高层建筑结构设计-复习提纲参考答案-2015

Shijue整理，仅供参考1高层建筑结构设计—复习提纲参考答案第一章绪论第二章结构选型与结构布置1．高层建筑的定义？2．高层建筑A级高度和B级高度的定义？答：高层建筑各种竖向结构的最大适用高度。3．高层与多层的内力本质区别？答：多层建筑：由竖向荷载产生的内力占主导地位，水平荷载影响较小。高层建筑：在水平均布荷载作用下，由于弯矩与高度的平方成正比，侧移与高度的四次方成正比，风荷载与地震作用占主导地位，竖向荷载的影响相对较小，侧移验算不可忽略。竖向荷载中恒载所占比重较大。4．高层建筑的结构体系大体可以分为哪几类？各类结构体系的受力特点以及适宜的建造高度如何？答：分为框架：侧向刚度小，侧移大框剪：具有较好抵抗水平荷载能力剪力墙：抗侧刚度大，侧移小筒体：抵抗水平作用能力更大其他结构。5．结构高宽比的规定？6．鞭梢效应的概念？答：在地震作用下，高层建筑或其他建（构）筑物顶部细长突出部分振幅剧烈增大的现象7．后浇带的做法？答：Shijue整理，仅供参考28．加强带的做法？9．高层建筑结构的规则性？平面不规则指标（3个）？凹凸不规则、扭转不规则、楼板局部不连续竖向不规则指标（3个）？侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变10．高层建筑结构天然地基基础的埋深规定？答：可取房屋高度的1/1511．高层建筑结构桩基础的埋深规定？答：可取房屋高度的1/1812．概念设计？答：是指一些结构设计理念，是设计思想和设计原则Shijue整理，仅供参考313．结构布置的原则？答：1）简单、规则、均匀、对称2）承重结构应双向布置，偏心小，构件类型少。3）平面长度和突出部分应满足要求，凹角处宜采用加强措施。4）施工简便，造价低14．什么叫结构薄弱层？包括软弱层、薄弱层、竖向抗侧力不连续15．伸缩缝的最大间距规定？答：框架，室内55m（外35m）。剪力墙，室内45m（外30m）16．防震缝的最小缝宽规定？100mm17．防震缝的最小缝宽的计算？18．高层建筑新的设计概念和结构形式？第三章荷载与地震作用1．结构上的荷载可分为哪几类？其对应的代表值取值规定？2．基本风压w0是怎样规定的？高规对应的取值原则？Shijue整理，仅供参考43．风荷载标准值wk与哪些因素有关？4．地面粗糙度类别是怎样划分的？5．风振系数βz的采用条件？6．三水准设防，两阶段设计？7．基本烈度、设防烈度？8．大震、中震、小震？9．强震三要素？10．重力荷载代表值的概念及计算？11．结构楼层的剪重比？答：剪重比等于楼层地震作用（楼层地震剪力）与重力荷载代表值的比值第四章设计计算的基本假定1．结构计算的三大基本假定？（1）弹性工作状态假定（2）平面结构假定（3）刚性楼面假定2．作用效应组合的总原则？（1）进行承载力计算时，各分项系数按上述说明取值；但当重力荷载效应对结构构件有利时，γG≤1.0。（2）进行位移计算时，各分项系数均取1.0。（3）实际组合时，风荷载应考虑左右，水平地震作用应考虑左右，竖向地震作用应考虑上下；因Shijue整理，仅供参考5此，取值存在正负之分。（4）实际组合时，应考虑可能与最不利原则，在上述某一可能组合中，某些项不考虑。（5）对书库、档案库、储藏室、通风机房和电梯机房，前面楼面活荷载组合值系数为0.7的地方应采用0.9.3．作用效应组合的七种可能？答：可能1-1：无地震时，由可变荷载效应控制的组合，且：ψQ=1.0；ψW=0.6/γL=1.0（γG=1.2，γQ=1.4，γW=1.4）永久荷载+楼面可变荷载+风荷载（1.0；0.6）S=γGSGK+γLψQγQSQK+ψWγWSWK=1.2SGK+1.0×1.4×SQK+0.6×1.4×SWK可能1-2：无地震时，由可变荷载效应控制的组合，且：ψQ=0.7；ψW=1.0/γL=1.0（γG=1.2，γQ=1.4，γW=1.4）永久荷载+楼面可变荷载+风荷载（0.7；1.0）S=γGSGK+γLψQγQSQK+ψWγWSWK=1.2×SGK+0.7×1.4×SQK+1.0×1.4×SWK可能2：无地震时，由永久荷载效应控制的组合，且：γG=1.35；ψQ=0.7/γL=1.0(根据GB50009第3.2.3条注3，水平风荷载不参与组合)（γG=1.35，γQ=1.4）永久荷载+楼面可变荷载S=γGSGK+γLψQγQSQK=1.35×SGK+0.7×1.4×SQK可能3：有地震时，即重力荷载与水平地震作用的组合（γG=1.2，γEh=1.3）重力荷载+水平地震作用S=γGSGE+γEhSEhk=1.2×SGE+1.3×SEhk可能4：有地震时，即重力荷载与水平地震作用及风荷载的组合(60米以上的高层建筑考虑，且ψW=0.2)（γG=1.2，γEh=1.3，γW=1.4）重力荷载+水平地震作用+风荷载S=γGSGE+γEhSEhk+ψWγWSWK=1.2×SGE+1.3×SEhk+0.2×1.4×SWK可能5：有地震时，即重力荷载与竖向地震作用的组合(9度抗震设计时考虑，大跨、水平长悬臂结构8、9度抗震设计时考虑)（γG=1.2，γEv=1.3）重力荷载+竖向地震作用S=γGSGE+γEvSEvk=1.2×SGE+1.3×SEvk可能6：有地震时，即重力荷载、水平地震作用与竖向地震作用的组合(9度抗震设计时考虑；大跨、水平长悬臂结构7度0.15g、8、9度抗震设计时考虑)（γG=1.2，γEh=1.3，γEv=0.5）重力荷载+水平地震作用+竖向地震作用S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk=1.2×SGE+1.3×SEhk+0.5×SEvkShijue整理，仅供参考6可能7：新高规5.6.4重力荷载+水平地震+竖向地震+风载S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψWγWSWK=1.2×SGE+1.3×SEhk+0.5×SEvk+0.2×1.4SWK特别的：水平长悬臂结构和大跨度结构，7度0.15g、8度、9度抗震设计时需要同时考虑下面组合！S=γGSGE+γEhSEhk+γEvSEvk+ψWγWSWK=1.2×SGE+0.5×SEhk+1.3×SEvk+0.2×1.4SWK4．作用效应组合的计算？5．抗震等级的划分依据？（抗震考）6．结构的概率极限状态设计法包括哪两种极限状态？答：承载能力极限状态与正常使用极限状态7．限制结构在正常使用条件下的水平位移的主要原因？]1）保证主结构基本牌弹性受力状态。2）保证填充墙、隔墙和幕墙等结构构件的完好，避免产生明显损伤。8．楼层的屈服强度系数？楼层屈服强度系数是指按构件实际配筋和材料强度标准值计算的楼层受剪承载力与按罕遇地震作用计算的楼层弹性地震剪力的比值9．高层建筑结构的稳定验算—刚重比？刚重比是指结构的侧向刚度和重力荷载设计值之比，是影响重力二阶效应的主要参数10．重力二阶效应的概念（P-δ与P-Δ的区别）？1）P-δ效应：由于构件自身挠曲引起的附加重力效应。（长细比不大，其挠曲二阶效应可忽略不计）2）P-∆效应：重力荷载由于结构的水平侧移而引起的附加效应。（相对P-δ效应较为明显，可使结构位移和内力增加，当位移较大时甚至导致结构失稳）第五章高层框架结构设计1．框架计算简图的确定原则？P116的5.3计算简图2．分层法的基本假定？分层法的计算步骤？答：基本假定：1）在竖向荷载作用下，框架侧移小可忽略不计。2）每层梁上的荷载对其他各层梁的影响很小，可忽略不计计算步骤:1）将多层多跨框架分层：即每层梁与上下柱构成的单层作为计算单元，柱的远端为固定端；2）各层柱的线刚度乘以折减系数0.9（底层柱除外），楼层柱弯矩传递系数为1/3，底层柱为1/2；3）按力矩分配法计算各单元内力；4）横梁的最后弯矩即分层计算所得弯矩；5）柱的最后弯矩为上、下两相邻简单刚架柱的弯矩叠加，若节点弯矩不平衡，对节点不平衡弯矩，再作一次分配；Shijue整理，仅供参考76）画出结构弯矩图。3．框架在竖向荷载作用下的M、N、V图？4．反弯点法的计算假定？反弯点法的计算步骤？基本假定：1）.