高层建筑钱稼茹复习

1、水平作用下的框架结构的侧移主要由哪些部分组成？水平力作用下的框架结构、剪力墙结构和框架—剪力墙结构的水平位移曲线各有什么特点？水平作用下框架结构的侧移主要由梁和柱的弯曲产生的水平位移及其柱的轴向变形产生的水平位移组成。前者位移曲线呈弯剪型，自上而下层间位移减小，后者位移曲线呈弯曲型，自上而下层间位移增大。前者是主要的，框架在水平力作用下的水平位移曲线以剪切型为主。水平作用下剪力墙结构水平位移曲线以剪切型呈弯曲型，层间位移由上而下逐渐增大。水平作用下框架和剪力墙的变形曲线分别呈剪切型和弯曲型，由于楼板的作用框架和墙的侧向位移必须协调。在结构的底部，框架侧移减小；在结构的上部，剪力墙的侧移减小，侧移曲线的形状呈弯剪型层间位移沿建筑高度比较均匀。2、什么是框筒结构的剪力滞后？采取什么措施可减缓框筒结构的剪力滞后？倾覆力矩使框筒的侧翼缘框架柱受拉，另一侧翼缘框架柱受压；而腹板框架柱有压有拉。翼缘框架中各柱轴力不均匀，角柱的轴力大于平均值。中部柱的轴力小于平均值；腹板框架各柱的轴力也不是线性分布。这称为剪力滞后。措施：柱距不超过4.5m，以1.5-3m较好；截面高度大的梁的净跨与其高度之比为3-4m较好；尽可能采用正方形、圆形和多边形平面；矩形平面两个方向的长度之比不大于2；角柱截面可以为中柱截面的1.5倍左右。3、什么情况下需要设置转换层？什么是转换层？转换层的侧向刚度与其相邻上一层的侧向刚度之比有什么要求？为什么？为了满足建筑多功能需要，部分竖向构件（墙、柱）不能直接落地，需要通过转换构件将其内力转移至相邻的落地构件。设置转换构件的楼层为转换层。为了避免转换层成为薄弱层或软弱层，转换层的侧移刚度与其相邻上一层的侧向刚度相比不宜过小。4、高层建筑常用的基础形式有哪些？箱型基础、筏型基础5、有什么特征量描述地震地面运动特征？地震作用下结构破坏与地面运动特性有什么关系？三个特征量：强度（振幅大小）、频谱和持续时间强烈地震的加速度或速度幅值一般很大，但如果持续时间短，对建筑破坏可能不大;而有时地面运动的加速度幅值并不大，而地震波的主要震动周期与结构物基本周期接近，或者震动时间很长，都有可能对建筑物造成严重的影响。6、什么是小震、中震、大震？其概率含义是什么？与抗震设防烈度是什么关系？建筑抗震设防目标要求结构在小震、中震、大震作用下处于什么状态？怎么实现？小震指该地区50年内超越概率约为63.5%的地震烈度，即众值烈度（多遇地震），其重现期为50年；中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈度，即基本烈度（抗震烈度），其重现期为475年；大震指该地区50年内超越概率约为2%-3%的地震烈度，又称罕遇地震，其重现期为1600年(7度）-2400年9度)建筑抗震设防目标要求：小震不坏，中震可修，大震不倒。为实现这一目标，《抗震规范》采取二阶段抗震设防方法：第一阶段为小震作用下的结构设计。在初步设计及技术设计阶段要按有利抗震确定建筑的形体、构方案和结构布置，然后进行抗震计算及抗震构造设计。该阶段可实现“小震不坏，中震可修，大震不倒”的设防目标的能力。第二阶段为大震作用下的弹塑性变形验算。《抗震规范》规定了需要进行弹塑性变形验算的高层建筑的类型，通过大震作用下的弹塑性变形验算，检验结构是否达到大震不倒的抗震设防目标、7、什么是抗震设计的二阶段方法？为什么要采其？8、计算水平地震作用有哪些方法？各适应于什么样的建筑结构？