高层建筑试题及答案

1、第一章概论 （一）填空题 1、我国高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3 2002）规定：把10层及10层以上或房屋高 度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2 高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。 3 复杂高层结构包括 带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。 4. 8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。 5 高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架一剪力墙结构体 系，筒体结构体系，板柱 一剪力墙结构体系；水平向承重体系有 现浇楼盖体系，

2、叠合楼盖 体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。 6高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少 扭转效应。 7.高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过 28m 的非抗震设计和抗震设防烈度为 6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构。 第二章高层建筑结构设计基本原则 （一）填空题 1. 地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。 2. 当埋置深度小于 基础底面宽度 或小于5m,且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础， 一般

3、称为浅基础。 3. 为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁，将 条形基础联系起来。 4 .基础的埋置深度一般不宜小于0.5m，且基础顶面应低于设计地面100mm以上，以免基 础外露。 5. 在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建 筑物高度的1/15;桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18 1/20。 6. 当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋 深至少2m。 7. 当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置后浇带，其位置宜设 在距主楼边柱的第二

4、跨内。 A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后B、结构上部，剪力滞后减小 C、结构正方形时，边长愈大，剪力滞后愈大D、角柱愈大，剪力滞后愈小 （二）选择题 1在下列地点建造相同的高层建筑，什么地点承受的风力最大? A a.建在海岸；b.建在大城市郊区； c.建在小城镇；d.建在有密集建筑群的大城市市区。 2 在设计高层建筑风荷载标准值时，下列何种情况风荷载应乘以大于1的风振系数 P z? B a. 高度大于50m，且高宽比大于1.5的高层建筑； b. 高度大于30m，且高宽比小于1.5的高层建筑；. c. 高度大于50m，且高宽比大于4的高层建筑； d. 高度大于40m，且高宽比大于3的高层建

5、筑。 3. 有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时，标准风压值应取重现期为多少年？D a. 30年；b. 50年；c. 80年；d . 100年。 4多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种？C a.防止结构倒塌；b .防止结构发生破坏； c.防止非结构部分发生过重的破坏；d.防止使人们惊慌。 5. 抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？B a. 8度、9度设防时应考虑竖向地震作用； b. 9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合； c. 8度设防的较高建筑及9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合； d. 7度设防的较高建筑及

6、8度、9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合。 6. 当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型 分解反应谱法求得的底部剪力的80 %时，其底部剪力应按下列何值取用？ B a.按90%取用；b.至少按80%取用； c.至少按75%取用；d .至少按85%取用。 7. 采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（D ）。 A、H 40m的建筑结构 B、以剪切变形为主的建筑结构 C、H 40m、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 D、H 40m、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 且不小于160mm其 底部加强部位

7、的墙体厚度不小于层高的1/16，且不应小午200mm当底部加强部位无端柱或 翼墙时，截面厚度不宜小于层高的 1/12 。 (2) 抗震等级为三、四级和非抗震设计时，剪力墙的厚度不应小于楼层高度的1/25，且 不小于140mm其底部加强部位的墙体厚度不宜小于层高的1/20 ;且不应小于160mm 5剪力墙结构对混凝土强度等级有何要求？ 答：剪力墙的混凝土强度等级一般是根据结构的刚度和承载能力等要求确定的。剪力墙结 构的混凝土强度等级不应低于C20,以短肢剪力墙为主的结构，其混凝土强度等级不应低于 C25。 6剪力墙有哪几种类型？ 答：剪力墙根据有无洞口、洞口的大小和位置以及形状等可分为四类，即整

8、截面墙、整体 小开口墙、联肢墙和壁式框架。 (1) 整截面墙，指没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙，其受力状态如同竖向悬臂构 件。当剪力墙高宽比较大时，受弯变形后截面仍保持平面，法向应力呈线性分布， (2) 整体小开口墙，指洞口稍大且成列分布的剪力墙，截面上法向应力稍偏离直线分布， 相当于整体弯矩直线分布和墙肢局部弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩 的 15 ，且墙肢在大部分楼层没有反弯点。 （3）联肢墙，指洞口更大且成列布置，使连梁刚度比墙肢刚度小得多，连梁中部有反弯 点，各墙肢单独作用较显著，可看成若干个单肢剪力墙由连梁联结起来的剪力墙。当开有 一列洞口时为双肢墙，当开有多列洞