框架梁、柱线刚度比（层平均）大于等于3时，假定框架梁的刚度无穷大；柱端只有侧移，没有转角！2）.忽略框架梁的轴向变形；3）.假定同层各柱的侧移相等；4）.反弯点位置假定：底层柱反弯点位置在距离基础顶2/3柱高处，其他层柱反弯点位置在柱高的中点处。Shijue整理，仅供参考85）.梁端弯矩可由结点平衡条件求出，并按结点左右梁的线刚度进行分配。计算步骤：1）确定各柱反弯点位置。2）分层取脱离体计算各反弯点处剪力。3）先求柱端弯矩，再由节点平衡求梁端弯矩，当为中间节点时，按梁的相对线刚度分配节点外柱端不平衡弯矩。5．框架柱抗侧刚度d值的物理意义？抗侧刚度为使柱产生单位位移的剪力6．框架柱抗侧刚度d值的推导？纯框架结构的柱抗侧刚度d值推导如下：根据上图，等截面直杆的转角位移方程的弯矩表达式为：MAB=2i(2ФA+1ФB-3ΔAB/L)MBA=2i(2ФB+1ФA-3ΔAB/L)ФA、ФB分别为A、B端的转角，ΔAB为A、B端的相对侧移根据平衡条件可写出其剪力表达式为：V=QAB=QBA=-(MAB+MBA)/L=-6i(ФA+ФB-2ΔAB/L)/L则：V=-6i(ФA+ФB-2ΔAB/L)/L=12ic/h2×δV/δ=12ic/h2根据抗侧刚度的物理意义：抗侧刚度为使柱产生单位位移的剪力，则柱的抗侧刚度d为：d=V/δ=12ic/h2（ic=EIc/h）7．D值法的计算假定？D值法的计算步骤？计算假定：（1）平面结构假定；（2）忽略柱的轴向变形；（随着建筑高度增大，由此带来的误差会增大！）（3）等层高：各层层高相等；（4）等转角：各层梁、柱结点转角相等（θ1=θ2=θ3=θ）；（5）等侧移：各层层间侧移相等（δ1=δ2=δ3=δ）。计算步骤：1）求各柱的D值及每根柱分配的剪力2）计算反弯点高度比3）求各柱的柱端弯矩4）求出各横梁梁端的弯矩5）绘制弯矩图。8．D值的推导？Shijue整理，仅供参考9Shijue整理，仅供参考109．反弯点高度比的构成？各层柱底至反弯点的高度yh=(y0+y1+y2+y3)h，y0为反弯点高度比，与结构总层数n,该柱所在的层次j,框架梁柱线刚度比K及侧向荷载的形式有关，具体计算式和附表查阅教材吧；y1为上下横梁线刚度比对反弯点高度的影响；y2y3为层高变化对反弯点的影响，取值由表查的。10．框架在水平荷载作用下的M、N、V图？Shijue整理，仅供参考1111．框架梁柱弯曲变形产生的侧移的计算步骤？1）、求各层中柱、边柱的k、α值2）、求各层中柱、边柱的D值3）、求各层柱的ΣD值4）、求各楼层的总剪力Vpj5）、求各楼层的层间侧移(由于梁柱弯曲变形产生的)6）、求各楼层相对于地面的总侧移(由于梁柱弯曲变形产生的)12．框架结构在水平荷载作用下的总体变形特征？13．框架梁、柱的控制截面分别是哪些截面？框架梁：跨中和端部截面框架柱：每一层的柱顶、柱底截面14．框架梁端塑性调幅的具体规定？在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形时的内力重分布，对框架梁端负弯矩乘以调幅系数0.8～0.9进行调幅15．延性？16．实现延性框架的三大措施？强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件17．框架梁的构造规定？P16218．框架柱的构造规定？P16419．框架节点的构造规定？（要求图示）16720．框架梁箍筋的面积配筋率的计算？计算公式为：ρsv=Asv/(bs)=(n×Asv1)/(b×s)。21．框架柱箍筋的体积配筋率的计算？计算公式为：ρv=（ΣAsvi×Li×ni）/（Acor×s）22．框架梁端箍筋加密区的范围？Shijue整理，仅供参考1223．框架柱端箍筋加密区的范围？第六章高层剪力墙结构设计1．一般剪力墙的界定？一般剪力墙的墙肢截面高度与厚度之比大于82．整体墙的判别依据及其受力特征？不开洞或开洞面积不大于15%的墙为整体墙，弯曲为主。3．整体小开口墙的判别依据及其受力特征？整体系数不大于1，为整体小开口墙，弯曲为主4．联肢墙