高层结构复习思考题

第1章绪论1．我国对高层建筑结构是如何定义的？《高规》将10层及10层以上或房子高度大于28m的住所建筑，以及房子高度大于24m的其余高层民用建筑混凝土结构房子，称之为高层。2．高层建筑结构的受力及变形特色是什么？设计时应试虑哪些问题？（1）水平荷载对结构的影响大，侧移成为结构设计的主要控制目标之一；（2）楼盖结构整体性要求高;（3）高层建筑结构中的建立的多种变形影响大；（4）结构遇到动力荷载作用时的动力效应大；（5）扭转效应大；（6）一定重视结构的整体稳固和抗颠覆问题；（7）当建筑物高度很大时，结构内外与上下温差过大而产生的温度内力和温度位移也是高层建筑结构的一种特色。4．为何要限制结构在正常状况下的侧移？何谓舒坦度？高规采纳何种限制来知足舒坦度要求？限制侧移主要原由：防备主题结构及填补墙、装饰等非结构构件的开裂与破坏；同时过大的侧向变形会令人有不舒坦感，影响正常使用；过大的侧移还会使结构产生较大的附带内力。人体对居住在高楼内的舒坦程度。经过限制振动加快度知足舒坦度要求。5．什么是结构的重力二阶效应？高层建筑为何要进行稳固性验算？如何进行框架结构的整体稳固验算？框架结构在水平荷载作用下将产生侧移，假如侧移量比较大，由结构重力荷载产生的附带弯矩也将较大，危及结构的安全与稳固。这个附带弯矩称之为重力二阶效应。有侧移时，水平荷载会产生重力二阶效应，重力二阶效应过大会致使结构发生整体失稳破坏。故要进行稳固性验算。知足下式要求，式中n为结构总层数，不然将以为结构不知足整体稳固性要求。结构知足稳固性要求，且可不考虑重力二阶效应的影响。能够以为结构n知足稳固性要求但应试虑重力二阶效应付水平力作用下结构内力和位移Di≥20Gjhi的不利影响ijnn20Gjhi＞Di＞10Gjhi章高层建筑结构系统与部署jiji第21.何为结构系统？高层建筑结构系统大概有哪几类？选定结构系统主要考虑的要素有哪些？所谓高层建筑建筑的结构系统是指结构抵挡外面作用的构件种类及构成方式。框架结构；剪力墙结构；框架-剪力墙结构；筒体结构；巨体结构。要素：建筑高度；抗震布防类型；布防烈度；场所种类；结构资料和施工技术；经济效益；3.在抗震结构中为何要求平面部署简单、规则、对称，竖向部署刚度平均？如何布置能够使平面内刚度平均，减小水平荷载惹起的扭转？沿竖向部署可能出现哪些刚度不平均的状况？高层建筑结构平面、竖向不规则有哪些种类？（1）因为大批宏观震害注明，部署不对称，刚度不平均的结构会产生难以计算和处理得地震作用（如应力集中，歪曲等）惹起的严重结果，建筑平面尺寸过长，如建筑，在蒜辫方向不单侧向变形加大，并且会产生两头不一样步的地震运动，价补偿的楼板在平面既有扭转又有挠曲，与理论计算结果偏差较大。节后拥有优秀的整体性是高层建筑结构平面部署的重点。结构竖向部署要求到刚度平均而连续，防止刚度突变和单薄层造成震害。（2）建筑平面的长宽比不宜过大，一般小于6为宜，建筑平面的突出部分，长度应尽可能小，平面凹进时，应保证楼板宽度足够大。部署抗侧力结构式，应使结构平均散布令荷载，作用线经过结构刚度中心，以减小扭转的影响。（3）平面：扭转不规则；凹凸不规则；楼板局部不规则。竖向：侧向刚度不规则；竖向抗侧力构件不连续；楼层承载力突变。5.框架-筒体结构与框筒结构有何异同？何谓框筒结构的剪力滞后现象？（1）框架-筒体结构与框筒不是同一个观点。