名詞解釋
1. 高層建築:10層及10層以上或房屋高度大於28m的建築物。
2. 房屋高度:自室外地面至房屋主要屋面的高度。
3. 框架結構:由樑和柱為主要構件組成的承受豎向和水平作用的結構。
4. 剪力牆結構:由剪力牆組成的承受豎向和水平作用的結構。
5. 框架—剪力牆結構:由框架和剪力牆共同承受豎向和水平作用的結構。
6. 轉換結構構件:完成上部樓層到下部樓層的結構型式轉變或上部樓層到下部樓層結構布置改變而設定的結構構件,包括轉換梁、轉換桁架、轉換板等。
7. 結構轉換層:不同功能的樓層需要不同的空間劃分,因而上下層之間就需要結構形式和結構布置軸線的改變,這就需要在上下層之間設定一種結構樓層,以完成結構布置密集、牆柱較多的上層向結構布置較稀疏、牆術較少的下層轉換,這種結構層就稱為結構轉換層。
(或說轉換結構構件所在的樓層)
8. 剪重比:樓層**剪力係數,即某層**剪力與該層以上各層重力荷載代表值之和的比值。
9. 剛重比:結構的剛度和重力荷載之比。是影響重力效應的主要引數。
10. 抗推剛度(d):是使柱子產生單位水平位移所施加的水平力。
11. 結構剛度中心:各抗側力結構剛度的中心。
12. 主軸:抗側力結構在平面內為斜向布置時,設層間剪力通過剛度中心作用於某個方向,若結構產生的層間位移與層間剪力作用的方向一致,則這個方向稱為主軸方向。
13. 剪下變形:下部層間變形(側移)大,上部層間變形小,是由梁柱彎曲變形產生的。框架結構的變形特徵是呈剪下型的。
14. 剪力滯後:在水平力作用下,框筒結構中除腹板框架抵抗傾復力矩外,翼緣框架主要是通過承受軸力抵抗傾復力矩,同時梁柱都有在翼緣框架平面內的彎矩和剪力。
由於翼緣框架中橫樑的彎曲和剪下變形,使翼緣框架中各柱軸力向中心逐漸遞減,這種現象稱為剪力滯後。
15. 延性結構:在中等**作用下,允許結構某些部位進入屈服狀態,形成塑性鉸,這時結構進入彈塑性狀態。
在這個階段結構剛度降低,**慣性力不會很大,但結構變形加大,結構是通過塑性變形來耗散**能量的。具有上述效能的結構,稱為延性結構。
16. 彎矩二次分配法:就是將各節點的不平衡彎矩,同時作分配和傳遞,第一次按梁柱線剛度分配固端彎矩,將分配彎矩傳遞一次(傳遞係數c=1/2),再作一次分配即結束。
第一章概論
(一)填空題
1、我國《高層建築混凝土結構技術規程》(jgj3—2002)規定:把10層及10層以上或房屋高度大於28m的建築物稱為高層建築,此處房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高層建築設計時應該遵循的原則是安全適用,技術先進,經濟合理,方便施工。
3.複雜高層結構包括帶轉換層的高層結構,帶加強層的高層結構,錯層結構,多塔樓結構。
4.8度、9度抗震烈度設計時,高層建築中的大跨和長懸臂結構應考慮豎向**作用。
5.高層建築結構的豎向承重體系有框架結構體系,剪力牆結構體系,框架—剪力牆結構體系,筒體結構體系,板柱—剪力牆結構體系;水平向承重體系有現澆樓蓋體系,疊合樓蓋體系,預製板樓蓋體系,組合樓蓋體系。
6.高層結構平面布置時,應使其平面的質量中心和剛度中心盡可能靠近,以減少扭轉效應。
7.《高層建築混凝土結構技術規程》jgj3-。
9 三種常用的鋼筋混凝土高層結構體系是指框架結構、剪力牆結構、框架—剪力牆結構。
(二)選擇題