(1)反应谱底部剪力法适用于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构；（2）振型分解反应谱法适用于较高的建筑结构;(3)时程分析法适用于甲类高层建筑，竖立布置不规则的高层建筑，8度I、II类场地和7度超过100m的高层建筑，8度III、IV类场地高度超过80m和9度高度超过60m的高层建筑，以及复杂高层建筑，需要弹性时程分析法做多遇地震作用下的补充计算。9、建筑平面不规则有哪三种主要类型？各不规则类型的不规则指标分布为多大？为什么平面简单、规则、对称的建筑对抗震有利？扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不规则。平面简单、规则、对称建筑，容易实现有利抗震的结构平面布置即承载力、刚度、质量分布对称均匀，刚度中心和质量中心尽可能重合，减小扭转效应。平面不对称时，尽可能通过调整剪力墙的布置实现对称。简单、规则、对称结构的抗风抗震计算结构能较好地反应结构在水平力作用下受力状态，设计者能比较正确地计算其内力和侧移，且比较容易采取抗震措施和进行细部处理。10、建筑竖向不规则有哪三种主要类型？各不规则类型的不规则指标分布为多大？为什么竖向不规则容易造成震灾？侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续、楼层承载力突变。11、抗震设防类别分哪几类？根据哪些主要因素进行建筑的抗震设防分类？一般高层住宅属于哪一类?乙类建筑的地震作用及抗震措施与其所在地区的抗震设防烈度分别是什么关系？①特殊设防类：指使用上有特殊设施，涉及国家公共安全的重大建筑工程和地震可能发生严重的次生灾害等特别重大灾害后果，需要进行特殊设防的建筑，简称甲类。②重点设防类：指地震使功能不能中断或者需要尽快恢复的生命线相关建筑，以及地震时可能导致大量人员伤亡等重大灾害后果，需要提高设防标准的建筑，简称乙类。③标准设防类：指大量的除①②③款以外，按标准进行设防的的建筑，简称丙类。④适度设防类：指使用上人员稀少且震损不致产生次生灾害，允许在一定条件下适度降低要求的建筑，简称丁类。12、影响水平荷载下反弯点位置的主要因素？框架顶层、底层和中部各层反弯点位置有什么变化？反弯点高度比大于1的物理意义？柱反弯点位置与柱端转角有关，即与柱端约束程度有关（结构总层数、梁柱线刚度比、荷载形式、上层梁与下层梁刚度比、上下层层高比）。结构总层数及该层所在位置梁柱线刚度比荷载形式上层梁与下层梁线刚度比，上下层层高比，上中·层反弯点为中心处，而下层地低端为固定端底层反弯点设在2h*b处，当反弯点高度比大于1.0时，柱子可能设有反弯点。13、梁柱的弯曲变形和柱的轴向变形对框架侧移有什么影响？水平作用下框架为什么为弯剪型侧移曲线？①框架总位移由杆件弯曲变形产生的侧移和柱轴向变形产生的侧移两部分叠加而成。由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”，可由D值计算，为框架侧移的主要部分；由柱轴向变形产生的“弯曲型侧移”，可由连续化方法作近似估算。后者产生的侧移变形很小，多层框架可以忽略，当结构高度增大时，由柱轴向变形产生的侧移占总变形的百分比也增大，在高层建筑结构中不能忽略。②因为整体框架可以看成空腹的深梁，整体变形以剪切变形为主，由杆件弯曲变形引起的“剪切型侧移”，为框架侧移的主要部分，所以框架具有剪切型侧移曲线。14、联肢墙的内力分布和侧移变形曲线的特点？整体系数a对内力分布的变形有什么影响？为什么？