后者指的是由密柱深梁构成的空肚筒（空间），一般作为结构单元；而前者是由框架和筒体（核心筒）结构单元构成的结构，此中的框架与筒体是平行的受力单元。（2）剪力滞后现象：对于框筒结构，在翼缘框架中，远离腹板框架的各柱轴力越来越小；在腹板框架中，远离翼缘框架各柱轴力的递减速度比按直线规律递减的要快。上述现象称之为剪力滞后第5章高层建筑结构的近似计算方法框架部分1.简述分层法和迭代法的计算重点及步骤。分层法：重点1）除基层之外其余各层柱的线刚度均乘的折减系数，2）除基层之外其余各层柱的弯矩传达系数取为三分之一。迭代法：步骤1）求各杆固端和节点不均衡弯矩；2）求节点处每一杆件的分派系数；3）按公式迭代；4）将固端弯矩、二倍近端角变弯矩以及远端角变弯矩相加，得杆件最后杆端弯矩。2．D值的物理意义是什么？影响要素有哪些？拥有同样截面的边柱和中柱的D值是否同样？拥有同样截面及柱高的上层柱与基层柱的D值能否同样（假定混凝土弹性模量同样）？物理意义：对反弯点法中柱的侧向刚度和反弯点高度的计算方法做了改良。影响要素：拥有同样截面的边住和中柱的D值不同样，因为边柱只有一根梁拘束，中柱有两根梁拘束；、拥有同样截面及柱高的上层柱与基层柱的D值不同样，因为基层柱底端固定。3．一框架结构，假定楼盖的平面内刚度无量大，用D值法分派层间剪力。先将层间剪力分派给每一榀平面框架，再分派到各框架的每根柱；或许用每根柱的D值与层间所有柱的∑D的比值将层间剪力直接分派给每根柱。这两种方法的计算结果能否同样？为何？同样；值法分派剪力时，作了两个基本假定：1）忽视在水平荷载作用下柱的轴向变形及剪切变形，柱的剪力只与曲折变形产生的水平位移相关。2）梁的轴向变形很小，能够忽视，因此同一楼层处柱端位移相等。故能够不一样于反弯点法先将层间剪力分派给每一榀平面框架，可直接分派给每根柱。所以使用以上两种方法计算结果同样。4．水平荷载作用下框架柱的反弯点地点与哪些要素相关？试剖析反弯点地点的变化规律与这些要素的关系。在均布竖向荷载和水平集中力作用下框架的弯矩图形状如何？梁柱线刚度比、上基层横梁的线刚度比，上基层层高的变化等要素。5．水平荷载作用下框架结构的侧移由哪两部分构成？各有何特色？梁柱杆件曲折变形和柱的轴向变形。剪力墙部分2．试述剪力墙结构在水平荷载作用下的平面共同工作的假定和计算方法。（1）楼板在自己平面内刚度为无量大，在平面外刚度为零。（2）各榀剪力墙在自己平面内的刚度取决于剪力墙自己，在平面外刚度为零。（3）当力的作用线经过该结构的刚度中心时，楼板只产生侧移，不产生扭转。什么是剪力墙的等效刚度？假定同样水平荷载侧向位移同样则以为竖向悬臂构件与剪力墙拥有同样刚度故可采纳竖向悬臂构件的刚度作为剪力墙的等效刚度4．简述剪力墙在水平荷载下的剖析方法及合用对象。在水平荷载作用下，各片剪力墙承受的水平荷载可按结构平面共同工作剖析5．如何计算整体墙和整体小张口墙的基层总弯矩和总剪力及极点侧移？整体小张口6．如何计算整体小张口墙的内力和位移？当有个别小墙肢产生局部曲折时，墙肢弯矩如何调整？墙肢的弯矩墙肢的剪力墙肢的轴力连梁内力个别调整7．如何确立整体小张口墙的等效刚度？如何计算其极点位移？8．剪力墙依据洞口大小、地点等共分为那几类？其鉴别条件是什么？整截面墙、整体小张口墙、联肢墙、壁式框架整体性系数、墙肢惯性矩比In/I9．剪力墙分类的鉴别主要考虑哪两个方面？试说明整截面墙、整体小张口墙、联肢墙、壁式框架和独立悬臂墙的受力特色。