1.高層建築抗震設計時,應具有[ a ]抗震防線。
a.多道;b.兩道;c.一道;d.不需要。
2.下列敘述滿足高層建築規則結構要求的是[ d ]。
a.結構有較多錯層b.質量分布不均勻;
c.抗扭剛度低d.剛度、承載力、質量分布均勻、無突變。
3.高層建築結構的受力特點是[ c ]。
a.豎向荷載為主要荷載,水平荷載為次要荷載;
b.水平荷載為主要荷載,豎向荷載為次要荷載;
c.豎向荷載和水平荷載均為主要荷載;
d.不一定。
4.8度抗震設防時,框架—剪力牆結構的最大高寬比限值是[ c ]。
a.2; b.3; c.4; d.5。
5.鋼筋混凝土高層結構房屋在確定抗震等級時,除考慮**烈度、結構型別外,還應該考慮[ a ]。
a.房屋高度;b.高寬比;c.房屋層數;d.地基土類別。
(三)判斷題
1.高層結構應根據房屋的高度、高寬比、抗震設防類別、場地類別、結構材料、施工技術等因素,選用適當的結構體系。[ √ ]
2.我國《高層建築混凝土結構技術規程》規定,高層建築不應採用嚴重不規則的各種結構體系。[ √ ]
3.異型柱框架結構和普通框架結構的受力效能和破壞形態是相同的。[× ]
4.高層建築宜選用對抵抗風荷載有利的平面形狀,如圓形、橢圓形、方形、正多邊形等。[√]
5.高層結構只在使用功能上有要求時才設定地下室。[ × ]
6.高層結構的概念設計很重要,它直接影響到結構的安全性和經濟性[ √ ]
7.防震縫兩側結構體系不同時,縫寬應按需要較窄的規定採用。[× ]
(四)簡答題
1.我國對高層建築結構是如何定義的?
答:我國《高層建築混凝土結構技術規程》(jgj3—2002)規定:10層及10層以上或房屋高度大於28m的建築物稱為高層建築,此處房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。
2.高層建築結構有何受力特點?
答:高層建築受到較大的側向力(水平風力或水平**力),在建築結構底部豎向力也很大。在高層建築中,可以認為柱的軸向力與層數為線性關係,水平力近似為倒三角形分布,在水平力作用卞,結構底部彎矩與高度平方成正比,頂點側移與高度四次方成正比。
上述彎矩和側移值,往往成為控制因素。另外,高層建築各構件受力複雜,對截面承載力和配筋要求較高。
3.高層建築側向位移如何控制?
答:高層建築應具有足夠的剛度,避免產生過大的位移而影響結構的束載力、穩定性和使用要求。
(1)彈性方法計算的樓層層間最大位移與層高之比宜符合以下規定:
1) 高度不大於150m的高層建築,比值不宜大於如表2—1—1所述規定。
表2—1—1
2) 高度等於或大於250m的高層建築,不宜大於1/500。
3) 高度在150~200m之間時,在第一條和第二條之間線性內插。
(2)高層結構在罕遇**作用下薄弱層彈塑性變形驗算,應符合下列規定:
1)下列結構應進行彈塑性變形驗算:
7~9度時樓層屈服強度係數小於0.5的框架結構;甲類建築和9度設防的乙類建築;採用隔震和消能技術的建築。
2)下列結構宜進行彈塑性變形驗算:
7度設防的ⅲ、ⅳ類場地和8度設防的乙類建築;板柱一剪力牆結構;9度且高於60公尺、8度ⅲ、ⅳ類場地高於80公尺、8度ⅰ、ⅱ類場地高於100公尺且豎向不規則的高層建築結構。
3)結構薄弱層層間彈塑性位移與層高之比應符合表2-1-2所列要求:
表2-1-2
4.高層建築結構的豎向承重體系和水平向承重體系各有哪些?
