高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思考題答案-wenkub
2023-07-12 17:27:29 本頁(yè)面
【正文】 ？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(gè)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。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?？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。(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。 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(zhǎng)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(guó)國(guó)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(zhǎng)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）。(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。？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)。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)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(guò)腹板塑性變形耗能地震能量；支撐斜桿保持彈性，不會(huì)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。而每一種結(jié)構(gòu)體系，也有其最佳的適用高度范圍。平面簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)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(duì)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)。？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。防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類型不同時(shí)，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。第三章 計(jì)算總風(fēng)荷載和局部風(fēng)荷載的目的是什么？二者計(jì)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(jì)算總風(fēng)荷載的目的是為了計(jì)算抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的側(cè)移及各構(gòu)件內(nèi)力。 (2)結(jié)構(gòu)破壞與地面運(yùn)動(dòng)特性有著密切的關(guān)系，主要表現(xiàn)在：強(qiáng)烈地震的加速度或速度幅值一般很大，但如果地震時(shí)間很短，對(duì)建筑物的破壞性可能不大；而有時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度或速度幅值并不太大，而地震波的卓越周期與結(jié)構(gòu)的基本周期接近，或者振動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)，都可能對(duì)建筑物造成嚴(yán)重影響。 ？答：(1)地震作用的特點(diǎn)：地震時(shí)，由于地震波的作用產(chǎn)生地面運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)房屋基礎(chǔ)影響上部結(jié)構(gòu)，使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生震動(dòng)，這就是地震作用。而有時(shí)地面運(yùn)動(dòng)的加速度或速度峰值并不太大，而地震波的特征周期與結(jié)構(gòu)物的基本周期接近，或者振動(dòng)時(shí)間很長(zhǎng)，都可能對(duì)建筑物造成嚴(yán)重影響。中震指該地區(qū)50年內(nèi)超過(guò)概率約為10%的地震烈度，又稱為基本烈度或設(shè)防烈度。？為什么要采用二階段設(shè)計(jì)方法？答：第一階段為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段。一些重要的或特殊的結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)第一階段設(shè)計(jì)后，要求用與該地區(qū)設(shè)防烈度相應(yīng)的大震作用進(jìn)行彈塑性變形驗(yàn)算，以檢驗(yàn)是否達(dá)到了大震不倒的目標(biāo)。地震影響系數(shù)α是地震系數(shù)乘以動(dòng)力系數(shù)。 計(jì)算水平地震作用有哪些方法？適用于什么樣的建筑結(jié)構(gòu)？答：計(jì)算水平地震作用方法可分為靜力法、反應(yīng)譜方法和時(shí)程分析法三大類。 （2）在頂部附加水平地震作用的原因是為了考慮高振型對(duì)水平地震力沿高度分布的影響。由于承載力驗(yàn)算是極限狀態(tài)驗(yàn)算，在內(nèi)力組合時(shí)，根據(jù)荷載性質(zhì)不同，荷載效應(yīng)要乘以各自的分項(xiàng)系數(shù)和組合系數(shù)。在高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，一般所說(shuō)的考慮P△效應(yīng)即是進(jìn)行結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算，但結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定驗(yàn)算還包括結(jié)構(gòu)僅在重力作用下，出現(xiàn)的喪失穩(wěn)定問(wèn)題，不過(guò)這種情況出現(xiàn)的很少。(2)抗震等級(jí)與延性要求的關(guān)系：特一級(jí)抗震等級(jí)延性要求最高，然后依次為一、二、三、四級(jí)。效應(yīng)是指建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由荷載引起結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng)。(2) 有地震作用時(shí)的效應(yīng)組合，它應(yīng)用于所有要求進(jìn)行地震作用計(jì)算的結(jié)構(gòu)，其一般表達(dá)式為：EGGEEhEhkEvEvkWWWkSSSSSγγγψγ=+++ 高層建筑的有地震作用組合的基本工況有以下幾種： 對(duì)于所有高層建筑：重力荷載效應(yīng)+水平地震作用效應(yīng)。 9度設(shè)防、且為60m以上高層建筑增加這一項(xiàng)： 重力荷載效應(yīng)+水平地震作用效應(yīng)+豎向地震作用效應(yīng)+風(fēng)載效應(yīng)。 重力荷載效應(yīng)+豎向地震作用效應(yīng)。第五章 框架、剪力墻、框架剪力墻結(jié)構(gòu)的近似計(jì)算方法與設(shè)計(jì)概念，在框架、剪力墻、框架剪力墻結(jié)構(gòu)近似計(jì)算中為什么要用這兩個(gè)假定？答：（1）一片框架或一片剪力墻可以抵抗在本身平面內(nèi)的側(cè)向力，而在平面外地剛度很小，可以忽略。？有什么區(qū)別？為什么？應(yīng)用的條件是什么？應(yīng)用時(shí)有哪些不同？答： (1)D的物理意義：當(dāng)柱端有轉(zhuǎn)角時(shí)使柱端產(chǎn)生單位水平位移所需施加的水平推力。(3)當(dāng)梁比柱的抗彎剛度大很多時(shí)
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