《高层建筑结构》作业题

一、选择题

1．高层建筑抗震设计时，应具有（ A ）抗震防线。

A．多道； B．两道； C．一道； D．不需要。

2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D ）。

A．结构有较多错层； B．质量分布不均匀；

C．抗扭刚度低； D．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变

3．高层建筑结构的受力特点是( C ）。

A．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载； B．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载； C．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载； D．不一定

4．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑( C ）。

A．房屋高度； B．高宽比； C．房屋层数； D．地基土类别

5．与基础类型的选择无关的因素是：( B ）

A．工程地质及水文地质条 B．相邻建筑物的基础类型

C．建筑物的荷载 D．施工条件

6．基础的埋置深度一般是指：( C ）

A．自标高±0.00处到基础底面的距离 B．自标高±0.00处到基础顶面的距离

C．自室外地面到基础底面的距离 D．自室外地面到基础顶面的距离

7．框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ D ）

A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后 B、结构上部，剪力滞后减小

C、结构正方形时，边长愈大，剪力滞后愈大 D、角柱愈大，剪力滞后愈小

8．在下列地点建造相同的高层建筑，什么地点承受的风力最大?( A ）

A．建在海岸 B．建在大城市郊区

C．建在小城镇 D．建在有密集建筑群的大城市市区

9．有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时，标准风压值应取重现期为多少年? ( D )

A．30年； B．50年； C．80年； D．100年

10．多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? ( C ）

A．防止结构倒塌； B．防止结构发生破坏；

C．防止非结构部分发生过重的破坏； D．防止使人们惊慌

11．在抗震设计时，下列说法正确的是（ D ）。

A．在剪力墙结构中，应设计成为强连梁、弱墙肢

B．在剪力墙结构中，应设计成为强墙肢、弱连梁；

C．在框架结构中，应设计成强弯弱剪； D．在框架结构中，应设计成强梁弱柱

12. 钢筋混凝土框架梁的受拉纵筋配筋率越高，则梁的延性（ B ）。

A. 越好 B. 越差 C. 不变 D. 不确定

13．计算中发现连梁配筋过大时，可以采用减少连梁的内力的方法是（ A ）。

A. 降低连梁截面高度 B. 增加连梁截面高度

C. 增加墙肢截面高度 D. 增加连梁截面宽度

14．在7度地震区建造一幢高度为70m的高层办公楼，采用较好的结构体系为：（ C ）。

A．框架结构 B．剪力墙结构 C．框架—剪力墙结构 D．筒中筒结构

15．高层建筑顶层取消部分墙、柱形成空旷大房间，底层采用部分框支剪力墙或中部楼层部分剪力墙被取消时，下列符合规定的是。（ C ）

A．应采取有效措施，使上下楼层刚度相差不超过30％

B．应采取有效构造措施，防止由于刚度突变而产生的不利影响

C．应通过计算确定内力和配筋

D．应计算内力和配筋，并采取加强措施

二、简答题

1、结构沿竖向不规则类型包括哪些情况？

答：1、刚度突变，相邻层刚度变化大于70%或连续三层变化大于80%，参见GB50011-3.4.2 2、尺寸突变，竖向构件位置缩进大于25%,或外挑大于10%和4m,多塔，参见JGJ3-4.4.5 3、构件间断，上下墙、柱、支撑不连续，含加强层、连体类参见，B50011-3.4.2。4、承载力突变，相邻层受剪承载力变化大于80%，参见GB50011-3.4.2。

2、确定建筑结构基础埋深时应考虑哪些问题？

答：(1)建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造; (2)作用在地基上的荷载大小和性质; (3)工程地质和水文地质条件; (4)相邻建筑物的基础埋深; (5)地基土冻胀和融陷的影响。

3、计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况？

答：高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物，可采用 底部剪力法计算地震作用。 

4、为何要限制剪压比？

答：由试验可知，箍筋过多不能充分发挥钢箍作用，因此，在设计时要限制梁截面的平均剪 应力，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效防止裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度。

5、剪力墙有哪几种类型，各有何特点？

答：剪力墙根据有无洞口、洞口的大小和位置以及形状等可分为四类，即整截面墙、整体小 开口墙、联肢墙和壁式框架。

(1)整截面墙，指没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙，其受力状态如同竖向悬臂构 件。当剪力墙高宽比较大时，受弯变形后截面仍保持平面，法向应力呈线性分布。

(2)整体小开口墙，指洞口稍大且成列分布的剪力墙，截面上法向应力稍偏离直线分布， 相当于整体弯矩直线分布和墙肢局部弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩的 15%，且墙肢在大部分楼层没有反弯点。

(3)联肢墙，指洞口更大且成列布置，使连梁刚度比墙肢刚度小得多，连梁中部有反弯点， 各墙肢单独作用较显著，可看成若干个单肢剪力墙由连梁联结起来的剪力墙。当开有一列洞。

(4)壁式框架，当洞口宽而大，墙肢宽度相对较小，墙肢刚度与连梁刚度相差不太远时，剪力墙的受力性能与框架结构相类似;其特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯 矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。