答:高層建築結構的豎向承重體系有框架、剪力牆、框架—剪力牆、筒體、板柱—剪力牆以及一些其他形式如:懸掛式結構,巨型框架結構和豎向桁架結構。
高層建築結構的水平承重體系有現澆樓蓋體系(包括肋梁樓蓋體系、密肋樓蓋體系、平板式樓蓋體系、無粘結預應力現澆平扳)、疊合樓蓋體系、預製板樓蓋體系和組合樓蓋體系。
5.簡述高層建築結構布置的一般原則。
答:高層房屋平面宜簡單、規則、對稱,儘量減少複雜受力和扭轉受力,盡量使結構抗側剛度中心、建築平面形心、建築物質量中心重合,以減少扭轉。高層建築,其平面形狀可以是方形、矩形和圓形,也可以採用l形、t形、十字形和y形。
但平面尺寸要滿足有關規範要求。
高層結構房屋豎向的強度和剛度宜均勻、連續,無突變。避免有過大的外挑和內收,避免錯層和區域性夾層,同一樓層樓面標高盡量統一,豎向結構層間剛度上下均勻,加強樓蓋剛度,以加強連線和力的傳遞。同時,建築物高寬比要滿足有關規定,並按要求設定變形縫。
(五)畫圖題
1、畫出結構內力、位移與高度關係圖。p1圖1—1
第二章高層建築結構設計基本原則
(一)填空題
1.地基是指支承基礎的土體,天然地基是指基礎直接建造在未經處理的天然土層上的地基。
2.當埋置深度小於基礎底面寬度或小於5m,且可用普通開挖基坑排水方法建造的基礎,一般稱為淺基礎。
3,為了增強基礎的整體性,常在垂直於條形基礎的另乙個方向每隔一定距離設定拉梁,將條形基礎聯絡起來。
4.基礎的埋置深度一般不宜小於0.5m,且基礎頂面應低於設計地面100mm以上,以免基礎外露。
5.在抗震設防區,除岩石地基外,天然地基上的箱形和筏形基礎,其埋置深度不宜小於建築物高度的1/15;樁箱或樁筏基礎的埋置深度(不計樁長)不宜小於建築物高度的1/18—1/20。
6.當高層建築與相連的裙房之間設定沉降縫時,高層建築的基礎埋深應大於裙房基礎的埋深至少2m。
7.當高層建築與相連的裙房之間不設定沉降縫時,宜在裙房一側設定後澆帶,其位置宜設在距主樓邊柱的第二跨內。
8.當高層建築與相連的裙房之間不設定沉降縫和後澆帶時,應進行地基變形驗算。
9.基床係數即地基在任一點發生單位沉降時,在該處單位面積上所需施加壓力值。
10.偏心受壓基礎的基底壓應力應滿足、和的要求,同時還應防止基礎轉動過大。
11.在比較均勻的地基上,上部結構剛度較好,荷載分布較均勻,且條形基礎梁的高度不小於1/6柱距時,地基反力可按直線分布,條形基礎梁的內力可按連續梁計算。當不滿足上述要求時,宜按彈性地基梁計算。
12.十字交叉條形基礎在設計時,忽略地基梁扭轉變形和相鄰節點集中荷載的影響,根據靜力平衡條件和變形協調條件,進行各類節點豎向荷載的分配計算。
13.在高層建築中利用較深的基礎做地下室,可充分利用地下空間,也有基礎補償概念。如果每㎡基礎面積上牆體長度≮400mm,且牆體水平截面總面積不小於基礎面積的1/10,且基礎高度不小於3m,就可形成箱形基礎。
高層建築結構設計複習
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高層建築結構設計
摘要 目前,隨著高層建築在我國的迅速發展,建築高度的不斷增加,建築型別與功能愈來愈複雜,結構體系的更加多樣化,高層建築結構設計也越來越成為結構工程師設計工作的主要重點和難點之所在。本文就高層建築結構設計的原則 特點和高層建築的結構變形特點進行分析。關鍵詞 高層建築結構設計原則特點 1高層建築結構設計...
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