高层建筑结构复习题一、填空题50道及答案1板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。
2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构,称为【框架-支撑结构】。
3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少,框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。
4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。
5.巨型框架结构也称为主次框架结构,主框架为【巨型】框架,次框架为【普通】框架。
6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。
7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。
8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】,使结构的侧向刚度和承载力上下相同,或下大上小,自下而上连续,逐渐减小,避免有刚度或承载力突然变小的楼层。
9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。
10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。
11.高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。
竖向荷载包括自重等【恒载】及使用荷载等【活载】。
水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。
12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。
所13.抗震设计的两阶段设计分别为:第一阶段为【结构设计】阶段,第二阶段为【验算】阶段。
14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。
15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外,还有【场地特征周期】。
16.场地土愈【软】,软土覆盖层的厚度愈【大】,场地类别就愈【高】,特征周期愈【大】,对长周期结构愈不利。
17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层,称为【加强层】。
18.巨型框架也称为主次框架结构,主框为【巨型框架】,次框架为【普通框架】。
19.水平何载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生【附加弯矩】。
附加弯矩又增大侧移,这是一种【二阶效应】,也称为“P-Δ“效应。
20.一般用延性比表示延性,即【塑性变形】能力的大小。
21.要设计延性结构,与下列因素有关:选择【延性材料】、进行结构【概念设计】、设计【延性结构】、钢筋混凝土结构的抗震构造措施及【抗震等级】。
22.在内力组合时,根据荷载性质不同,荷载效应要乘以各自的【分项系数】和【组合系数】。
23.现浇框架支座负弯矩调幅系数为【0.8】~【0.9】。
装配整体式框架支座负弯矩调幅系数为【0.7】~【0.8】。
24. 竖向荷载作用下的内力计算可采用【分层法】来计算。
25.对于柱,除底层外,上层各层柱的线刚度均应乘以【0.9】修正。
26.水平荷载下的内力计算采用【D值法】和【反弯点法】进行。
剪力墙根据洞口大小和分布不同,可分为【整体墙】、【联肢墙】和不规则开洞剪力墙三类。
28.当剪力墙的高宽比小于或等于4时,要考虑【剪切变形】的影响。
29. 为了实现抗震设防目标,钢筋混凝土框架除了必须具有足够的承载力和刚度外,还应具有良好的【延性】和【耗能】能力。
30.钢筋混凝土框架具有梁铰机制优于【柱铰机制】、弯曲破坏优于【剪切破坏】、大偏压破坏优于【小偏压破坏】。
31.影响梁的延性和耗能的主要因素有:【破坏形态】、截面混凝土【相对压区高度】、塑性铰区混凝土【约束程度】等。
32.框架梁的破坏有两种形态:【弯曲破坏】和【剪切破坏】。
33.梁的破坏可归纳为三种形态:【少筋破坏】、【超筋破坏】和【适筋破坏】。
34.为了使塑性铰区具有良好的塑性转动能力,同时为了防止混凝土压溃前受压钢筋过早压屈,在梁的两端设置【箍筋加密区】。
35.对于一级框架结构和9度抗震设防的框架梁,除符合简化要求外,还应按实际抗震受弯承载力对应的剪力确定【剪力设计值】。
36.框架梁的截面尺寸应满足三方面的要求:【承载力】要求、【构造】要求、【剪压比】限值。
37.框架柱的破坏形式大致可以分为以下几种形式:压弯破坏或弯曲破坏、剪切受压破坏,【剪切受拉】破坏,【剪切斜拉】破坏和粘结开裂破坏。
38. 混凝土强度等级、纵向钢筋配筋率等是影响框架柱延性和耗能的因素。
主要影响因素可以归纳为【剪跨比】、【轴压比】和箍筋配置。
39.框架柱的箍筋有三个作用:抵抗【剪力】、对混凝土提供【约束】、防止纵筋【压屈】。
40.框架柱纵向配筋量,除满足【承载力】要求外,还要满足【最小配筋率】的要求。
41.剪跨比大于2的柱,箍筋加密区的范围为:(1)柱的两端取矩开截面高度、柱净高的1/6和500mm三者的最【大】者;(2)底层柱的柱根以上取不小于柱净高的【1/3】;(3)当为刚性地面时,除柱端外尚应取刚性地面上、下各【500mm】。
42. 柱箍筋加密区的最小配箍特征值与框架的【抗震等级】、柱的【轴压比】以及箍筋【形式】有关。
43.在竖向荷载和地震作用下,梁柱核芯区受力比较复杂,但主要是【压力】和【剪力】。
44.保证核芯区不过早发生剪切破坏的主要措施是配置足够的【箍筋】。
45.柱剪跨比不大于2的梁柱节点核芯区配箍特征值不宜【小于】核芯上、下柱端的较大的配箍特征值。
46.框架纵向钢筋的连接应能保证两根钢筋之间力的传递。
有三种常用连接方法:【机械】连接、【绑扎】连接和【焊接】。
47.受力钢筋宜在构件受力较小的部位连接,抗震设计时,尽量不要在【梁端】、【柱端】、【箍筋加密区】等部位连接。
48.钢筋混凝土房屋建筑结构中,除框架结构外,其它结构体系都有【剪力墙】。
49.剪力墙是钢筋混凝土房屋的主要【抗侧力】结构单元。
