高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計復習題(參考版)
2024-10-23 11:27本頁面
【正文】 。 60、抗震延性懸臂剪力墻設(shè)計和構(gòu)造措施有哪些？ 標準答案： 抗震延性懸臂剪力墻設(shè)計成高寬比大于 2 的細高剪力墻，這種剪力墻 為彎曲破壞的延性剪力墻，可避免脆性剪切破壞發(fā)生，當建筑要求更長的剪力墻時，為滿足每個墻段高寬比大于 2的要求，可通過開設(shè)洞口將長墻分成長度小、較均勻的聯(lián)肢墻或整體墻，且洞口連梁宜采用弱連梁，以減少連梁對墻肢的約束作用。水平荷載作用下內(nèi)力特點：①截面正應力基本上是直線分布，產(chǎn)生局部彎曲應力的局部彎矩不超過總彎矩的15％；②在大部分樓層上，墻肢不應有反彎點。 ④墻肢的彎矩也與 ? 值有關(guān)， ? 值愈大，墻肢彎矩愈小。因為墻肢軸力即該截面以上所有的連梁剪力之和。當 ? 值增大時，連梁剪力加大，剪力最大的梁向下移。 ? 值越大，墻的剛度愈大，側(cè)移愈小。 5為什么要用等效截面積和等效慣性矩來代替原截面特征計算整體剪力墻水平側(cè)移？ 標準答案： 因為在計算位移時，用等效截面積考慮洞口對水平截面面積及剛度的削弱，用等效慣性矩考慮剪切變形的影響。剪力墻或沿橫向、縱向正交布置或沿多軸線斜交布置，同時墻體也作為維護及房間分隔構(gòu)件的結(jié)構(gòu)體系， 優(yōu)點：剪力墻結(jié)構(gòu)剛度大、空間整體性好，抗震性能也很好； 缺點：墻體多，平面布置不靈活，結(jié)構(gòu)自重大，不容易布置面積較大的空間 適用范圍：適用于有小房間設(shè)計要求的高層住宅、公寓和旅館建筑。 （ 1）柱子斷面大于梁斷面就是強柱弱梁是錯誤的，因為斷面大，柱端彎矩實際受彎承載力不一定大；（ 2）柱子線剛度大于梁線剛度就是強柱弱梁是錯誤的，因為線剛度大，承載力不一定大；（ 3）柱子承載力大于梁承載力就是強柱弱梁是對的。強柱弱梁是指節(jié)點處柱端實際受彎承載力 cyM 和梁端實際受彎承載力byM 之間滿足 ?cyM ?byM ，目的是控制塑性鉸出現(xiàn)位置在梁端，盡可能避免塑性鉸在柱中出現(xiàn)，抗震設(shè)計中，一定要設(shè)計強柱弱梁框架結(jié) 構(gòu)。兩相比較，顯然總體機制的抗震性能好，是一種較理想的破壞機制。所謂樓層機制，也稱“梁鉸型”破壞機制，是指當框架柱端的抗彎承載力大于梁端的抗彎承載力時，地震時各層框架梁端首先屈服，梁端塑性鉸的轉(zhuǎn)動耗散大量地震能量，而各層柱在較長時間里基本處于彈性狀態(tài)，最后才在低層柱根部出現(xiàn)塑性鉸，形成整體的機動體系。⑤限制框架柱的箍筋配箍率。 剪壓比：柱內(nèi)平均剪應力與混凝土抗壓強度設(shè)計值之比；柱構(gòu)件截面剪壓比過大，混凝土過早地發(fā)生剪切破壞。 50、框架柱剪跨比、軸壓比、剪壓比定義是什么？它們與框架柱破壞形態(tài)有什么樣的關(guān)系？ 標準答案： 剪跨比：對于柱指框架柱端截面彎矩設(shè)計值 M 和剪力與截面高度乘積之比，即hlVhVlVhM 0021???? ，剪跨比大于 2 的柱，其破壞形式一般為延性的彎曲破壞，而剪跨比小于 2 的柱，一般導致脆性的剪切破壞。 4框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計中，“強剪弱彎”要求是如何實現(xiàn)的？ 標準答案： 在設(shè)計中采用將承載力不等式轉(zhuǎn)化為內(nèi)力設(shè)計表達式，對不同抗震等級采用不同的剪力增大系數(shù)，從而使強剪弱彎的程度有所差別。 4保證框架梁結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有足夠延性的措施有哪些？ 標準答案： ①抗震設(shè) 計時，計入受壓鋼筋作用的梁端截面混凝土受壓區(qū)高度與有效高度之比值，一級不應大于 ，二、三級不應大于 。當建筑場地為Ⅰ類時，應允許仍按抗震設(shè)防烈度降低一度的要求采取抗震構(gòu)造措施。當建筑場地為Ⅰ類時，應允許仍按抗震設(shè)防烈度的要求采取抗震構(gòu)造措施。 抗震等級的不同，體現(xiàn)在對結(jié)構(gòu)抗震性能要求嚴格與否的程度，等級越高，結(jié)構(gòu)抗震性能要求就越高，當有特殊要求時則提升到特一級，其計算和措施比一級更加嚴格；相反如抗震等級較低，則抗震要求較低。 調(diào)幅大小依據(jù)，考慮豎向荷載作用下梁端塑性變形內(nèi)力重分布，對梁端負彎矩進行調(diào)幅，現(xiàn)澆框架調(diào)幅系數(shù)為 ～ ，裝配式框架調(diào)幅 系數(shù)為 ～ ，梁端負彎矩減少后，應按平衡條件計算調(diào)幅后的跨中彎矩，且要求梁跨中正彎矩至少應取按簡支梁計算的跨中彎矩的1/2。 