《高层建筑与抗震设计》期末考试复习题及参考答案

1/11高层建筑与抗震设计复习题（课程代码252282）一、判断题（正确的画√，错误的画×）建筑物主要是通过抗震构造措施保证结构构件的变形能力，来提高结构的安全性，防止建筑物倒塌。(√)框架剪力墙结构中．主要利用剪力墙来承担大部分竖向荷载和水平剪力。(×)改正：房屋的竖向荷载分别由框架和剪力墙共同承担，而水平作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担。一般情况下，风荷载作用下的多层多跨框架内柱轴力小于外柱轴力（√）分层法中，除底层柱外，各层柱的弯矩传递系数为1/3。(√)在由节点弯矩平衡求各梁端弯矩时，中间节点处的梁端弯矩可将该节点柱端不平衡弯矩按梁的相对线刚度进行分配。(√)框架结构是由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构，节点一般为刚性节点。(√)地震烈度是指地震时震中的强烈程度。(×)改正：地震烈度是指地震时某一地区的地面和各类建筑物遭受到一次地震影响的强弱程度。结构基本周期计算的能量法是根据体系振动过程中能量守导出了单质点体系基本频率的简化计算方法。(×)改正：多质点体系体型复杂的结构，质量和刚度分布明显不均匀、不对称的结构，在地震作用下会发生水平振动。(×)改正：扭转振动。地震时结构所承受的地震作用实际上是地震动输入结构后产生的静态反应。(×)改正：动态反应房屋在地震作用下引起扭转振动的主要原因是结构扭转中心与刚度中心不重合，使得结构除产生平移振动外，还围绕刚心作扭转振动，形成平扭耦联振动(×)改正：质量中心。高层剪力墙结构中每个独立剪力墙段的高度与长度之比不应小于2，墙肢截面高度不宜大于8m。(√)高层剪力墙结构混凝土强度等级不应低于C15。(×)改正：不应低于C20高层框架柱的反弯点位置取决于该柱上下端侧移的比值。(×)改正：取决于该柱上下端转角的比值。高层结构简化计算时，认为楼盖结构在自身平面内刚度无限小。(×)改正：楼盖结构在自身平面内刚度无限大。二、单项选择题高层建筑采用（D）限制来保证结构满足舒适度要求。

A、层间位移B、顶点最大位移

C、最大位移与层高比值D、顶点最大加速度地震时必须维持正常使用和救灾需要的高层建筑物为（D）。

A、一类建筑B、甲类建筑

C、二类建筑D、乙类建筑计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I=（A）。说明：下面的I0为按梁截面尺寸计算得到梁截面的惯性矩。

A、2I0B、1.5I0

C、1.2I0D、I0联肢剪力墙计算宜选用（B）分析方法。

A、材料力学分析法B、连续化方法

C、壁式框架分析法D、有限元法在高层建筑结构设计中，(C)起着决定性作用。A．地震作用B．竖向荷载与地震作用C．水平荷载与地震作用D．竖向荷载与水平荷载“三水准、两阶段”的抗震设防目标可概括为(A)。A．“小震不坏，中震可修，大震不倒”B．“小震不倒，中震不坏，大震可修”C．“小震可修，中震不圃．大震不坏”D．“小震不坏，中震不倒，大震可修”在修正反弯点法中，梁、柱的线刚度比值越大，修正系数值(A)。A．也越大B．不变C．越小框架-剪力墙结构侧移曲线为（C）。

