2.1鋼筋混凝土房屋建築和鋼結構房屋建築各有哪些抗側力結構體系?每種結構體系舉1~2 個工程例項回答。
答：鋼筋混凝土房屋建築的抗側力結構體系有：框架結構(如主體18層、區域性22層的北京長城飯店)；框架剪力牆結構（如26層的上海賓館）；剪力牆結構（包括全部落地剪力牆和部分框支剪力牆）；筒體結構(如芝加哥dewitt-chestnut公寓大廈（框筒），芝加哥john hancock大廈（桁架筒），北京中國國際**大廈（筒中筒）)；框架核心筒結構（如廣州中信大廈）；板柱-剪力牆結構。
鋼結構房屋建築的抗側力體系有：框架結構（如北京的長富宮）；框架-支撐（抗震牆板）結構（如京廣中心主樓）；筒體結構（芝加哥西爾斯大廈（束筒））；巨型結構（如香港中銀大廈）。
2.2 框架結構、剪力牆結構和框架剪力牆結構在側向力作用下的水平位移曲線各有什麼特點？
答：(1)框架結構在側向力作用下，其側移由兩部分組成：樑和柱的彎曲變形產生的側移，側移曲線呈剪下型，自下而上層間位移減小；柱的軸向變形產生的側移，側移曲線為彎曲型，自下而上層間位移增大。
第一部分是主要的，所以框架在側向力作用下的水平位移曲線以剪下型為主。 (2)剪力牆結構在側向力作用下，其水平位移曲線呈彎曲型，即層間位移由下至上逐漸增大。 (3)框架-剪力牆在側向力作用下，其水平位移曲線呈彎剪型, 層間位移上下趨於均勻。
2.3框架結構和框筒結構的結構構件平面布置有什麼區別?
答：(1)框架結構是平面結構，主要由與水平力方向平行的框架抵抗層剪力及傾覆力矩，必須在兩個正交的主軸方向設定框架，以抵抗各個方向的側向力。抗震設計的框架結構不宜採用單跨框架。
框筒結構是由密柱深梁組成的空間結構，沿四周布置的框架都參與抵抗水平力，框筒結構的四榀框架位於建築物的周邊，形成抗側、抗扭剛度及承載力都很大的外筒。
2.5中心支撐鋼框架和偏心支撐鋼框架的支撐斜桿是如何布置的？偏心支撐鋼框架有哪些型別？為什麼偏心支撐鋼框架的抗震性能比中心支撐框架好？
答：中心支撐框架的支撐斜桿的軸線交匯於框架梁柱軸線的交點。偏心支撐框架的特點是支撐連線位置偏離梁柱節點。
偏心支撐框架的基本形式有單斜桿、人字形和v形。偏心支撐框架的剛度與中心支撐框架接近，消能梁段越短，其剛度越大。經過合理設計的偏心支撐框架，在大震作用下，消能梁段腹板剪下屈服，通過腹板塑性變形耗能**能量；支撐斜桿保持彈性，不會出現受拉屈服和受壓屈曲的現象；偏心支撐框架的柱和消能梁段以外的梁，也保持彈性。
研究表明，消能梁段的腹板剪下屈服，具有塑性變形大、屈服後承載力繼續提高、滯回耗能穩定等特點。偏心支撐框架的抗震效能明顯優於中心支撐框架。
2.6為什麼規範對每一種結構體系規定最大的適用高度？實際工程是否允許超過規範規定的最大適用高度？
答：要根據房屋建築的高度、是否需要抗震設防、抗震設防烈度等因素，確定乙個與其匹配的、經濟的結構體系，使結構效能得到充分發揮，建築材料得到充分利用。而每一種結構體系，也有其最佳的適用高度範圍。
實際工程允許超過規範規定的最大適用高度，但結構設計應採取有效的加強措施，並且有可靠依據，或進行專門的研究和論證。
2.7什麼樣的建築體形對結構抗震有利？為什麼？為什麼結構平面布置對稱、均勻及沿豎向布置連續、無突變有利於抗震？
答：對抗震有利的建築平面形狀是簡單、規則、對稱、長寬比不大的平面。結構構件的平面布置與建築平面有關。
平面簡單、規則、對稱的建築，容易實現有利於抗震的結構平面布置，即承載力、剛度、質量分布對稱、均勻，剛度中心和質量中心盡可能重合，減小扭轉效應。結構具有良好的整體性。平面形狀不對稱時，應通過剪力牆的布置調整並實現剛度對稱。
簡單、規則、對稱結構的計算分析結構能較好的反應結構在水平力作用下的受力狀態，設計者能比較正確計算其內力和側移。
2.8簡述房屋建築平面不規則和豎向不規則的型別？
答：平面不規則的型別包括扭轉不規則、樓板凹凸不規則和樓板區域性不連續
豎向不規則的型別包括側向剛度不規則、豎向抗側力構件不連續和樓層承載力突變。
