山東科技大學(xué)高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)試題

山東科技大學(xué)2011—2012學(xué)年第一學(xué)期《高層建筑結(jié)構(gòu)》考試試卷(B卷)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)題號(hào)一-—二三總得分評(píng)卷人審核人得分一、選擇題(每題1分，共20分)1、剪力墻高度比H/Bvl.5，墻體易發(fā)生［］。()彎曲破壞(B)彎剪破壞(C)剪切破壞(D)彎壓破壞2、下列規(guī)定不符合抗連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的是？()主體結(jié)構(gòu)宜采用多跨規(guī)則的超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有一定的反向承載能力。(C)周邊及邊跨框架的柱距不宜過(guò)大。(D)鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱宜鉸接。3、當(dāng)［］，可不考慮連梁的約束作用，各墻肢分別按獨(dú)立的懸臂墻計(jì)算。()a<1(B)1Wa<10(C)a$10(D)與a無(wú)關(guān)4、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的樓梯間不符合規(guī)定的是？()樓梯間的布置應(yīng)盡量減小其造成的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則。宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯，樓梯結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的抗倒塌能力。宜采取措施加強(qiáng)樓梯對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)鋼筋混凝土樓梯與主體結(jié)構(gòu)整體連接時(shí)，應(yīng)考慮樓梯對(duì)地震作用及其效應(yīng)的影響，并應(yīng)對(duì)樓梯構(gòu)件進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算。5、高層建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜小于［］。()(A)0.5(B)0.7(C)1(D)26、高層建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中未考慮樓面活荷載不利布置時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大樓面梁的計(jì)算［］。()(A)彎矩(B)剪力(C)軸力(D)荷載7、高層建筑各類結(jié)構(gòu)用混凝土強(qiáng)度等級(jí)均不應(yīng)低于［］。（）（A）C15（B）C20（C）C25（D）C308、當(dāng)x>dbh0時(shí)，剪力墻為［］。（）（A）大偏壓（B）小偏壓（C）大偏拉（D）小偏拉9、框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻的布置不符合要求的是？（）（A）避免形成上、下層剛度變化過(guò)大。（B）避免形成短柱。（C）減少因抗側(cè)剛度偏心而造成的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。（D）不宜選用輕質(zhì)墻體。10、剪力墻在偏心受壓時(shí)的斜截面受剪承載力，應(yīng)考慮［］使得抗剪能力提高的那部分影響。（）（A）壓力（B）彎矩（C）拉力（D）軸力二、問(wèn)答題（每題20分，共40分）1、在多數(shù)建筑中門窗洞口在剪力墻中的排列都很整齊，剪力墻可以劃分為許多墻肢和連梁，將連梁看成墻肢間的連桿，并將它們沿墻離散為均勻分布的連續(xù)連桿，用微分方程求解，這種方法稱為連續(xù)化方法。請(qǐng)回答：（1）連續(xù)化方法在聯(lián)肢墻內(nèi)力位移計(jì)算中做了哪些假定？a2（2）用解得的①憶）值可求得連梁的約束彎矩m（g）,m（g）二Vt■申（g），試用m（g）寫oa2出雙肢墻連梁及墻肢的內(nèi)力。2、高層建筑受力復(fù)雜，豎向要求傳力構(gòu)件要連續(xù)，傳力途徑不間斷，平面要求形體的幾何中心、質(zhì)量中心、剛度中心及荷載作用中心“四心合一”，這都是為了做到結(jié)構(gòu)體系布置合理，達(dá)到安全性和經(jīng)濟(jì)性的最優(yōu)。那么，在高層建筑結(jié)構(gòu)布置中：（1）請(qǐng)寫出剛度中心的表達(dá)式，并說(shuō)明由于剛度中心和質(zhì)量中心不重合而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，如何調(diào)整？（2）框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中剪力墻布置的原則是什么？剪力墻應(yīng)該主要布置在那些位置？三、計(jì)算題（每題20分，共40分）1、某剪力墻結(jié)構(gòu)總高度H=42.2米，層高h(yuǎn)=2.9米，其截面尺寸如下圖所示，已知該墻體底部分配的彎矩和剪力設(shè)計(jì)值分別為7960kN?m、260kN。

