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高层建筑习题 二、填空题 　　1.板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。 　　2. 由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构，称为【框架-支撑结构】。 　　3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少，框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。 　　4.框架-核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。 　　5.巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为【巨型】框架，次框架为【普通】框架。 　　6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。 　　7. 高层建筑的外形可以分为【板式】和【塔式】两大类。 　　8.结构沿高度布置应【连续】、【均匀】，使结构的侧向刚度和承载力上下相同，或下大上小，自下而上连续，逐渐减小，避免有刚度或承载力突然变小的楼层。 　　9.平面不规则的类型包括【扭转】不规则、【楼板凹凸】不规则和【楼板局部】不连续。 　　10. 钢结构房屋建筑一般不设置【防震缝】。 　　11.高层建筑的外荷载有竖向荷载和水平荷载。竖向荷载包括自重等【恒载】及使用荷载等【活载】。水平荷载主要考虑【风荷载】和【地震作用】。 　　12. 结构的地震反应包括【加速度】、【速度】和【位移】反应。 　　所13.抗震设计的两阶段设计分别为：第一阶段为【结构设计】阶段，第二阶段为【验算】阶段。 　　14.计算地震作用的方法可分为【静力法】、【反应谱法】和【时程分析法】三大类。 　　15.影响α值大小的因素除自振署期和阻尼比外，还有【场地特征周期】。 　　16.场地土愈【软】，软土覆盖层的厚度愈【大】，场地类别就愈【高】，特征周期愈【大】，对长周期结构愈不利。 　　17.框架-核心筒结构设置水平楼伸臂的楼层，称为【加强层】。 　　18.巨型框架也称为主次框架结构，主框为【巨型框架】，次框架为【普通框架】。 　　19.水平何载作用下，出现侧移后，重力荷载会产生【附加弯矩】。附加弯矩又增大侧移，这是一种【二阶效应】，也称为“P-Δ“效应。 　　20.一般用延性比表示延性，即【塑性变形】能力的大小。 　　21.要设计延性结构，与下列因素有关：选择【延性材料】、进行结构【概念设计】、设计【延性结构】、钢筋混凝土结构的抗震构造措施及【抗震等级】。 　　22.在内力组合时，根据荷载性质不同，荷载效应要乘以各自的【分项系数】和【组合系数】。 　　47.受力钢筋宜在构件受力较小的部位连接，抗震设计时，尽量不要在【梁端】、【柱端】、【箍筋加密区】等部位连接。 　　48.钢筋混凝土房屋建筑结构中，除框架结构外，其它结构体系都有【剪力墙】。 　　49.剪力墙是钢筋混凝土房屋的主要【抗侧力】结构单元。 　　50.剪力墙的抗震设计原则应符合【强墙弱梁】、【强剪弱弯】、限制墙肢的【轴压比】和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施等原则。 　　51.在轴压力和水平力作用下，墙肢的破坏形态与实体墙的破坏形态相同，可以归纳为【弯曲破坏】、【弯剪破坏】、【剪切破坏】和滑移破坏等。 　　52.为加强抗震等级为一级的剪力墙的抗震能力，保证在墙底部出现【塑性铰】，其弯矩值取法有一系列规定。 　　53.墙肢斜载面的破坏形态可以归纳为三种破坏形态：【剪拉破坏】、【斜压破坏】和剪压破坏。 　　54.剪力墙截面两端设置【边缘构件】是提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。 　　三、阅读题 　　主观题 　　1. 框架结构和框筒结构的结构平面布置有什么区别? 　　标准答案： 　　框架是平面结构，主要由于水平力方向平行的框架抵抗层剪力及倾覆力矩。 　　框筒是空间结构，沿四周布置的框架参与抵抗水平力，层剪力由平行于水平力作用方向的腹板框架抵抗。倾覆力矩由腹板框架和垂直于水平力方向的翼缘框架共同抵抗。框筒结构的四榀框架位于建筑物周边，形成抗侧、抗扭刚度及承载力都很大的外筒，使建筑材料得到充分的利用。因此，框筒结构的适用高度比框架结构高得多。 　　2.简述房屋建筑平面不规则和竖向不规则的类型。 　　标准答案： 　　《规范》列举了三种平面不规则和三种竖向不规则类型，并要求对不规则结构的水平地震作用和内力进行调整等。 　　平面不规则类型包括扭转不规则、楼板凹凸不规则和楼板局部不连续。 　　竖向不规则类型包括侧向刚度不规则、竖向抗侧力构件不连续和楼层承载力突变。 　　3.框架结构和框架-核心筒结构的结构平面布置有什么区别? 　　标准答案： 　　框架-核心筒结构的周边框架为平面框架，没有框筒的空间作用，类似于框架-剪力墙结构。 　　4.在什么情况下设置防震缝、伸缩缝和沉降缝? 　　标准答案： 　　不规则结构设防震缝 　　平面长度和高度超过一定限值时设伸缩缝 　　主体结构与裙房高度与重量相差悬殊时，设置沉降缝。 　　5.防震缝、伸缩缝、沉降缝的特点和要求是什么? 　　标准答案： 　　防震缝从基础至建筑顶部断开，防震缝应有一定的宽度。 　　