9、口时为多肢墙。 （4）壁式框架，当洞口宽而大，墙肢宽度相对较小，墙肢刚度与连梁刚度相差不太远时， 剪力墙的受力性能与框架结构相类似；其特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯 矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。 9 在水平荷载作用下，计算剪力墙结构时的基本假定是什么？ 答：剪力墙结构是空间结构体系，在水平荷载作用下为简化计算，作如下假定： （1） 楼盖在自身平面内的刚度为无限大。 （2）各片剪力墙在其平面内的刚度较大，忽略其平面外的刚度。 13高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋设置有什么要求？ （10分） 高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋应满足： 不应采用单排筋；（2分） bw 400时，可用

10、双排筋，（2分） 400 :： “乞700时，宜采用三排筋；（2分） bw 700时，宜采用四排筋；（2分） 拉结筋间距不应大于 600mm直径不应小于6mm在底部加强部位，约束边缘构件 以外的拉结筋间距尚应适当加密。（2分） （四）问答题 1 抗震设防烈度为8度的现浇高层钢筋混凝土框架 一剪力墙结构，横向剪力墙的间距限值 是多少？为什么规定剪力墙的间距不宜过大？ 答：横向剪力墙的间距是 3.0B（B :以m为单位的楼面宽度）和40m的较小值。若剪力墙之间的 间距过大，则剪力墙之间的楼盖会在自身平面内产生弯曲变形，造成处于该区间内的框架 不能与相邻的剪力墙协同工作而增加负担。 2 为什么框架

11、一剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中？ 答：剪力墙布置若过分集中，将会形成过大的质量和刚度，造成整个结构中的刚度和质量 分布不均匀，造成应力集中，引起破坏。 3框架一剪力墙结构中剪力墙的布置要求是什么？ 答：剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大 的部位，剪力墙间距不宜过大； 平面形状凸凹较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙； 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和形等型式； 单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40%; 剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞肘，洞口宜上下对齐； 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布

12、置； 抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。 16.框架一剪力墙结构体系有什么优点？ （10分） 框一剪体系是把框架和剪力墙结合在一起共同抵抗竖向和水平荷载的一种体系（2分）。它 利用剪力墙的高抗侧力和承载力，弥补框架结构抗侧移刚度差、变形较大的弱点（2分）。 框架提供了较大的灵活空间，立面易于变化（2分）。框架呈剪切型变形，剪力墙呈弯曲型， 两者通过楼板协同工作，变形协调，改善了纯框架及纯剪力墙的变形性能，使得框一剪结 构的顶点变形减小而且上下趋于均匀（4分）。 17为什么框架一剪力墙结构的变形曲线呈反 S形? （ 10分） 框架一剪力墙结构在同一结构单元中，既有框架（呈

13、剪切形变形）（2分），又有剪力墙 （呈弯曲形变形）（2分），它们之间通过面内刚度无限大的楼板连接在一起，它们不能 自由变形，变形必须协调（2分），剪力墙下部变形加大而上部变形减小，框架下部变形 减小而上部变形加大，结构的层间变形趋于均匀了（2分），整个结构的位移曲线就成了 一条反S曲线（2分）。1.框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别？ 【标准答案】 框架是平面结构，主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。 框筒是空间结构，沿四周布置的框架参与抵抗水平力，层剪力由平行于水平力作用方 向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒 结构的四榀框架位

14、于建筑物周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒，使建筑材 料得到充分的利用。因此，框筒结构的适用高度比框架结构高得多。 2什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。 3什么是地震系数、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。 4延性和延性比是什么？为什么抗震结构要具有延性 ？ 【标准答案】 延性是指构件和结构屈服后，具有承载

