高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計思考題答案(已修改)
2025-07-09 17:27 本頁面
【正文】 第二章？鋼筋混凝土房屋建筑和鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑各有哪些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系？每種結(jié)構(gòu)體系舉1~2例。 答：鋼筋混凝土房屋建筑的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)(如主體18層、局部22層的北京長城飯店)；框架剪力墻結(jié)構(gòu)（如26層的上海賓館）；剪力墻結(jié)構(gòu)（包括全部落地剪力墻和部分框支剪力墻）；筒體結(jié)構(gòu)[如芝加哥DewittChestnut公寓大廈（框筒），芝加哥John Hancock大廈（桁架筒），北京中國國際貿(mào)易大廈（筒中筒）]；框架核心筒結(jié)構(gòu)（如廣州中信大廈）；板柱剪力墻結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗側(cè)力體系有：框架結(jié)構(gòu)（如北京的長富宮）；框架支撐（抗震墻板）結(jié)構(gòu)（如京廣中心主樓）；筒體結(jié)構(gòu)[芝加哥西爾斯大廈（束筒）]；巨型結(jié)構(gòu)（如香港中銀大廈）。、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架剪力墻結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下的水平位移曲線各有什么特點(diǎn)？答：(1)框架結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，其側(cè)移由兩部分組成：梁和柱的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移，側(cè)移曲線呈剪切型，自下而上層間位移減??；柱的軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移，側(cè)移曲線為彎曲型，自下而上層間位移增大。第一部分是主要的，所以框架在側(cè)向力作用下的水平位移曲線以剪切型為主。(2)剪力墻結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，其水平位移曲線呈彎曲型，即層間位移由下至上逐漸增大。(3)框架剪力墻在側(cè)向力作用下，其水平位移曲線呈彎剪型, 層間位移上下趨于均勻。? 答：(1)框架結(jié)構(gòu)是平面結(jié)構(gòu)，主要由與水平力方向平行的框架抵抗層剪力及傾覆力矩，必須在兩個正交的主軸方向設(shè)置框架，以抵抗各個方向的側(cè)向力?？拐鹪O(shè)計的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架?？蛲步Y(jié)是由密柱深梁組成的空間結(jié)構(gòu)，沿四周布置的框架都參與抵抗水平力，框筒結(jié)構(gòu)的四榀框架位于建筑物的周邊，形成抗側(cè)、抗扭剛度及承載力都很大的外筒。？偏心支撐鋼框架有哪些類型？為什么偏心支撐鋼框架的抗震性能比中心支撐框架好？答：中心支撐框架的支撐斜桿的軸線交匯于框架梁柱軸線的交點(diǎn)。偏心支撐框架的特點(diǎn)是支撐連接位置偏離梁柱節(jié)點(diǎn)。偏心支撐框架的基本形式有單斜桿、人字形和V形。偏心支撐框架的剛度與中心支撐框架接近，消能梁段越短，其剛度越大。經(jīng)過合理設(shè)計的偏心支撐框架，在大震作用下，消能梁段腹板剪切屈服，通過腹板塑性變形耗能地震能量；支撐斜桿保持彈性，不會出現(xiàn)受拉屈服和受壓屈曲的現(xiàn)象；偏心支撐框架的柱和消能梁段以外的梁，也保持彈性。研究表明，消能梁段的腹板剪切屈服，具有塑性變形大、屈服后承載力繼續(xù)提高、滯回耗能穩(wěn)定等特點(diǎn)。偏心支撐框架的抗震性能明顯優(yōu)于中心支撐框架。？實(shí)際工程是否允許超過規(guī)范規(guī)定的最大適用高度？答：要根據(jù)房屋建筑的高度、是否需要抗震設(shè)防、抗震設(shè)防烈度等因素，確定一個與其匹配的、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，使結(jié)構(gòu)效能得到充分發(fā)揮，建筑材料得到充分利用。而每一種結(jié)構(gòu)體系，也有其最佳的適用高度范圍。實(shí)際工程允許超過規(guī)范規(guī)定的最大適用高度，但結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)采取有效的加強(qiáng)措施，并且有可靠依據(jù)，或進(jìn)行專門的研究和論證。？為什么？為什么結(jié)構(gòu)平面布置對稱、均勻及沿豎向布置連續(xù)、無突變有利于抗震？答：對抗震有利的建筑平面形狀是簡單、規(guī)則、對稱、長寬比不大的平面。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置與建筑平面有關(guān)。平面簡單、規(guī)則、對稱的建筑，容易實(shí)現(xiàn)有利于抗震的結(jié)構(gòu)平面布置，即承載力、剛度、質(zhì)量分布對稱、均勻，剛度中心和質(zhì)量中心盡可能重合，減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)具有良好的整體性。平面形狀不對稱時，應(yīng)通過剪力墻的布置調(diào)整并實(shí)現(xiàn)剛度對稱。簡單、規(guī)則、對稱結(jié)構(gòu)的計算分析結(jié)構(gòu)能較好的反應(yīng)結(jié)構(gòu)在水平力作用下的受力狀態(tài)，設(shè)計者能比較正確計算其內(nèi)力和側(cè)移。？答：平面不規(guī)則的類型包括扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)豎向不規(guī)則的類型包括側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變。、伸縮縫和沉降縫？這三種縫的特點(diǎn)和要求是什么？答：(1)在房屋建筑的總體布置中，為了消除結(jié)構(gòu)不規(guī)則、收縮和溫度應(yīng)力、不均勻沉降對結(jié)構(gòu)的有害影響，可以用防震縫、伸縮縫和沉降縫將房屋分成若干獨(dú)立的部分。(2)防震縫應(yīng)有一定的寬度，否則在地震時相鄰部分會互相碰撞而破壞。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過15m時可為70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度分別每增加5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm；框架剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，可分別采用框架結(jié)構(gòu)防震縫寬度的70%和50%，但都不小于70mm。防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時，按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類型和較低房屋高度確定縫寬?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距分別為55m和45m，框架剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距可根據(jù)具體情況介于45m和55m之間。鋼結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距可為90m?？拐鹪O(shè)防的結(jié)構(gòu)，沉降縫的寬度應(yīng)符合防震縫最小寬度的要求。第三章 計算總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載的目的是什么？二者計算有何異同？答： (1)總風(fēng)荷載是建筑物各表面承受風(fēng)作用力的合力，是沿高度變化的分布荷載，計算總風(fēng)荷載的目的是為了計算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。 局部風(fēng)荷載是用于計算結(jié)構(gòu)局部構(gòu)件或圍護(hù)構(gòu)件與主體的連接。 (2)二者的異同：二者都用下列公式計算，但計算局部風(fēng)荷載的時候采用的是局部風(fēng)荷載體型系數(shù)
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