伸缩缝从基础以上设置，若为抗震结构，伸缩缝的宽度不小于防震缝的宽度。 　　沉降缝将建筑物的两部分从顶层到基础全部断开。沉降缝的宽度应符合防震缝最小宽度的要求。 6.什么是小震、中震和大震。 　　标准答案： 　　小震指该地区50年内超越概率约为63%的地震烈度，即众值烈度，双称为多遇地震。 　　中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈，双为基本烈度或设防烈度。 　　大震指该地区50年内超越概率约为2%的地震烈度，又为称为罕遇地震. 　　7.计算水平地震作用有哪些方法? 　　标准答案： 　　计算等效水平地震作用是将地震作用按水平和竖直两个方法分别来进行计算的。具体计算方法又分为反应谱底部剪力法和反应谱振型分解法两种方法。 　　8.什么是抗震设计的二阶段设计方法?为什么要采用二阶段设计方法? 　　标准答案： 　　第一阶段为结构设计阶段，第二阶段为验算阶段。保证小震不坏、中震可修、在震不倒的目标实现。 　　9.什么是地震系数、动力系数和地震影响系数? 　　标准答案： 　　地震系数：地面运动最大加速度与g的比值。 　　动力系数：结构最大加速度反应相对于地面最大加速度的最大系数。 　　地震影响系数：地震系数与动力系数的积。 　　10.延性和延性比是什么?为什么抗震结构要具有延性? 　　标准答案： 　　延性是指构件和结构屈服后，具有承载力不降低或基本不降低、且有足够塑性变形能力的一种性能。 　　构件延性比：对于钢筋混凝土构件，当受拉钢筋屈服后，进入塑性状态，构件刚度降低，随着变形迅速增加，构件承载力略有增大，当承载力开始降低，就达到极限状态。延性比是极限变形与屈服变形的比值。 　　结构延性比：对于一个钢筋混凝土结构，当某个杆件出现塑性铰时，结构开始出现塑性变形，但结构刚度只略有降低;当塑性铰达到一定数量以后，结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段，是“屈服”后的联塑性阶段。结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。 　　11.什么是概念设计? 　　标准答案： 　　结构概念设计是保证结构具有优良抗震性能的一种方法。概念设计包含极为广泛的内容，选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少扭转和加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应的措施，避免薄弱层过早破坏，防止局部破坏引起连锁效应，避免设计静定结构，采取二道防线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计内容。 　　12.什么是内力组合和位移组合? 　　标准答案： 　　内力组合是要组合构件的控制截面处的内力，位移组合主要是组合水平荷载作用下的结构层间位移。组合工况分为无地震作用组合及有地震作用组合两类。 　　13.为什么钢筋混凝土框架梁的弯矩能作塑性调幅?如何进行调幅? 　　标准答案： 　　降低跨中弯矩。提高延性等。给一定系数的折减。 　　14.为什么梁铰机制比柱铰机制对抗震有利? 　　标准答案： 　　梁铰机制是指塑性铰出在梁端,除柱脚外,柱端无塑性铰;柱铰机制是指在同一层所有柱的上\下端形成塑性铰.梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰\又有柱铰的混合铰机制.设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,推迟柱脚出铰;通过"强柱弱梁",尽量减少柱铰. 　　15.为什么梁、柱构件应按“强剪弱弯”设计? 　　标准答案： 　　梁、柱剪切破坏是脆性破坏，延性小，力-变形滞回曲线“捏拢”严重，构件的耗能能力差;而弯曲破坏为延性破坏，滞回曲线呈“梭形”或捏拢不严重，构件的耗能能力大。因此，梁、柱构件应按”强剪弱弯“设计。 　　16.剪力墙抗震设计的原则是什么?不什么要按照强墙弱梁设计剪力墙?什么是强墙弱梁? 　　标准答案： 　　剪力墙的抗震设计原则应符合下述原则：强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连续特殊措施。 　　连梁屈服先于墙肢屈服，使塑性变形和耗能分散于连梁中，避免因墙肢过早屈服使塑性变形集中在某一层而形成软弱层或薄弱层。 　　17.墙肢的斜截面剪切破坏有哪几种? 　　标准答案： 　　剪拉破坏、斜压破坏、剪压破坏三种型式。 　　18.简述剪力墙边缘构件的作用及类型。 　　标准答案：剪力墙载截面两端设置边缘构件是提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。边缘构件分为约束边缘构件和构造边缘构件两类。 　　19.钢筋混凝土框架-剪力墙结构的内力调幅有什么要求? 　　标准答案： 　　有两点要求：一是联系梁弯矩调幅　二是框架内力的调幅 　　20.影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么? 　　标准答案： 　　柱反弯点位置与柱端转角有关，即与柱端约束有关。当两端固定时，或两端转角相等时，反弯点在柱中点;当柱一端约束较小，即转角较大时，反弯点向该端靠近，极端情况为一端铰接，弯矩为0，即反弯点在铰接端，规律就是反弯点向约束较弱的一端靠近。 　　具体来讲：结构总层数、梁柱线刚度比、荷载形式、上层梁与下层梁刚度比、上下层层高比。