6、为什么要设置剪力墙的加强部位？试说明剪力墙加强部位的范围。

答：强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊 措施。 因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大; 总高1/8 和底部2 层高度中的较大值， 且不大于15m。

7．延性框架的主要设计原则有哪些？

答：钢筋混凝土框架结构是最常用的结构形式。结构抗震的本质就是延性,提高延性可以增 加结构抗震潜力,增强结构抗倒塌能力。为了利用结构的弹塑性变形能力耗散地震能量,减轻 地震作用下结构的反应,应将钢筋混凝土框架结构设计成延性框架结构。 钢筋混凝土结构的各类构件应具有必要的强度和刚度，并具有良好的延性性能，避免构件的脆性破坏，从而导致主体结构受力不合理，地震时出现过早破坏。因此，可以采取措施做好延性设计，防止构件在地震作用下提前破坏，并避免结构体系出现不应有的破坏。

8、高层建筑结构有何受力特点？

答：1、自重大，对材料强度和竖向构件截面直接相关。

2、由于其抗震要求，对结构的延性有更加严格的要求，需要通过控制轴压比等措施来实现。 3、对风荷载更加敏感，且顶端在风荷载作用下有较大位移。

9、在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应？

答：8度及9度抗震设防时，水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分要考虑竖向地震作用。8度及9度抗震设防时竖向地震作用的标准值，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10%和20%进行计算。

10、什么是高层建筑结构的概念设计？在进行概念设计时的要点主要有哪些？

答：高层建筑的概念设计是指工程结构设计人员运用所掌握的理论知识和工程经验，在方案 阶段及初步设计阶段，从宏观上总体上和原 则上去决策和确定高层建筑结构设计中的一些最基本，最本质也是最关键的问题，主要涉及 结构方案的选定和布置，和在和作用传递路径 的设置关键部位和薄弱环节的判定和加强、结构整体稳定性保证和耗能作用的发挥，以及承 载力和结构刚度在平面内和沿高度的均匀分配 ，结构分析理论的基本假定。

要点是:结构简单、规则、均匀；刚柔适度、延性良好；加强 连接，整体稳定性强;轻质高强、多道设防。

11、框架结构定义及优点、缺点及其适用范围如何？

答：一、框架结构框架建筑的主要优点: 1、空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料; 2、具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构; 3、框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施 工工期; 4、采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗 震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

框架结构体系的缺点为: 1、框架节点应力集中显著; 2、框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较 大，易造成严重的非结构性破性; 3、钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大; 框架结构适用范围: 不适宜建造高层建筑，一般适用于建造不超过15 层的房屋。

12、框架-剪力墙结构中剪力墙布置应满足什么要求？

答：1、剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大; 2、平面形状凹凸较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙; 3、纵、横剪力墙宜组成L 形和[形等形式；4、单片剪力墙底部承担的水平剪力不应超过结构底部总水平剪力的30%； 5、剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐形 6、楼、电梯间等竖井宜布置剪力墙作为抗侧力结构； 7、抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

1、从名词上看，多层和高层结构的差别主要是层数和高度，习惯上，将（C ）层以下的建筑看做多层建筑。

　　A．6 B. 8 C. 10 D. 12

2、在基本振型地震作用下剪力墙部分承受的倾覆力矩小于结构总倾覆力矩的（B）时，说明剪力墙的数量偏少。

　　A．40% B. 50% C.60% D. 80%

3、板柱—剪力墙结构可以用于抗震设防烈度不超过（C）度且高度有限制的房屋建筑。

　　A．6 B. 7 C.8 D. 9

4、混凝土早期收缩占收缩量的大部分。施工时，每30~40m间距留出（B）㎜宽的施工后浇带，暂不浇筑混凝土，两个月后，混凝土收缩大约完成70%，再浇筑缝内混凝土，把结构连成整体。

　　A．700~1000 B. 800~1000 C. 800~1200 D. 900~1000

5、上部结构产生的振动称为结构的地震反应，包括加速度、速度和（A）反应。

　　A．位移 B.振幅 C. 振动 D. 颤动

6、在设计高层建筑时，一般都要控制高宽比（H/B），而且，在基础设计时，高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面不允许出现零应力区，其他建筑，基础底面零应力区面积不应超过基础底面积的（B）。

