高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)題(編輯修改稿)
2024-11-24 11:27 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 置時(shí)考慮抗震要求外，還應(yīng)按照小震作用進(jìn)行抗震計(jì)算和保證結(jié)構(gòu)延性的抗震構(gòu)造設(shè)計(jì)，以達(dá)到小震不壞，中震可修，大震不倒。 第二階段設(shè)計(jì)：主要針對(duì)甲級(jí)建筑和不規(guī)則的結(jié)構(gòu)。用大震作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)易損部位（薄弱層）的塑性變形驗(yàn)算。 2高層建筑結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算方法有哪些？它們的實(shí)用條件是什么？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： 高層建筑結(jié)構(gòu)地震作用的計(jì)算方法主要有底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法 實(shí)用條件：①高層建筑結(jié)構(gòu)宜采用振型分解反應(yīng)譜法。對(duì)質(zhì)量和剛度不對(duì)稱、不均勻的結(jié)構(gòu)以及高度超過(guò) 100m 的高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)振動(dòng)影響的振型分解反應(yīng)譜法。②高度不超過(guò) 40m、以剪力變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法。③ 7～ 9 度抗震設(shè)防的高層建筑，下列情況應(yīng)采用彈性時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算， A、甲類高層建筑結(jié)構(gòu)。 B、表 所列的乙、丙類高層建筑結(jié)構(gòu)。 C、結(jié)構(gòu)豎向布置特別不規(guī)則的高層建筑結(jié)構(gòu)。 D、帶轉(zhuǎn)換層、帶加強(qiáng)層、錯(cuò)層、連體、多塔樓等復(fù)雜高層建筑結(jié)構(gòu)。E、質(zhì)量沿豎向分布特別不均勻的高層建筑結(jié)構(gòu)。 2采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用的步驟是什么？在什么情況下需要考慮豎向地震作用？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： 采用底部剪力法計(jì)算水平地震作用的步驟： 每一樓層作為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)頂部有局部突出的小屋時(shí)，可將其視為一個(gè)集中質(zhì)點(diǎn)； 求各質(zhì)點(diǎn)重力荷載代表值； 求結(jié)構(gòu)等效總重力荷載代表值； 求結(jié)構(gòu)基本周期 T1； 求相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本周期 T1 的地震動(dòng)影響系數(shù)； 按 eqEK GF 1?? 此式求總水平地震作用 EKF ； 按 EKnn FF ??? 求頂部附加水平地震作用 nF? ； 按)1(1nEKnj iiiii FHGHGF ?????求各質(zhì)點(diǎn)的水平地設(shè)防烈度、場(chǎng)地類別 建筑高度范圍 8 度 Ⅰ、Ⅱ類場(chǎng)地和7 度 100m 8 度Ⅲ、Ⅳ類場(chǎng)地 80m 9 度 60m 震作用 iF ； 2高層建筑結(jié)構(gòu)基本自振周期的近似計(jì)算方法有哪些？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： ①高層框架結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的自振周期近似計(jì)算公式TT uT ?? ；②以剪切變形為主的高層框架結(jié)構(gòu)的自振周期 （以能量法為基礎(chǔ)）??????? niiiniiiT GgGT1121 2??；③框架－剪力墻結(jié)構(gòu)的自振周期，在采用微分方程建立自由振動(dòng)方程解無(wú)限自由度體系連續(xù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，求出結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性，查 p26 圖 可以由下式計(jì)算第 3 振型的自振周期 HGwjgE IwHTijj???? )3,2,1(2?；④經(jīng)驗(yàn)公式：一般情況下，高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基本自振周期 1T 為 nT )~(1 ? ；鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框架－剪力墻結(jié)構(gòu)： 321 BHT ?? 鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)： 321 BHT ?? 2減少高層建筑溫差影響的措施是什么？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： 在高層建筑中，減少溫差影響的綜合技術(shù)措施主要有：①采取合理的平面和立面設(shè)計(jì)，避免截面的突變。②合理選擇結(jié)構(gòu)形式，降低結(jié)構(gòu)約束程度，從而減少約束應(yīng)力。③合理布置分布鋼筋，重視構(gòu)造鋼筋作用，加強(qiáng)構(gòu)造配筋。④在頂層、屋頂、山墻及縱墻兩端開間等溫度變化影響較大部位提高配筋率。⑤優(yōu)選有利于抗拉性能的混凝土級(jí)配，減少坍落度，對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)采用后澆帶方法施工或?qū)⒔Y(jié)構(gòu)劃分為長(zhǎng)度較短 的區(qū)段。 2設(shè)沉降縫的目的是什么？在實(shí)際設(shè)計(jì)中常用的處理方法有哪些？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： 設(shè)沉降縫的目的是避免不均勻沉降的影響，避免由于地基不均勻沉降產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力。 