第一个鉴别条件各墙肢间的整体性，第二个鉴别条件是沿墙肢高度方向能否会出现反弯点受力特色：书P98-99整截面墙，好像竖向悬臂构件，截面正应力呈直线散布，沿墙的高度方向弯矩图既不发生突变也不出现反弯点，变形曲线以曲折型为主。独立悬臂墙，每个墙肢相当于一个悬臂墙，墙肢轴力为零，各墙肢自己截面上的正应力呈直线散布。弯矩图既不发生突变也无反弯点，变形曲线以曲折型为主。整体小张口墙，水平荷载产生的弯矩主要由墙肢的轴力负担，墙肢弯矩较小，弯矩图有突变，但基本上无反弯点，截面正应力靠近于直线散布，变形曲线仍以曲折型为主双肢墙（联肢墙），连梁对墙肢有必定的拘束作用，仅在一些楼层，墙肢局部弯矩较大，整个截面正应力已不再呈直线散布，变形曲线为曲折型壁式框架，其弯矩图不单在楼层处有突变，并且在大多半楼层中都出现反弯点，变形曲线呈整体剪切型。10．采纳连续连杆法进行联肢墙内力和位移剖析时的基本假定是什么？连梁未知力z和z各表示什么？书P108-1091）每一楼层处的连梁简化为沿该楼层平均连续散布的连杆。2）忽视连梁轴向变形，两墙肢同一标高水平位移相等。转角和曲率亦同样。3）每层连梁的反弯点在梁的跨度中央。4）沿竖向墙肢和连梁的刚度及层高均不变。连杆中点的剪力，轴力11．联肢墙的内力散布和侧移曲线有何特色？并说明整体工作系数对内力和位移的影响。12．与一般框架结构对比，壁式框架在水平荷载作用下的受力特色是什么？如何确立壁式框架的刚域尺寸。其弯矩图不单在楼层处有突变，并且在大多半楼层中都出现反弯点，变形曲线呈整体剪切型。13．采纳D值法进行内力和位移计算时，壁式框架与一般框架有何异同？.1梁柱杆端均有刚域，进而使杆件的刚度增大；2梁柱截面高度较大，需考虑杆件剪切变形影响。3柱刚度和反弯点高度虚应进行修正。4可采纳一般的D值法进行简化计算。框架剪力墙部分1.试从变形和内力双方面剖析框架和剪力墙是如何共同工作的？框架-剪力墙结构的计算简图可简化成哪两种系统？如何划分这两种系统？变形：在水平荷载作用下，独自剪力墙的变形曲线以曲折变形为主；独自框架的变形曲线以整体剪切变形为主，而在框架-剪力墙结构中，其变形曲线介于曲折型与整体剪切型之间。内力;第一，剪力墙单元的刚度比框架大得多，常常由剪力墙担负大多半外荷载；其次，框架与剪力墙两者分担荷载的比率其实不是一个定值，它上下是变化的。因为框架和剪力墙存在共同工作，框-剪结构的侧移及内力散布都较为合理，沿高度方向各层层间位移较平均,剪力墙下部承受的内力较大，而框架的剪力散布上下比较平均，这有益于框架梁、柱构件设计。框架-剪力墙铰结系统、框架-剪力墙刚结系统依据剪力墙之间和剪力墙与框架之间有无连梁，或许依据连梁的相对刚度大小能否考虑这些连梁对剪力墙转动的结束作用2．框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实质结构中的哪些详细构件？各用什么参数表示其刚度特色？总剪力墙相当于一竖向悬臂曲折构件,总框架相当于一竖向悬臂曲折构件,总连梁相当于带刚域杆件。曲折刚度、剪切刚度、等效剪切刚度5．什么是结构刚度特色值？它对结构的侧移及内力分派有何影响？是反应总框架和总抗震墙相对刚度的重要参数，对于结构系统的受力变形性能、总框架和总抗震墙之间的剪力分派有很大影响内力影响：λ很小(剪力墙强)时，剪力墙几乎担当了所有剪力。λ很大(剪力墙弱)时，框架几乎担当了所有剪力。6．