(a=12,k!=0?874；a=14,彈0?858；1）請(qǐng)判別該剪力墻的類型；2）計(jì)算墻肢3（右邊）的內(nèi)力（彎矩、剪力和軸力）。連梁12連梁12慣性矩0.009720.00972折算慣性矩0.004330.00468Di0.019600.07252墻肢123面積（m2）0.09280.37440.86061.328慣性矩（m4）0.00260.17082.07632.2497組合截面形心軸（m）到左端5.64組合截面慣性矩（m4）11.29322、某矩形截面剪力墻總高度b=180mm,h=3090mm，底部截面承受的彎矩設(shè)計(jì)值ww為M=883.5kN?m，軸力設(shè)計(jì)值N=1119.5kN（壓），剪力設(shè)計(jì)值V=106kN?？v筋為HRB400級(jí)，f=360N/mm2,Pmin=0.5%;箍筋和分布筋為HPB235級(jí)，fyv=210N'“加,yp=02%Psv,min=；混凝土為C25，f=11.9N/mm2，f=1.27N/mm2，g=0.518。豎向ctb分布鋼筋為雙排（p8@200（A=50.3mm2），墻肢兩端400mm范圍內(nèi)配置縱向鋼筋。sw1要求：（1，計(jì)算軸壓比，確定端部縱筋（對(duì)稱配筋）。2，驗(yàn)算剪壓比，確定水平分布筋。附參考公式：第第2頁(yè)/共2頁(yè)N<afbx+A'f'—Af—（h一1.5x）bfp“ysyw0wywwTOC\o"1-5"\h\zh1xN（e0+hw0一^）<A'f（h一a'）一（h一1.5x）2bfp+aN（e0+hw02syw0s2w0wyww1cww02A（0.5fbh+0.13N）+fshhtww0yhsw0山東科技大學(xué)2011—2012學(xué)年第一學(xué)期《高層建筑結(jié)構(gòu)》考試試卷(B卷)答案一、選擇題(20分)1、剪力墻高度比H/Bvl.5，墻體易發(fā)生［］。(C)(A)彎曲破壞(B)彎剪破壞(C)剪切破壞(D)彎壓破壞2、下列規(guī)定不符合抗連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的是：(D)。主體結(jié)構(gòu)宜采用多跨規(guī)則的超靜定結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)具有一定的反向承載能力。周邊及邊跨框架的柱距不宜過(guò)大。鋼結(jié)構(gòu)框架梁柱宜鉸接。3、當(dāng)［］，可不考慮連梁的約束作用，各墻肢分別按獨(dú)立的懸臂墻計(jì)算。(A)(A)a<1(B)1Wa<10(C)a$10(D)與a無(wú)關(guān)4、抗震設(shè)計(jì)時(shí)，框架結(jié)構(gòu)的樓梯間不符合規(guī)定的是(C)。樓梯間的布置應(yīng)盡量減小其造成的結(jié)構(gòu)平面不規(guī)則。宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓梯，樓梯結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的抗倒塌能力。宜采取措施加強(qiáng)樓梯對(duì)主體結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)鋼筋混凝土樓梯與主體結(jié)構(gòu)整體連接時(shí)，應(yīng)考慮樓梯對(duì)地震作用及其效應(yīng)的影響，并應(yīng)對(duì)樓梯構(gòu)件進(jìn)行抗震承載力驗(yàn)算。5、高層建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層與首層側(cè)向剛度比不宜小于(D)。(A)0.5(B)0.7(C)1(D)26、高層建筑結(jié)構(gòu)整體計(jì)算中未考慮樓面活荷載不利布置時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增大樓面梁的計(jì)算(A)。(A)彎矩(B)剪力(C)軸力(D)荷載7、高層建筑各類結(jié)構(gòu)用混凝土強(qiáng)度等級(jí)均不應(yīng)低于(B)。(A)C15(B)C20(C)C25(D)C308、當(dāng)x>dbh0時(shí)，剪力墻為［］。(B)(A)大偏壓(B)小偏壓(C)大偏拉(D)小偏拉9、框架結(jié)構(gòu)的填充墻及隔墻的布置不符合要求的是：(D)。避免形成上、下層剛度變化過(guò)大。避免形成短柱。減少因抗側(cè)剛度偏心而造成的結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)。不宜選用輕質(zhì)墻體。10、剪力墻在偏心受壓時(shí)的斜截面受剪承載力，應(yīng)考慮［］使得抗剪能力提高的那部分影響。(A)(A)壓力(B)彎矩(C)拉力(D)軸力二、問(wèn)答題1、(1)連續(xù)化方法在聯(lián)肢墻內(nèi)力位移計(jì)算中做了哪些假定基本假定每一樓層處的連梁簡(jiǎn)化為沿該樓層均勻連續(xù)分布的連桿。忽略連梁軸向變形，兩墻肢同一標(biāo)高水平位移相等。轉(zhuǎn)角和曲率亦相同。每層連梁的反彎點(diǎn)在梁的跨度中央。沿豎向墻肢和連梁的剛度及層高均不變。當(dāng)有變化時(shí)，可取幾何平均值。(5分)n2(2)用解得的①點(diǎn))值可求得連梁的約束彎矩m(g)，m(g)二Vf申(g)，試用m(g)寫0a2出雙肢墻連梁及墻肢的內(nèi)力。m《)是沿高度連續(xù)變化的函數(shù)，j層連梁的約束彎矩m(g)=m(g)h(除頂層外)jjjj層連梁的剪力V=m(g)/2c=m(g)h/2cbjjjjj層連梁的端部彎矩M=V-a=m(g)-a/2c=m(g)h-a/2cbjbj0j0jj0j層墻肢的軸力NV(10分)jbkk=jj層墻肢的內(nèi)力