(1)连肢墙的内力分布特点：由于连肢墙的洞口开得比较大，横截面上正应力的分布远不是遵循沿一根直线的规律。但墙肢的线刚度比同列两孔间所形成的连梁的线刚度大得多，每根连梁中部有反弯点，各墙肢单独弯曲作用较为显著，但仅在个别或少数层内，墙肢出现反弯点。侧移变形曲线的特点:连肢墙的侧移曲线呈弯曲型口加大而墙肢减细时，其变形向剪切型靠近。(2)整体系数α对内力分布和变形的影响主要表现在以下几个方面:a.连肢墙的侧移曲线呈弯曲型，α值大，小。b.连梁内力沿高度分布特点，向上、向下都逐渐减小。最大值Tmax（x）的位置与参数α有关。α值愈大。Tmax（x）的位置愈接近底截面。此外，α值增大时，连梁剪力增大。c.墙肢轴力与α有关，因为墙肢轴力即该截面以上所有连梁剪力之和；当α值加大时，连梁剪力加大，墙肢轴力也加大。d.墙肢的弯矩也与α值有关，与轴力相反，α值愈大，墙肢弯矩愈小。15、区分铰接体系和刚接体系？(1)铰接体系是指墙肢之间没有连梁，或者有连梁而连梁很小（α≤1），墙肢与框架柱之间也没有联系梁，剪力墙和框架之间仅靠楼板协同工作，所有剪力墙和框架在每层楼板标高处的侧移相等。(2)刚接体系是指墙肢之间有连梁（α≥1）和/或墙肢与框架柱之间有联系梁相连，则这些联系梁对墙肢会起约束作用。16、什么是刚度特征值λ？它对对内力分配、侧移变形的影响？(1)刚度特征值λ是框架抗推刚度（或广义抗推刚度）与剪力墙抗弯刚度的比值，它集中反映了结构的变形状态及受力状态。（2）λ对侧移曲线的影响：框架—剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型，结构侧移曲线随刚度特征值λ的变化而变化。当λ值较小，如（λ=1）时,由可知，总框架的抗推刚度较小、总剪力墙的等效抗弯刚度相对较大，结构的侧移曲线接近弯曲型，这时剪力墙起主要作用;而当λ较大(如λ=6)时,总框架的抗推刚度相对较大,总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小,框架的作用愈加显著,所以结构的侧移曲线接近剪切型；当λ在1到6之间时，结构侧移曲线介于二者之间，表现为弯剪型，即下部以弯曲变形为主，越往上部逐渐转变为剪切型。（3）λ对结构内力的影响，框架、剪力墙之间的剪力分配关系随λ变化；当λ很小时，剪力墙承担大部分剪力；当λ很大时，框架承担大部分剪力。框架和剪力墙之间的剪力分配关系随楼层的不同而变化，剪力墙的下部受力较大，而框架的中部受力较大。17、什么是刚心？(1)在近似方法计算中，刚心是指各抗侧力结构抗侧刚度的中心。在求框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚心时，作为假想面积，求得各个假想面积的总形心就是刚度中心。(2)各层刚心不一定都在同一位置，当上、下结构布置不相同时，各层刚心显然不在同一位置，上、下结构布置相同的框架-剪力墙结构中，各层刚心也并不在同一根竖轴上，有时刚心位置相差很大。18、框架-剪力墙结构协同工作计算的目的是什么？纯剪力墙结构、纯框架有什么根本区别？答：(1)框架-剪刀墙结构协同工作计算的目的是：计算在总水平荷载作用下的总框架层剪力Vf、总剪力墙的总层剪力Vw和总弯矩Mw、总联系梁的梁端弯矩Ml和剪力Vl，然后按照框架的规律把Vf分配到每根柱Vw、Mw分配到每片墙，按照连梁刚度把Ml和剪力Vl分配到每根梁(2)在水平荷载作用下，因为框架与剪力墙的变形性质不同，不能直接把总水平剪力按抗侧刚度的比例分配到每榀结构上而是必须采用协同工作方法得到侧移和各自的水平剪力及内力。