2.9在什麼情況下設定防震縫、伸縮縫和沉降縫？這三種縫的特點和要求是什麼？
答：在房屋建築的總體布置中，為了消除結構不規則、收縮和溫度應力、不均勻沉降對結構的有害影響，可以用防震縫、伸縮縫和沉降縫將房屋分成若干獨立的部分。防震縫應有一定得寬度，否則在**時相鄰部分會互相碰撞而破壞。
鋼筋混凝土框架結構房屋的防震縫寬度，當高度不超過15m時可為70mm；超過15m時，6度、7度、8度和9度分別每增加5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm；框架-剪力牆結構和剪力牆結構房屋的防震縫寬度，可分別採用框架結構防震縫寬度的70%和50%，但都不小於70mm。防震縫兩側結構型別不同時，按需要較寬防震縫的結構型別和較低房屋高度確定縫寬。現澆鋼筋混凝土框架結構、剪力牆結構伸縮縫的最大間距分別為55m和45m，框架-剪力牆結構伸縮縫的最大間距可根據具體情況介於45m和55m之間。
鋼結構伸縮縫的最大間距可為90m。抗震設防的結構，沉降縫的寬度應符合防震縫最小寬度的要求。
5.1 平面結構和樓板在自身平面內具有無限剛性這兩個基本假定是什麼意義，在框架、剪力牆、框架-剪力牆結構的近似計算中為什麼要用這兩個假定？
答：(1)假定一片框架或一片剪力牆可以抵抗在本身平面內的側向力，而在平面外的剛度很小，可以忽略。因而整個結構可以劃分成若干個平面結構共同抵抗與平面結構平行的側向荷載，垂直於該方向的結構不參加受力。
假定二，樓板在其自身平面內剛度無限大，樓板平面外剛度很小，可以忽略。因而在側向力作用下，樓板可作剛體平移或轉動，各個平面抗側力結構之間通過樓板互相聯絡並協同工作。
上述兩個基本假定的意義在於：近似方法將結構分成獨立的平面結構單元，內力分析解決兩個問題，第一，水平荷載在各片抗側力結構之間的分配。荷載分配與抗側力單元的剛度有關，要計算抗側力單元的剛度，然後按剛度分配水平力，剛度愈大，分配的荷載也愈多。
第二，計算每片平面結構在所分到的水平荷載作用下的內力和位移。
(2)在框架、剪力牆、框架-剪力牆結構的近似計算中要用這兩個假定,這三大結構體系的抗側力構件均為平面構件，可以簡化為平面結構，同時是為了簡化計算，在不考慮扭轉效應下，對計算的精度不會產生大的影響。
5.2分別畫出一片三跨4層框架在垂直荷載（各層各跨滿布均布荷載）和水平荷載作用下的彎距圖形、剪力圖形和軸力圖形。
5.3 剛度係數d和d的物理意義是什麼？有什麼區別？為什麼？應用的條件是什麼？應用時有哪些不同？
答：(1)d的物理意義：當柱端有轉角時使柱端產生單位水平位移所需施加的水平推力。d的物理意義：當柱端固定時使柱端產生單位水平位移所需施加的水平推力。
(2)抗側剛度d值小於d值，即梁剛度較小時，柱的抗側剛度減小了。因為當梁的剛度較小時，對柱的約束作用減小，從而使柱的抗側剛度減小。
(3)當梁比柱的抗彎剛度大很多時，剛度修正係數α值接近1，可近似認為α=1，此時第i層柱的側移剛度為d值，在剪力分配公式中可用d值代替d值，即反彎點法。工程中用梁柱線剛度比判斷，當時可採用反彎點法，反之，則採用d值法。
5.4 影響水平荷載下柱反彎點位置的主要因素是什麼？框架頂層、底層和中部各層反彎點位置有什麼變化？反彎點高度比大於1的物理意義是什麼？
答：(1)影響水平荷載下柱反彎點位置的主要因素：結構的總層數及該層所在位置；梁柱線剛度比；荷載形式；上層梁與下層梁剛度比；上下層層高比。
(2)在框架頂層反彎點位置在頂層柱中點以上；底層反彎點位置在2h/3高度處（h是底層柱的高度）；中部各層反彎點位置在各柱中點。
(3)反彎點高度比大於1的物理意義是表示柱下端的約束彎矩遠大於柱上端的約束彎矩，使得反彎點超過了柱的上端，使該柱中沒有反彎點。
5.5梁柱桿件的彎曲變形和柱軸向變形對框架側移有什麼影響？框架為什麼具有剪下型側移曲線？
答：(1)框架總位移由桿件彎曲變形產生的側移和柱軸向變形產生的側移兩部分疊加而成。由桿件彎曲變形引起的「剪下型側移」，可由d值計算，為框架側移的主要部分；由柱軸向變形產生的「彎曲型側移」，可由連續化方法作近似估算。