50在轴压力和水平力作用下,墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同,可以归纳为【弯曲破坏】、【弯剪破坏】、【剪切破坏】和滑移破坏等。
二、简答题60道及答案1、简述房屋建筑平面不规则和竖向不规则的类型。
标准答案:《规范》列举了三种平面不规则和三种竖向不规则类型,并要求对不规则结构的水平地震作用和内力进行调整等。
平面不规则类型包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。
竖向不规则类型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。
2、框架结构和框架-核心筒结构的结构平面布置有什么区别?、标准答案:框架-核心筒结构的周边框架为平面框架,没有框筒的空间作用,类似于框架-剪力墙结构。
3、.在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝?标准答案:不规则结构设防震缝平面长度和高度超过一定限值时设伸缩缝主体结构与裙房高度与重量相差悬殊时,设置沉降缝。
4、防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么?标准答案:防震缝从基础至建筑顶部断开,防震缝应有一定的宽度。
沉降缝将建筑物的两部分从顶层到基础全部断开。
沉降缝的宽度应符合防震缝最小宽度的要求。
5、什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法?标准答案:第一阶段为结构设计阶段,第二阶段为验算阶段。
保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。
6、什么是地震系数、动力系数和地震影响系数?标准答案:地震系数:地面运动最大加速度与g的比值。
动力系数:结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。
地震影响系数:地震系数与动力系数的积。
7、什么是概念设计?标准答案:结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。
概念设计包含极为广泛的内容,选择对抗震有利的结构方案和布置,采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施,设计延性结构和延性结构构件,分析结构薄弱部位,并采取相应的措施,避免薄弱层过早破坏,防止局部破坏引起连锁效应,避免设计静定结构,采取二道防线措施等等。
应该说,从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。
8、什么是内力组合和位移组合?标准答案:内力组合是要组合构件的控制截面处的内力,位移组合主要是组合水平荷载作用下的结构层间位移。
组合工况分为无地震作用组合及有地震作用组合两类。
9、为什么钢筋混凝土框架梁的弯矩能作塑性调幅?如何进行调幅?标准答案:降低跨中弯矩。
提高延性等。
给一定系数的折减。
10、为什么梁铰机制比柱铰机制对抗震有利?标准答案:梁铰机制是指塑性铰出在梁端,除柱脚外,柱端无塑性铰;柱铰机制是指在同一层所有柱的上\下端形成塑性铰.梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰\又有柱铰的混合铰机制.设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,推迟柱脚出铰;通过"强柱弱梁",尽量减少柱铰.11、在进行有抗震设防要求的框架梁设计时为什么要对梁端混凝土相对受压区高度进行限制?标准答案:控制纵向受拉钢筋的配筋率不要过大,以免发生脆性破坏,保证梁延性需要;同时使梁端塑性铰区截面较大的曲率延性和良好的转动能力。
12、框架-剪力墙结构中考虑框架和剪力墙协同工作方法的有哪两种,这两种方法分别在什么情况下使用?标准答案:刚结法、铰结法。
刚结发:墙肢之前有连梁或墙肢与框架之间有联系时采用刚接法。
墙肢之间无连梁或者连梁很小时采用铰结体系。
13、什么是框架-剪力墙结构的刚度特征值,它对结构内力分配、侧移变形有什么影响标准答案:刚度特征值:总框架的抗推刚度与总剪力墙抗弯刚度的相对大小。
入越小,结构受力和变形性能越接近框架,框架所承担的内力越大;入越大,结构受力和变形性能越接近剪力墙。
14、试述在有抗震设防要求时,设计要求框架结构梁、柱要实现强剪弱弯,说明其原因?标准答案:斜截面剪切破坏时是脆性破坏——破坏时变形小,无预兆,破坏突然正截面弯曲破坏时延性破坏——破坏时一定的预兆15、什么是强柱弱梁,强剪弱弯?标准答案:“强柱弱梁,强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。
就是柱子不先于梁破坏,因为梁破坏属于构件破坏,是局部性的,柱子破坏将危及整个结构的安全---可能会整体倒塌,后果严重!所以我们要保证柱子更“相对”安全,故要“强柱弱梁”;“弯曲破坏”是延性破坏,是有预兆的--如开裂或下挠等,而“剪切破坏”是一种脆性的破坏,没有预兆的,舜时发生,没有防范,所以我们要避免发生剪切破坏!这就是我们设计时要结构达到“强柱弱梁,强剪弱弯”这个目标。
人为的控制不利的、更危险的破坏发生!16、什么是高层建筑和高层建筑结构?JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》和JGJ99-1998《高层民用建筑钢结构技术规程》是如何规定的?标准答案:联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会在1972年年会上建议将高层建筑为四类:第一类高层建筑9~16层(高度不超过50m);第二类高层建筑17~25层(高度不超过75m);第三类高层建筑26~40层(高度不超过100m);第四类高层建筑40层以上(高度超过100m 以上,即超高层建筑);JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》规定:将10层及10层以上或高度超过28m的混凝土结构为高层民用建筑;JGJ99-1998《高层民用建筑钢结构技术规程》规定:10层及10层以上的住宅和约24m以上的其他民用建筑为高层建筑。