彎起鋼筋抗剪；箍筋的數(shù)量不能太少，并滿足直徑和間距要求；箍筋必須做成封閉的，并加13

13、5°彎鉤；保證施工質(zhì)量；保證縱向鋼筋的錨固。21. 剪力墻中水平鋼筋起什么作用？為什么要控制其最小配筋率？主要作用：抗剪及抵抗溫度收縮應(yīng)力，并防止縱筋壓屈。原因：為了限制斜裂縫和溫度收縮裂縫。22. 1. 某三層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋，層高從頂?shù)降追謩e為5m 、5m 、6m ，計(jì)算所得各層重力荷載代表為：G3=5000kN、G2=5000kN和G1=6000kN，該結(jié)構(gòu)位于類場(chǎng)地，第二設(shè)計(jì)地震分組，場(chǎng)地特征周期Tg=0.4s， 設(shè)防烈度為7度，最大地震影響系數(shù)max=0.08，結(jié)構(gòu)的基本自振周期T1=0.3s，試用底部剪力法計(jì)算各樓層的水平地震作用及層剪力。 23. 某地震區(qū)（7度設(shè)

14、防）高層（H<50m），通過(guò)內(nèi)力計(jì)算得知其中一框架梁的支座和跨中截面在各種荷載作用下的內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值（見下表），試根據(jù)荷載效應(yīng)組合原則確定其內(nèi)力組合設(shè)計(jì)值。 列表計(jì)算： 結(jié)構(gòu)抗震及高層建筑第4次作業(yè)（主觀題）二、主觀題(共12道小題11. 風(fēng)荷載是指空氣流動(dòng)形成的風(fēng)遇到建筑物時(shí)，在建筑物表面產(chǎn)生的壓力或吸力。 12. 基本風(fēng)壓是指某地區(qū)空曠平坦地面上離地10m 處，重現(xiàn)期為50（或100）年的10分鐘平均最大風(fēng)速產(chǎn)生的風(fēng)壓。 13. 地震反應(yīng)譜單質(zhì)點(diǎn)體系地震某一反應(yīng)的最大值與其體系的自振周期的關(guān)系。 14. 聯(lián)肢剪力墻指分別按連梁及墻肢構(gòu)件設(shè)計(jì)的開有較大洞口的剪力墻。 15. 壁式框架指由桿

15、端帶剛域的變截面梁、墻（柱）桿件所形成的框架，也稱帶剛域框架。 16. 框架剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度特征值對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移及內(nèi)力分配有什么影響？剛度特征值反映總框架抗側(cè)剛度與總剪力墻抗彎剛度的相對(duì)關(guān)系。若總框架剛度相對(duì)較大，則剛度特征值增大；反之特征值減小。17. 為什么抗震結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)成延性結(jié)構(gòu)？抗震結(jié)構(gòu)成為延性結(jié)構(gòu)，才可使結(jié)構(gòu)既能抵抗強(qiáng)烈地震，又比較節(jié)省材料。 18. 影響剪力墻延性的因素有哪些？影響剪力墻延性的因素有：截面幾何形狀態(tài)、軸壓比、截面配筋方式、分布筋與端部筋的數(shù)量、混凝土等級(jí)等。19. 為了提高剪力墻的延性應(yīng)采取什么措施？設(shè)計(jì)時(shí)特別要注意盡量將剪力墻做成有翼緣或有端柱的截面，采用明柱配筋或暗

16、柱配筋方式，分布鋼筋要足以抗剪，但不宜過(guò)多，剪力墻的混凝土等級(jí)不宜太低。20. 為什么框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻布置不宜過(guò)分集中？剪力墻布置若過(guò)分集中，將會(huì)形成過(guò)大的質(zhì)量和剛度，造成整個(gè)結(jié)構(gòu)中的剛度和質(zhì)量分布不均勻，造成應(yīng)力集中，引起破壞。21. 某框架受水平地震荷載作用如圖（括號(hào)中的數(shù)值為各桿的線剛度相對(duì)值），試用反彎點(diǎn)法求各桿的內(nèi)力（彎矩、剪力和軸力）。 列表計(jì)算：、柱剪力和彎矩的計(jì)算 、梁端彎矩（kN-m ）的計(jì)算 、梁端剪力和柱軸力的計(jì)算層位 3 2 1 A 柱軸力 梁 AB：跨度 LAB=8m B 柱軸力 梁 BC：跨度 LBC=8m C 柱軸力 NA (kN 1.25 6.25 17.5 Mbz 5 20 45 Mby 5 20 45 VAB(kN ± 1.25 ± 5 ± 11.25 NB (kN 0 0 0 bw = Mbz 5 20 45 5.0m Mby 5 20 45 × VBC(kN ± 1.25 ± 5 ± 11.25 NC (kN -1.