後者產生的側移變形很小，多層框架可以忽略，當結構高度增大時，由柱軸向變形產生的側移佔總變形的百分比也增大，在高層建築結構中不能忽略。
（2）因為整體框架可以看成空腹的深梁，整體變形以剪下變形為主；由桿件彎曲變形引起的「剪下型側移」，為框架側移的主要部分，所以框架具有剪下型側移曲線。
（3）5.6什麼是剪力牆結構的等效抗彎剛度？整體牆、聯肢牆、單獨牆肢等計算方法中，等效抗彎剛度有何不同？怎麼計算？
答：(1)等效抗彎剛度是指按剪力牆頂點側移相等的原則考慮彎曲變形和剪下變形後,折算為豎向懸臂受彎構件的抗彎剛度。
(2)整體牆等效抗彎剛度：（倒三角分布荷載）
連肢牆等效抗彎剛度：
單獨牆肢等效抗彎剛度：（倒三角分布荷載）
5.7 剪力牆連續化方法的基本假定是什麼？它們對該計算方法的應用範圍有什麼影響？
答：(1)剪力牆連續化方法的基本假定:忽略連梁軸向變形，即假定兩牆肢水平位移完全相同；兩牆肢各截面轉角和曲率都相等，因此連梁兩端轉角相等，連梁反彎點在中點；各牆肢截面、各連梁截面及層高等幾何尺寸沿全高是相同的。
(2)有這些假定可見，連續化方法適用於開洞規則、由下到上牆厚及層高都不變的連肢牆。實際工程中不可避免地會有變化，如果變化不多，可取各樓層的平均值作為計算引數，如果是很不規則的剪力牆，本方法不適用。此外，層數愈多，本方法計算結果愈好，對低層和多層的剪力牆，計算誤差較大。
5.8剪力牆連續化方法中，連梁未知力和是什麼？沿高度分布有有什麼特點？與牆肢內力有什麼關係？
答：(1)是指連梁中點的剪力。是指連梁對牆肢的約束彎矩。
(2)沿高度是連續分布的。表示連梁對牆肢的反彎作用，=·2c 其中2c表示牆肢重心到重心的距離。
5.9 聯肢牆的內力分布和側移變形曲線的特點是什麼？整體係數α對內力分布和變形有什麼影響？為什麼？
答：(1)連肢牆的內力分布特點：由於連肢牆的洞口開得比較大，截面的整體性已經破壞，橫截面上正應力的分布遠不是遵循沿一根直線的規律。
但牆肢的線剛度比同列兩孔間所形成的連梁的線剛度大得多，每根連梁中部有反彎點，各牆肢單獨彎曲作用較為顯著，但僅在個別或少數層內，牆肢出現反彎點。側移變形曲線的特點:連肢牆的側移曲線呈彎曲型，當洞口加大而牆肢減細時，其變形向剪下型靠近。
(2)整體係數α對內力分布和變形的影響主要表現在以下幾個方面:
a.連肢牆的側移曲線呈彎曲型，α值大，牆的抗側剛度愈大，側移減小。
b.連梁內力沿高度分布特點：連梁最大剪力在中部某個高度處，向上、向下都逐漸減小。
最大值的位置與引數α有關，α值愈大，的位置愈接近底截面。此外，α值增大時，連梁剪力增大。c.
牆肢軸力與α有關，因為牆肢軸力即該截面以上所有連梁剪力之和，當α值加大時，連梁剪力加大，牆肢軸力也加大。
d.牆肢的彎矩也與α值有關，與軸力相反，α值愈大，牆肢彎矩愈小。
5.10 整體牆、聯肢牆、單獨牆肢沿高度的內力分布和截面應變分布有什麼區別？
答：(1)整體剪力牆的受力狀態如同豎向懸臂梁，為靜定結構，截面變形後仍符合平面假定，因而截面應力可按材料力學公式計算，整體牆彎矩沿高度都是乙個方向（沒有反向彎矩），彎矩圖為曲線，由下到上逐漸減小，截面應力分布是直線，牆為彎曲型變形。
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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第一章1 將10層及10層以上或高度超過28m的住宅建築結構和房屋高度大於24m的其他民用建築，稱為高層民用建築。2 高層建築的結構形式 按功能材料分 高層建築有鋼筋混凝土結構 鋼結構以及採用鋼和鋼筋混凝土材料的混合結構形式。鋼筋混凝土結構材料 豐富 造價較低，可澆築成各種形狀，組成多種結構體系，且...
高層建築結構設計複習試題
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...