15、力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能 力的一种性能。 构件延性比：对于钢筋混凝土构件，当受拉钢筋屈服后，进入塑性状态，构件刚度降 低，随着变形迅速增加，构件承载力略有增大，当承载力开始降低，就达到极限状态。延 性比是极限变形与屈服变形的比值。 结构延性比：对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出 现塑性铰时，结构开始出现塑 性变形，但结构刚度只略有降低。当塑性 铰达到一定数量以后， 结构也会出 现 屈服现象” 即结构进入塑性变形迅速增大而承 载力略微增大的 阶段，是 屈服”后的联塑性阶段。结构 的延性比通常是指达到极限 时顶点位移与屈服 时顶点位移的比值。 5什么是概念设计？ 【标准答案】 结

16、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。 7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

17、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. 8为什么梁、柱构件应按 强剪弱弯”设计？ 【标准答案】 梁、柱剪切破坏是脆性破坏，延性小，力-

18、变形滞回曲线 捏拢”严重，构件的耗能能力 差。而弯曲破坏为延性破坏，滞回曲线呈梭形”或捏拢不严重，构件的耗能能力大。因 此，梁、柱构件应按”强剪弱弯设计。 9影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么？ 【标准答案】 柱反弯点位置与柱端转角有关，即与柱端约束有关。当两端固定时，或两端转角相等 时，反弯点在柱中点。当柱一端约束较小，即转角较大时，反弯点向该端靠近，极端情况 为一端铰接，弯矩为 0,即反弯点在铰接端，规律就是反弯点向约束较弱的一端靠近。 具体来讲：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 层咼比。 10简述剪力墙边缘构件的作用及类型。 【标准答案】 剪力墙载

19、截面两端设置边缘构件是提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙延性 的重要措施。边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。 1，高层建筑结构伸缩缝的布置原 则：规范规定，现浇钢筋混凝土框架 结构、剪力 墙结构 伸缩缝的最大间距分别为55M和45M，框-剪结构最大间距在两者之 间，钢结构伸缩缝的 最大间距可为90M。伸缩缝从基础开始设置，若为抗震结构，伸缩缝的宽度不小于防震 缝 的宽度。 2，高层建筑结构竖向布置原贝y：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。 3，高层建筑结构楼面体系如何

20、选择： 4，抗震设计的高层建筑结构构件为什么要划分抗震等 级：高层建筑钢筋混凝土结构构件 应根据设防烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等 级，并应符合相应的计算和构造 措施要求 5，高层建筑结构布置得一般原 贝y: i、建筑物的平面形状宜 规则，避免过大的外伸和内收。 2、建筑物在立面布置上也要 规则，保证沿高度方向的 层间刚度和屈服 强度分布均匀。 6 ,对高层建筑结构进行竖向荷载作用的内力 计算时，是否考 虑活荷载的不利布置：可以 不用考虑活荷载的不利布置，用 满布活荷载计算内力。 因为一般高层建筑的活荷载不大, 它产生的内力所占比重较小。 7,柱箍筋的作用是什 么，从柱破坏形 态分析

21、为什么长柱与短柱箍筋加密区不同：柱箍筋 的作用有3个：抵抗剪力、 对混凝土提供 约束、防止 纵筋压屈； 8梁尺寸减小 时，剪力墙的整体系数有什 么变化？连梁内力、墙肢内力及剪力 墙侧移又会 有什么变化：整体系数会减小； 连梁内力减小、墙肢内力增大，剪力 墙侧移增大 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于 28nm勺建筑物。 1. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 2. 框架结构：由梁和柱 为主要构件组成的承受竖向和水平作用的 结构。 3. 剪力墙结构：由剪力 墙组成的承受 竖向和水平作用的 结构。 4. 框架一剪力墙结构：由框架和剪力 墙共同承受竖向和水平作用的 结构。 5. 转换结构构件：完成上部楼 层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构 布置改变而设置的结构构件，包括 转换梁、转换桁架、转换板等。 6. 结构转换层：不同功能的楼 层需要不同的空 间划分，因而上下 层之间就需要结构形式 和结构布置轴线的改变，这就需要在上