高层建筑结构设计模拟题

中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第1页（共7页）《高层建筑结构设计》模拟题一．填空题1一般而论，高层建筑具有占地面积少，建筑面积大，造型特殊，集中化程度高的特点。2.从受力角度来看，随着高层建筑高度的增加，水平荷载（风载及地震作用）对结构起的作用将越来越大。3.现代高层建筑所采用的材料，主要是钢材，混凝土两种。4.高层钢结构具有结构断面小，自重轻，抗震性能好等优点。5.不同国家、不同地区、不同结构形式所采用的结构材料不同，大致有以下几种形式：钢结构，钢筋混凝土结构，钢—混凝土组合结构。6.钢筋混凝土梁的破坏形态有两种形式：弯曲破坏和剪切破坏。7.一般用途的高层建筑荷载效应组合分为以下两种情况：无地震作用组合，有地震作用组合。8.剪力墙中斜裂缝有两种情况：一是弯剪斜裂缝，二是腹剪斜裂缝。9.垂直于建筑物表面的单位面积上的风荷载标准值KW（KN/m2）可按下式计算：0KZZSWW9.剪力墙配筋一般为：端部纵筋、竖向分布筋和水平分布筋。10.影响柱子延性的因素主要是剪跨比、轴压比和剪压比。二．选择题1.关于高层建筑考虑风荷载的概念，下列何项正确？（C）[A]高层建筑的风荷载是主要荷载，其基本风压值的采用与多层建筑相同，按30年一遇的最大10分钟平均风压来确定；[B]高层建筑计算风振系数及风压高度变化系数时，都要考虑地面粗糙程度的影响；[C]高层建筑的风振系数，与建筑物的刚度有密切关系，一般来说，刚度越大，建筑物的风振影响就越大；[D]所有的高层建筑，都要考虑风振系数1.0的风振影响。2.下列高层建筑中，计算地震作用时何者宜采用时程分析法进行补充计算？(A)[1]建筑设防类别为乙类的高层建筑；[2]建筑设防类别为甲类的高层建筑；[3]高柔的高层建筑；[4]刚度和质量沿竖向分布特别不均匀的的高层建筑。[A][1][2]；[B][1][3]；[C][2][4]；[D][3][4]；3.框架结构在竖向荷载作用下，需要考虑梁塑性内力重分布而对梁端负弯矩进行调幅，下列调幅及组合中哪项是正确的？(B)[A]竖向荷载产生的弯矩与风荷载及水平地震作用产生的弯矩组合后进行调幅；[B]竖向荷载产生的弯矩与风荷载作用产生的弯矩组合后再进行调幅，水平地震作用产生中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第2页（共7页）的弯矩不调幅；[C]竖向荷载产生的梁端弯矩应先调幅，再与风荷载及水平地震作用产生的弯矩组合；[D]对组合后的梁端弯矩进行调幅，跨中弯矩将相应加大。4.在对一、二级抗震等级的框架体系中的框架柱进行截面设计时，往往需将其内力乘以一个增大系数，现有以下这些因素：(C)[1]在梁柱节点以保持强柱弱梁和截面设计中的强剪弱弯的要求；[2]加强短柱（柱净高与柱截面尺寸之比小于4）受力的要求；[3]提高角柱的抗扭能力；[4]保证底层柱的下端处不首先屈服；[5]考虑柱在整个框架结构中的重要性，宜适当扩大安全度的需要。试指出乘以增大系数的正确原因，应是下列何项组合？[A][2][3][5]；[B][1][2][4]；[C][1][3][5]；[D][1][3][4]5.联肢剪力墙中连梁的主要作用为：(A)[A]连接墙肢，把水平荷载从一墙肢传递到另一墙肢；[B]连接墙肢，把竖向荷载从一墙肢传递到另一墙肢；[C]连接墙肢，起整体作用；[D]洞口上方连梁起构造作用。6.在原框架结构中增加了若干榀剪力墙后，此结构是否安全可靠？(C)[A]整个结构更安全；[B]上部楼层中的原框架有可能不安全；[C]下部楼层中的原框架有可能不安全；[D]整个结构均不安全。7.有一片联肢剪力墙，计算得到其整体系数α=11.5，，要初步计算其截面配筋，在下列方法中选择哪一个较好？(C)[A]整体小开口方法；[B]带刚域框架方法；[C]连续化方法；[D]程序计算；三．简答题1.什么是地震作用？抗震结构设计的标准是什么？答：地震时，由于地震波的作用产生地面运动，并通过房屋基础影响上部结构，使结构产生的动态作用，这就是地震作用。