　　A．10% B. 15% C. 20% D. 25%

7、对比较规则的、层数不多的框架结构，当柱轴向变形对内力及位移影响不大时，可采用（A）计算水平荷载作用下的框架内力及位移。

　　A．D值法 B. 分层法 C. 近似法 D. 程序计算法

8、等效地震荷载作用点即惯性力的合力作用点，与质量分布有关，称为（D）。

　　A．刚心 B. 重心 C. 中心 D. 质心

9、影响梁的延性和耗能的主要因素有：破坏形态，截面混凝土相对压区高度，(A)混凝土约束程度等。

　　A．塑性铰区 B. 受弯区 C. 受剪区 D. 剪弯区

10、抗震设计时，梁端塑性铰区顶面受拉钢筋的配筋率不应大于（A）。

　　A．2.5% B. 3% C. 3.2% D. 4%

11、（A）反映了柱端截面承受的弯矩和剪力的相对大小。

　　A．轴压比 B. 弯剪比 C.剪跨比 D. 剪弯比

12、非抗震设计的框架梁柱节点核芯区也要配置箍筋，在柱内配置的箍筋延续到核芯区，箍筋间距不宜大于（B）。

　　A．200mm B. 250mm C.300mm D. 350mm

13、在极限状态下，墙肢截面相对受压区高度不大于其相对界限受压区高度时，为（C）。

　　A．小偏心受压 B. 界限破坏 C.大偏心受压 D. 轴压

14、为了使连梁弯曲屈服，应降低连梁的弯矩设计值，方法是（A）。

　　A．弯矩调幅 B. 减小弯矩 C.增大剪力 D. 构造措施

15、梁拼接和柱拼接的极限受弯承载力，由翼缘全熔透焊缝提供；极限受剪承载力由（B）连接提供。

　　A．全截面 B. 腹板 C.翼缘 D. 加劲肋

1、我国国家标准按建筑使用功能的重要性分为甲、乙、丙三个抗震设防类别。【 × 】

2、抗震设计的框架结构不宜采用单跨框架。【 √ 】

3、在侧向力作用下，剪力墙结构的侧向位移曲线呈弯曲型，即层间位移由下至上逐渐减小。【 × 】

4、计算房屋建筑的高宽比时，房屋高度指室内地面到主要屋面板板顶的高度，宽度指房屋平面轮廓边缘的最小宽度尺寸。【 × 】

5、国内外震害调查表明，坚硬土地基上建造的高层建筑震害较重。【 × 】

6、《荷载规范》将地面粗糙度分为A、B、C三类。【 × 】

7、现行《抗震规范》适用于设防烈度为6~9度地区的建筑抗震设计。我国设防烈度为6度和6度以上地区约占全国总面积的70%。【 × 】

8、任何情况下，应当保证高层建筑结构的稳定和有足够抵抗倾覆的能力。【 √ 】

9、剪力墙接近于悬臂杆件，弯曲变形是主要成分，其侧移曲线以剪切型为主。【 × 】

10、当框架抗推刚度很小时，λ值较小；λ=0即纯剪力墙结构；当剪力墙抗弯刚度很小时，λ值增大；λ=∞时相当于纯框架结构。【 √ 】

1、结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层）

2、剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。

3、剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。

1、简述房屋建筑平面不规则与竖向不规则的类型，在设计中应如何避免上述不规则结构？

答：平面不规则包括扭转不规则、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。

在设计中可以通过限制建筑物的长宽比，立面的外挑和内收以及限制沿向刚度的变化来避免不规则结构。

2、剪力墙抗震设计的原则有哪些？为什么要设置剪力墙的加强部位？试说明剪力墙加强部位的范围。

答：强墙弱梁、强剪弱弯、限制墙肢轴压比和墙肢设置边缘构件、加强重点部位、连梁特殊措施。因为剪力墙加强部位的弯矩和剪力均很大；总高1/8和底部2层高度中的较大值，且不大于15m。

3、简述高层建筑结构结构设计的基本原则。

答：注重概念设计，注重结构选型与平、立面布置的规则性，择优选用抗震和抗风好且经济的体系，加强构造措施，在抗震设计中，应保证结构的整体性能，使整个结构具有必要的承载力、刚度和延性。结构应满足下列基本要求：1）具有必要的承载力、刚度和变形能力；2）避免因局部破坏而导致整个结构破坏；3）对可能的薄弱部位采取加强措施；4）避免局部突变和扭转效应形成的薄弱部位；5）宜具有多道抗震防线。

4．多高层建筑结构的基础有哪些形式？如何选择？

答：多、高层建筑的基础类型有单独基础、条形基础、十字交叉条形基础、片筏基础、箱形基础和桩基础等。

基础类型的选择与场地工程地质及水文地质条件、房屋的使用要求及荷载大小、上部结构对不均匀沉降的适应程度以及施工条件等因素有关。在京开幕下单独基础适用于上部结构荷载较小或地基条件较好的情况；条形基础通常沿柱列布置，它将上部结构较好地连成整体，可减少差异沉降量；十字交叉条形基础比条形基础更加增强基础的整体性，它适用于地基土质较差或上部结构的荷载分布在纵横两方向都很不均匀的房屋；当地基土质较差，采用条形基础也不能满足地基的承载力和上部结构容许变形的要求，或当房屋要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用片筏基础；若上部结构传来的荷载很大，需进一步增大基础的刚度以减少不均匀沉降时，可采用箱形基础；桩基础也是多、高层建筑常用的一种基础形式，它适用于地基的上层土质较差、下层土质较好，或上部结构的荷载较大以及上部结构对基础不均匀沉降很敏感的情况。

《高层建筑结构》作业题