4框架結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的側(cè)移是由哪幾部分組成的？各怎樣計算？ 標準答案： 水平側(cè)移 ? 由框架梁、柱彎曲和剪切變形產(chǎn)生的水平位移 MQ? 和由于框架柱軸向變形產(chǎn)生的水平位移 N? 兩部分組成，即 ? ＝ MQ? + N? 梁、柱彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移 MQ? 計算：第i 層的層間位移 i? ?? ijpii DV?；第 i 層的水平位移 i? ????ik ki 1? ；頂點位移為 ? ????sNk k1? ；框架柱軸向變形產(chǎn)生的水平位移 N? ： NzzN FBAE HV 21130?? 4為什么對高層建筑結(jié)構(gòu)來說，必須驗算結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移？ 標準答案： 對高層建筑結(jié)構(gòu)來說，其層數(shù)度，高度大，為保證在正常使用條件下，主體結(jié)構(gòu)基本處于彈性受力狀態(tài)，控制裂縫的開展及控制其寬度在規(guī)范允許范圍內(nèi)，以及保證填充墻、隔墻及幕墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好，要求高層建筑結(jié)構(gòu)必須具有足夠的剛度，且須對結(jié)構(gòu)樓層層 間最大位移與層高之比進行限值，所以必須驗算結(jié)構(gòu)的側(cè)向位移。 D 值法與反彎點法計算步驟類似。 4反彎點法與 D 值法計算框架結(jié)構(gòu)內(nèi)力的具體步驟是什么？ 標準答案： 反彎點法計算步驟 ①多層多跨框架在水平荷載作用下，當梁柱線剛度之比值 3/ ?cb ii 時，可采用反彎點法計算桿件內(nèi)力。 3 D 值法的基本假定是什么？ 標準答案： （ 1）水平荷載作用下，框架結(jié)構(gòu)同層各結(jié)點轉(zhuǎn)角位移相等；（ 2）梁、柱軸向變形均忽略不計。（ 2）框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)平面布置及豎向布置應按照第二章 節(jié)的要求布置。 適用范圍：僅適用于房屋高度不大、層數(shù)不多的結(jié)構(gòu) 3框架結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)整體布置原則有哪些？ 標準答案： （ 1）高寬比限制：水平荷載是高層框架結(jié)構(gòu)的主要荷載，由此產(chǎn)生的整體傾覆力矩可能使部分柱受拉 ,整體抗傾覆穩(wěn)定性驗算要求決定了結(jié)構(gòu)的最大高度。 優(yōu)點：框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活，可根據(jù)需要分隔成小房間或者改成大房間；結(jié)構(gòu)自重較輕 。 3為什么要對高層建筑進行罕遇地震作用下薄弱層的抗震變形驗算？是怎么驗算的？ 標準答案： 在大量的震害表明，建筑中如果存在薄弱層或薄弱部位，在強烈地震作用下，結(jié)構(gòu)薄弱部位強產(chǎn)生彈塑性變形，結(jié)構(gòu)嚴重破壞甚至引起結(jié)構(gòu)倒塌，對于生命線工程而言，工程關(guān)鍵部位一旦遭受破 壞將帶來嚴重后果，因此在第二階段設(shè)計中，為達到“大震不倒”的目的，必須對高層建筑結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下進行薄弱層的抗震變形驗算。 荷載效應組合可分為基本組合、標準組合和準永久組合三種組合 3什么是結(jié)構(gòu)的延性？結(jié)構(gòu)應具有哪些特點才能具有較好的延性？ 標準答案： 結(jié)構(gòu)延性是結(jié)構(gòu)屈服后變形能力大小的一種性質(zhì)，是結(jié)構(gòu)吸收能量能力的一種體現(xiàn)，常用延性系數(shù)來表示。 3什么是荷載效應和荷載效應組合？荷載效應組合可分哪幾種？ 標準答案： 荷載效應是指由作用引起結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應，可體現(xiàn)為內(nèi)力、變形及裂縫等。 在進行概念設(shè)計時的要點：①結(jié)構(gòu)簡單規(guī)則均勻；②剛?cè)徇m 度，性能高③加強連接，整體穩(wěn)定性強；④輕質(zhì)高強、多
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