A、弯曲型B、剪切型

C、弯剪型D、复合型框架——剪力墙结构中剪力墙的平面布置应符合的条件之一是(B)。A．剪力墙开洞面积不宜过小、洞口宜上下对齐B．剪力墙宜均匀对称布置，以减小结构的扭转效应C．多片剪力墙的刚度不宜相差太小．宜延全高设置D．不宜在楼梯间、电梯间及洞口处布置剪力端剪力墙结构是高层建筑中常用的结构体系之一，其主要特点是(B)A．平面布置灵活，刚度小侧移大B．平面布置受限，刚度大侧移小C．平面布置灵活，刚度大侧移小D．平面布置受限，刚度小侧移大在对一个多层钢筋混凝土框架结构进行抗震设计时，往往对框架的角柱配筋要进行加强，这是因为(B)A．框架角柱的受力较大B．考虑水平地震的双向作用及扭转影响C．建筑构造的需要D．框架角柱的受力情况不利高层框架结构与高层剪力墙结构相比较，其结构抗震特点为(C)A．框架结构的延性和抗震性能都比剪力墙结构好B．框架结构的延性和抗震性能都比剪力墙结构差C．框架结构的延性好，但其抗侧力刚度小D．框架结构的延性差，但其抗侧力刚度大采用底部剪力法计算高层结构的地震作用时，需要计算结构的周期数量为(B)A．结构的基本周期B．结构前3个周期C．结构前5个周期D．结构的全部周期在对一个高层钢筋混凝土框架结构进行抗震设计时，规范规定要对框架的梁端或者柱端箍筋进行加密，这是因为(D)A．框架梁端或者柱端的剪力较大B．框架梁端或者柱端的弯矩较大C．框架梁端或者柱端的受力复杂D．保证框架梁端或者柱端的抗震性能在进行高层结构屋盖层的重力荷载代表值计算时，屋盖层的活荷载与雪荷载的组合值系数应分别取(D)A．活荷载1.0，雪荷载0.5B．活荷载0.0，雪荷载1.0C．活荷载0.5，雪荷载1.0D．活荷载0.0，雪荷载0.5高层房屋基础埋置深度对天然地基而言，现行规范规定不宜小于房屋高度的(D)A．1/8B．1/10C．1/12D．1/15在抗震设防烈度为6度的地区，高层现浇框架结构的高度不宜超过(C)A．45mB．55mC．60mD．80m某商层建筑，主体高度为63.0m，室内外高差为0.45m．女儿墙高度为1.20m，屋面水箱突出屋面高度为2.70m。则房屋的高度为(B)A．63．OmB．63.45mC．64.65mD．67.35m下列与确定高层建筑抗震等级有关的因素是(D)A．房屋跨度B．构件的布置C．房屋层高D．结构类型地震区的高层框架结构，应设汁成延性框架，其需遵守的设计原则有(A)A．强柱弱梁B．强构件弱节点C．强弯弱剪D．强梁弱柱有抗震设防高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状和刚度均匀对称。当不对称时正确的考虑是(C)A．平面形状和刚度不均匀，不对称时，应计算扭转的影响B．平面形状和刚度不均匀，不对称时，对不利影响应采取有效措施C．明显不对称的结构应考虑扭转对结构受力的不利影响D．平面不对称时结构不必计算扭转的影响，但应采取有效措施从结构的观点看，高层建筑是指(D)A.高度超过一定值的建筑B．层数超过一定值的建筑C.竖向荷载起主要作用的建筑D.水平荷载起主要作用的建筑钢筋混凝土框架结构的小柱距一般为(A)A．4～5mB．6～7mC.7～8mD.9～l0m框架结构的填充墙宜选用轻质墙体，以便(B)A.降低造价B．减轻结构自重C.方便施工D.避免形成短柱在框架结构竖向荷载下．内力近似计算的分层力矩分配法中，上层柱的弯矩传递系数取(D)A．1/5B．1/4C．1/3D.1/2水平荷载下，联肢剪力墙内力的近似计算方法宜选用(B)A．材料力学分析法B．连续化方法C．壁式框架分析法D．有限元法某框架结构的底层柱高6m，反弯点法计算时，该柱的反弯点距柱底(C)A．2mB．3mC．4mD．5m为体现“强柱弱梁”的设计原则，一级抗震框架柱端弯矩应不小于同一节点左、右梁端弯矩设计值之和的(D)A．1.10倍B．1.15倍C．1.20倍D．1.40倍图示剪力墙墙肢的极限状态为(A)A．大偏心受压极限应力状态B．小偏心受压极限应力状态C．大偏心受拉极限应力状态D．小偏心受拉极限应力状态为防止剪力墙发生剪压破坏，保证其具有一定延性的措施为(B)A．配置箍筋B．配置水平构造筋C．限制轴压比D．配置竖向构造筋高层筒中筒结构的高度不宜低于(A)A．60mB．70mC．80mD．l00m高层框架一剪力墙结构中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(C)A．20%B．30%C．40%D．50%高层剪力墙结构中短肢剪力墙截面厚度不应小于(B)A.160mmB.200mmC．250mmD．300mm我国《高层规程》对民用钢筋混凝土高层建筑的定义是(D)A．8层以上B．8层及8层以上 C．10层以上D．10层及以上或超过28m高层框架结构与高层剪力墙结构相比较，其特点为(C)A．框架结构的延性和抗侧力性能都比剪力墙结构好B．框架结构的延性和抗侧力性能都比剪力墙结构差C．