常用的處理方法：①采取利用壓縮性小的地基，減少總沉降量及沉降差。②對(duì)于有不同高度及基礎(chǔ)設(shè)計(jì)成整體的結(jié)構(gòu)，在施工時(shí)它們暫時(shí)斷開，待主體結(jié)構(gòu)施工完畢，已完成大部分沉降量以后再澆灌連接部分的混凝土。③將裙房做在高層建筑的懸挑基礎(chǔ)上，達(dá)到裙房與高層部分沉降一致。④綜合采用上述方法處理。 2高層建筑結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)有哪些？其布置原則是什么？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： 高層建筑結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮高層建筑結(jié)構(gòu)的整體工作性能；②水平作用對(duì)高層建筑結(jié)構(gòu)的影響占主導(dǎo)地位；③高層建筑結(jié)構(gòu)具有剛度大、延性差、易損的特點(diǎn)；④在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的薄弱層。 其布置原則：高層建筑不應(yīng)采用嚴(yán)重不規(guī)則的結(jié)構(gòu)體系；宜采用規(guī)則結(jié)構(gòu)， [即體型（平面、立面）規(guī)則，結(jié)構(gòu)平面布置均勻、對(duì)稱并具有較好的抗扭剛度；結(jié)構(gòu)豎向布置均勻，結(jié)構(gòu)的剛度、承載力和質(zhì)量分布均勻，無(wú)突變的結(jié)構(gòu) ]；應(yīng)使結(jié)構(gòu)具有必要的承載能力、剛度和變形能力；應(yīng)避免部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的破壞而導(dǎo)致整個(gè)結(jié)構(gòu)喪失承載重力荷載、 風(fēng)荷載和地震作用的能力；對(duì)可能出現(xiàn)的薄弱部位應(yīng)采取有效的措施予以加強(qiáng)，宜設(shè)置多道防線。 2高層結(jié)構(gòu)剪力墻設(shè)計(jì)中，剪力墻的布置應(yīng)滿足什么要求？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： （ 1）高寬比限制：高層結(jié)構(gòu)剪力墻的最大適用高寬及高寬比應(yīng)滿足水平荷載作用下的整體抗傾覆穩(wěn)定性要求。 （ 2）結(jié)構(gòu)平面布置：①剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻宜沿主軸方向或其他方向雙向布置；一般情況下，采用矩形、 L 型、 T 形平面時(shí)，剪力墻沿兩個(gè)正交的主軸方向布置；三角形及 Y 形平面可沿三個(gè)方向布置；正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環(huán)向布置。②關(guān)高層建筑結(jié)構(gòu)不應(yīng)采用 全部為短肢剪力墻的剪力墻結(jié)構(gòu)。③剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)齊、成列布置，形成明確的短肢和連梁。④同一軸線的連續(xù)剪力墻過(guò)長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)該用樓板（不設(shè)連梁）或細(xì)弱的連梁分成若干各墻段，每個(gè)墻段相當(dāng)于一片獨(dú)立剪力墻，墻段的高寬比應(yīng)不小于 2。⑤剪力墻結(jié)構(gòu)中，如果剪力墻的數(shù)量太多，會(huì)使結(jié)構(gòu)剛度和重量都太大，不僅材料用量大而且地震力也增大，一般采用大開間剪力墻比采用小開間剪力墻更好。 （ 3）結(jié)構(gòu)豎向布置：①普通剪力墻結(jié)構(gòu)的剪力墻應(yīng)在整個(gè)建筑豎向連續(xù)，上應(yīng)到頂，下要到底，中間樓層不要中斷。②為減少上下剪力墻結(jié)構(gòu)的偏心，一般情況 下厚度宜兩側(cè)同時(shí)內(nèi)收。③剪力墻的洞宜上下對(duì)齊，成列布置，使剪力墻形成明確的墻肢和連梁。④剪力墻相鄰洞口之間及洞口與墻邊緣之間要避免小墻肢。⑤采用刀把形剪力墻會(huì)使剪力墻受力復(fù)雜，應(yīng)力局部集中，而且豎向地震作用會(huì)產(chǎn)生較大的影響，宜十分慎重。⑥抗震設(shè)計(jì)時(shí)，一般剪力墻結(jié)構(gòu)底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度的 1/8 和底部?jī)蓪佣叩妮^大值，當(dāng)剪力墻高度超過(guò) 150m 時(shí)，其底部加強(qiáng)部位的高度可取墻肢總高度得到 1/10；部位框支剪力墻底部加強(qiáng)部位的高度可取框支層以上兩層的高度及墻肢總高度的 1/8 二者的較大值。 什么是高 層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)？在進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)的要點(diǎn)主要有哪些？ 標(biāo)準(zhǔn)答案： 高層建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)是指工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員運(yùn)用所掌握的理論知識(shí)和工程經(jīng)驗(yàn)，在方案階段和初步設(shè)計(jì)階段，從宏觀上，總體上和原則上去決策和確定高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些最基本、最本質(zhì)也是最關(guān)鍵的問(wèn)題，主要涉及結(jié)構(gòu)方案的選定和布置、荷載和作用傳遞路徑的設(shè)置、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)的判定和加強(qiáng)、結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性保證和耗能作用的發(fā)揮以及承載力和結(jié)構(gòu)剛度在平面內(nèi)和沿高度的均勻分配；結(jié)構(gòu)分析理論的基本假定等。
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