M1j□mJEm〕M1jI1+12IMM1j□mJEm〕M1jI1+12IM—工mpjk=jV1jI0—i——10+10Vpj12V1jI0110+10Vpj5分）122、（1）建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)心與剛心質(zhì)心：地震荷載的作用點(diǎn)即慣性力合理作用點(diǎn)。質(zhì)心位置計(jì)算，假設(shè)每個(gè)樓層的質(zhì)量都集中在樓面上，將樓面分為若干個(gè)單元，且每個(gè)單元中的質(zhì)量都集中在它的形心，其質(zhì)心位置為EmxEmyx二yii;y=Eii（5分）mmmmii剛心：各抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的剛度中心。當(dāng)水平荷載的合力通過(guò)該點(diǎn)時(shí)樓面不發(fā)生扭轉(zhuǎn)。其剛心位置為x=yx=yDx/yD0yiiyiy=yDy/yD0xkixk5分）剪力墻的布置（10分）（1）剪力墻宜均勻布置在建筑物的周邊附近、樓梯間、電梯間、平面形狀變化或恒載較大的部位，剪力墻的間距不宜過(guò)大；平面形狀凹凸較大時(shí)，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墻。（2）縱、橫向剪力墻宜組成L形、T形和匚形等形式，以使縱墻（橫墻）可以作為橫墻（縱墻）的翼緣；樓、電梯間等豎井宜盡量與靠近的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)結(jié)合布置，以增強(qiáng)其空間剛度和整體性。（3）剪力墻布置不宜過(guò)分集中，單片剪力墻底部承擔(dān)的水平剪力不宜超過(guò)結(jié)構(gòu)底部總剪力的40%，以免結(jié)構(gòu)的剛度中心與房屋的質(zhì)量中心偏離過(guò)大、墻截面配筋過(guò)多以及不合理的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。當(dāng)剪力墻墻肢截面高度過(guò)大時(shí)，可用門窗洞口或施工洞形成聯(lián)肢墻。三、計(jì)算分析題1、（1）（5分）

二190.16416H2工D6x42.22(0.01960+二190.16411)a2=i=gH乙I0.8x2.92.2497a二13.7>102)I/1二(I-1)/1二(11.293-2.2497)/11.2932二0.8lg]?0.86,所以,1/1<lg]A按照上述1)和2)條件，可判別為整體小開(kāi)口墻。(2)(每步5分共15分)ttr\RQq/rQM二0.85M亠+0.15M-二0.85x7960x.+0.15x7960x-：——zpIp工I11.2932.2497i二2346(KN-m)M7960N=0.85叫Ay=0.85xx0.8606x1.87=965(KN)zIii112933)V二V3)V二V丄ipz2一+—)二260?—(+)二204(KN)乙I21.3282.2497ii2、解：(1)計(jì)算軸壓比(2分)(2、解：(1)計(jì)算軸壓比(2分)(2)計(jì)算各參數(shù)值(2分)~fA_11.9x(3090x180)cA2x505a_200mm,H_H—a_3090—200_2890(mm)，p_a__0.28%s0swbs180x200w(3)計(jì)算x(4分)N+Hb/p1119.5+2890x180x210x0.28%“一、x_w0ww——__524(mm)afb+1.5b/p1x11.9x180+1.5x180x210x0.28%1cwwyww<gH_0.518x2890_47(mm),為大偏壓。b0(4)計(jì)算端部縱筋面積(5分)N(e+h-0N(e+h-0w0A=A'=—ssw)+(h-1.5x)2bfp-afbx(h)22w0wyww1cww02f(h-a')yw0s8835309011119.5x103(x103+2890-)+(2890-1.5x524)2x180x210x0.28%360x(2890-200)52411.9x360x(2890-200)52411.9x180x524x(2890-——)--<0360x(2890-200)構(gòu)造要求配置鋼筋，A二A'ss二pA二0.5%x180x400二360(mm2)minc(5)驗(yàn)算剪壓比(2分)九M二883.5x103二288

VT—106(5)驗(yàn)算剪壓比(2分)九00.250fbh二0.25x1x