框架结构的延性好，但其抗侧力刚度小D．框架结构的延性差，但其抗侧力刚度大在剪力墙结构体系中布置剪力墙时，要求单片剪力墙的长度不宜过大，总高度与其长度之比不宜小于2，这是为了(D)A．提高施工速度B．降低投资成本C．减小施工难度D．避免脆性剪力破坏三、简答题高层建筑结构承受的风荷载主要与哪些因素有关？答：(1)近地风的性质，风速，风向；(2)该建筑物所在地的地貌及周围环境；(3)建筑物本身的高度，形状以及表面状况等。有抗震设计要求的高层建筑，结构构件为什么要划分抗震等级？答：钢筋混凝土结构房屋的抗震要求，不仅与建筑物的重要性和地震烈度有关，而且与建筑结构的抗震潜力有关。抗震潜力与结构类型、房屋高度、是主要抗震构件还是次要抗震构件等直接相关。划分抗震等级有利于做到合理而经济的设计。有抗震设防要求时，高层建筑的平面形状应如何考虑？答：首先，应力求平面简单、规则、对称。尽量减少偏心，以防止和减轻由于扭转而产生的震害。其次，平面尺寸不宜过长，以防止产生不规则的扭转振动，而且，突出、凹入等局部尺寸宜满足规范要求。抗震框架结构的砌体填充墙布置应符合哪些要求？答：①避免形成上、下层刚度变化过大；②避免形成短柱；③尽可能对称布置，减少因抗侧刚度偏心所造成的扭转。简述结构抗震两阶段设计的基本内容。答：第一阶段，按多遇地震的有关参数，进行结构弹性阶段的抗震分折，验算结构构件抗震承载力）和1结构层间变形；第二阶段，按罕遇地震的有关参数，进行结构非线性分析，并检验结构弹塑性变形。大偏心受压剪力墙墙肢正截面承载力的计算公式是根据哪些假定得出的？答：①平截面假定；②不考虑混凝土的受拉作用：③等效矩形应力图形替换：④墙肢端部纵筋屈服；⑤受压侧1.5x以外的受拉竖向分布筋屈服并参与受力计算。高层建筑结构设计有哪些特点？答：水平荷载是设计的主要因素；位移控制要求高、抗震设计要求更高。试述建筑物地震作用的大小主要与哪些因素有关？答：建筑物的地震作用的大小与建筑物的质量，地震烈度，建筑本身的动力特性，地震持续时间，设计地震分组有关。高层建筑结构平面布置的一般原则是什么?答：独立结构单元的结构布置应满足以下要求：(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规范要求，凹角处宜采用加强措施。(4)施工简便，造价省。高层建筑抗震设计中如何把握建筑体型？答：高层建筑物平、立面布置的基本原则是：对称、规则、质量与刚度变化均匀。结构对称有利于减轻结构的地震扭转效应。注意建筑物质量与刚度变化均匀。试简述框架结构的组成及特点？答：（1）框架结构是一种由梁和柱以刚接或铰接相连接成承重体系的房屋建筑结构。若干平面框架结构由水平承重体系—各层楼盖和屋盖连接形成空间的整体结构体系。其中各平面框架结构形成竖向承重体系，它们承受由楼盖和屋盖传来的竖向和水平荷载并再传给地基基础。（2）框架结构的特点是：建筑平面布置灵活，可以形成较大的使用空间以满足车间、餐厅、实验室、会议室、营业室等要求。框架结构的组成简单，只有框架柱和框架梁两种基本构件组成，便于构件的标准化、定性化，可以采用装配式结构也可以采用现浇式结构。框架柱的截面形式一般为矩形或正方形，由于建筑上的要求也可采用圆形、十字型、T形、L形等。框架梁的截面形式一般为矩形，T形、倒L形和十字型。框架结构通过合理的设计可以获得良好的力学性能，具有良好的抵抗地震的性能。对于框架结构梁、柱的最不利内力组合有哪些？答：对于框架结构梁、柱的最不利内力组合为：梁端截面：+Mmax-Mmax、Vmax梁跨中截面：+Mmax柱端截面：|M|max及相应的N、V；Nmax及相应的M；Nmin及相应的M。在抗震设计的框架柱中，加密区箍筋的体积配箍率是根据哪些因素确定的?非加密区的箍筋用量有何要求?答：（1）抗震设计的框架柱，其加密区箍筋的体积配箍率根据抗震等级、箍筋形式和轴压比确定。（2）非加密区的箍筋不宜少于加密区箍筋的50%，且箍筋间距，一、二级框架柱不应大于10倍纵筋直径d，三、四级框架柱不应大于15d。框架结构进行构件设计时，梁、柱的控制截面如何选取？答：（1）框架柱的弯矩，轴力和剪力沿柱高是线性变化的。因此可取各层柱的上、下端截面作为控制截面。（2）对于框架梁，在水平和竖向荷载共同作用下，剪力沿梁轴线呈线性变化，弯矩则呈抛物线形变化（指竖向分布荷载），因此，除取梁的两端为控制截面以外，还应在跨间取最大正弯矩的截面为控制截面。为了简便，不再用求极限的方法确定最大正弯矩控制截面，而直接以梁的跨中截面作为控制截面。三、计算题某一级抗震框架梁的截面尺寸为300mm×600mm，采用C25的砼（）和HRB335的纵向钢筋（），通过正截面抗弯设计在该梁端的底部和顶部分别配置了和的纵向钢筋，试验算此梁端截面的纵向钢筋配置是否满足抗震构造有关受压钢筋的数量和截面的相对受压区高度的要求。解：受压钢筋数量验算：满足要求相对受压区高度验算：满足要求