刘九员高层建筑结构设计试卷答案.doc

《高层建筑结构设计》
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一、高层建筑结构有哪些特点(10分)?
答、所谓的高层:层数大于一定的规定,:(2分)
1、水平荷载是设计的主要因素。     (2分)
2、不仅要求结构具有足够的承载力,而且必须使结构具有足够的抵抗侧向力和刚度,,-Δ效应显著。且轴向变形和剪切变形不可忽略。(2分)
3、重心高地震作用倾覆力矩大,对竖向构件产生很大的附加轴力,P-Δ效应造成附加弯矩更大. (2分)
4、地基基础的承载力和刚度要与上部结构的承载力和刚度相适应。(2分)
二、高层建筑结构体系有哪些?各有哪些受力特点(10分)?
1、结构体系有:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框架---支撑结构、筒体结构体系、框架核心筒(3分)
2、框架结构:由梁柱组成的单元,全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受。为平面受力体系。(1分)
3、剪力墙结构:用钢筋混凝土墙承受竖向荷载和抵抗侧向力的结构。一般采用现浇钢筋混凝土,整体性好,承载力及侧向刚度大。单一的剪力墙是平面构件。故一般双向布置。(1分)
4、框架剪力墙结构:由框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向力。其是一种双重抗侧力结构。剪力墙刚度大,承担大部分层剪力,框架承担的侧向力相对较小。存在变形不协调。(1分)
5、框架---支撑结构:在框架中设置支撑斜杆,即为支撑框架。一般用于钢结构。由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载。支撑框架形成竖向桁架,在水平力作用下所以杆件承受轴力。为双重抗侧力体系。(1分)
6、筒体结构:有框筒结构、桁架筒、筒中筒;束筒;其受力为空间结构,也存在受力不协调,即或多或少的剪力滞后。(1分)
7、框架核心筒:框架-核心筒的周边框架为平面框架,没有框筒的空间作用。核心筒成为抗侧力主体。(1分)
8、板柱—剪力墙结构:由钢筋混凝土无梁楼板和柱组成的结构。但节点抗震性能差。(1分)
三、如何建立高层建筑的结构体系(5分)?
1、结构体系的确定:按:高度、风荷载、地震作用;功能、场地特征;经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系;(4分)
2、常用的结构体系有: 框架结构体系、剪力墙结构体系、框架-剪力墙结构体系、框架---支撑结构、筒体结构体系、框架核心筒,巨型结构,板柱-剪力墙结构。(1分)
四、陈述高层建筑结构的设计过程及相应内容(10分)
1、结构方案的确定:包括(1)结构体系的确定;按:高度、风荷载、地震作用;功能、场地特征;经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系;(2)构件的布置;(3)构件尺寸初选; (4分)
2、荷载计算:对风荷载、地震作用;恒荷载、活荷载等进行计算; (1分)
3、内力分析:(1)确定计算模型;(2)选定计算方法;(3)内力组合;(4)截面位置及其最不利位置验算; (2分)
4、性能指标校核:如位移比,刚重比,剪重比,周期等(1分)
5、设计配筋:(1)校核结构要求;(2)配筋;(3)构造要求; (1分)
6、生成计算书和施工图;(1分)
五、简述钢筋混凝土框架-剪力墙结构的设计要点(5分).
1、在竖向荷载作用下,按各自的承载面积计算