依据框架一剪力墙结构的共同工作剖析所求出的总框架剪力Vf，为何还要进行调整？什么时候调整？如何调整？（可能出计算）原由：（1）在框-剪结构中，因为柱与剪力墙对比刚度小好多，楼层剪力主要由剪力墙来担当，框架柱内力很小，而框架作为抗震的第二道防线，过于单薄是不利的；2）计算中采纳了楼板刚性假定，但在框架-剪力墙中作为主要抗侧力构件的抗震墙间距较大，实质楼板有变形，结果框架部分的水平位移大于抗震墙，相应地，框架实质承受的剪力比计算值大；（3）在地震作用过程中，剪力墙开裂后框架担当的剪力比率将增添，剪力墙折服后，框架将担当更大的剪力。由内力剖析可知，框-剪结构中的框架，受力状况不一样于纯框架，它下部楼层的计算剪力很小，底部靠近于零，明显直接按计算的剪力进行配筋时不安全的，一定予以适合的调整，使框架拥有足够的抗震能力。这类调整是为了保证框架安全的一种人为举措，所以调整后内力不再知足均衡条件调整：不知足Vf>=要求的楼层，其框架总剪力应按和,max两者的较小值采纳扭转近似计算部分（只考观点）1．什么是质量中心，风荷载的协力作用点与质心计算有什么不一样？2．什么是刚心？各层刚心能否在同一地点？什么时候地点会发生变化？3．为什说很难精准计算扭转效应？有效减小结构扭转效应应从哪些方面进行？在设计时应采纳些什么举措减小扭转可能产生的不良结果？第7章钢筋混凝土剪力墙结构1．什么是短肢剪力墙？高规为何要对其应用范围其结构部署有哪些要求？（1）《高规》规定短肢剪力墙是截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。2）高层建筑结构不该采纳所有短肢剪力墙的；3）短肢剪力墙许多时，应部署筒体（或一般剪力墙），形成短肢剪力墙与筒体（或一般剪力墙）共同抵挡水平力的剪力墙结构。4．什么是剪力墙的增强部位？增强部位的范围如何确立？《高层建筑混凝土结构技术规程》抗震设计时，一般剪力墙结构底部增强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层两者的较大值，当剪力墙高度超出150m时，其底部增强部位的高度可取墙肢总高度的1/10；《建筑抗震设计规范》部分框支抗震墙结构的抗震墙，其底部增强部位的高度，可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/8两者的较大值，且不大于15m；其余结构的抗震墙，其底部增强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层两者的较大值，且不大于15m。5．剪力墙截面的弯矩和剪力为何要进行调整？那些部位需要调整以及如何进行调整？6．剪力墙的截面承载力计算与一般偏爱受力构件的截面承载力计算有何异同？高规墙肢正截面偏爱受压承载力的计算公式中，，对于散布钢筋有什么假定？7．剪力墙斜截面受剪破坏主要有几种破坏形态？设计中如何防止这几种破坏形态发生？剪力端斜截而受剪破坏主要有三种破坏形态：剪拉破坏剪力破坏和斜压破坏。此中剪拉破坏和斜压破坏比剪压破坏显得更脆性，设计中应昼防止。在剪力墙设计中，综合观察结构举措防备发生剪拉和斜压破坏，经过计算确立墙中水平钢筋，防备其发生剪切破坏。详细地，是经过限制墙肢内散布钢筋的最小配筋率防备发生剪拉破坏；经过限制截面剪压比防止斜压破坏；设计中进行的斜截面承载力计算则是为了防备剪压破坏。8．