三水准抗震设计目标：小震不坏，中震可修，大震不倒。[1]小震作用下，结构应维持在弹性状态，保证正常使用；[2]中等地震作用下，结构可以局部进入塑性状态，但结构不允许破坏，震后经修复可以重新使用；[3]强烈地震作用下，应保证结构不能倒塌。2..连续连杆法的基本假设有哪些？答：连续连杆法的基本假设为：[1]将每一楼层处的连梁简化为均匀分布在整个楼层高度上的连续连杆，这样就把双肢仅在楼层标高处通过连系梁连接在一起的结构变成在整个高度上双肢都由连续连杆连接在一中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第3页（共7页）起的连续结构，将有限点的连接变成无限点的连接的这一假设，是为了建立微分方程的需要而设的；[2]连梁的轴向变形可以忽略不计，即两肢墙在同一标高处的水平位移是相同的；[3]假设在同一标高处，两肢墙的转角和曲率都相等；[4]假定各连梁的反弯点均在梁的跨中；[5]层高h，墙肢惯性矩及截面积，连梁截面惯性矩和截面积沿高度均为常数。3.限制结构侧向位移的主要原因是什么？答：限制结构侧向位移的主要原因为：[1]过大的侧向位移，特别是过大的层间侧移会使填充墙及一些建筑装修出现裂缝或损坏，也会使电梯轨道变形过大，影响使用；[2]过大的侧向位移会使主体结构出现裂缝甚至破损，为了限制结构裂缝宽度就要限制结构的侧向位移及层间侧移；[3]过大的侧向位移会使结构产生附加内力，严重时会加速结构的倒塌，这是因为侧移后，建筑物上的竖向荷载会产生附加弯矩，侧移愈大，附加弯矩也愈大；[4]过大的侧移会使人不舒服，影响正常使用，为此新《高层规程》增加了舒适度要求。4.设计延性联肢墙的基本措施有哪些？答：设计延性联肢墙的基本措施为：联肢剪力墙是多次超静定结构，设计时应使联肢剪力墙的连梁上首先出现塑性铰吸收地震能量，从而避免墙肢的严重破坏，它会具有比悬臂剪力墙更好的抗震性能。[1]按照“强墙弱梁”的设计要求设计联肢墙，首先要保证墙肢不过早出现脆性的剪切破坏，即设计延性的墙肢；其次应使连梁屈服早于墙肢屈服，同时尽可能避免连梁中过早出现脆性的剪切破坏；[2]按照“强剪弱弯”的设计要求设计连梁，使连梁的剪力设计值等于或大于连梁的抗弯极限状态相应的剪力，即要使连梁也具有延性；[3]连梁采用扁梁、交叉配筋梁和开缝连梁；[4]采用多道设防方法设计联肢墙。四．公式推导题1.试推导图1所示标准框架中柱1-2的侧移刚度公式：中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第4页（共7页）解：柱1-2有杆端相对线位移，且两端有转角，由转角位移方程可得杆端弯矩为：根据平衡条件可以求出柱的剪力为：令柱的侧移刚度；同时假定各层梁柱结点转角相等，即，各层层间位移相等，即。取中间结点2为隔离体，利用转角位移方程，由平衡条件，可得：取中间结点1为隔离体，利用转角位移方程，由平衡条件，可得：中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第5页（共7页）由，经整理可得：2.试推导图2所示框架－剪力墙绞结体系在水平荷载作用下的基本微分方程：解：对悬臂墙来说，弯曲变形、内力和荷载间有如下的关系：中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第6页（共7页）对框架而言，当变形为时，框架所受的剪力为：引入符号：结构刚度特征值；相对坐标ξ=x/H，坐标原点取在固定端处。则方程可变为：五、结构分析题1.试分析图3所示结构平面在横向地震力作用下，边柱、中柱、连梁各有多少根？并在图中用符号“△”标出连梁所在位置；解：结构平面在横向地震力作用下：有18根边柱；有7根中柱；有4根连梁。中国地质大学（北京）继续教育学院2013年09课程考试第7页（共7页）2.试分析图4所示结构平面在纵向地震力作用下，有多少榀框架？多少片剪力墙？多少根连梁？并在图中用符号“△”标出连梁所在位置。解：结构平面在横向地震力作用下：有5榀框架；有4片剪力墙；有2根连梁。