1、抗側力構件與布置1.什么是高層建筑結構，其主要抗側力結構體系有哪些，他與多層結構的主要區別有哪些？ 10層及10層以上或房屋高度大于28m的建筑物稱為高層建筑，此處房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。主要抗側力結構體系有框架-剪力墻、剪力墻、筒體等；與多層結構的主要區別為：水平荷載是設計主要因素；側移成為控制指標；軸向變形和剪切變形不可忽略。2.高層建筑的抗側力體系主要有哪幾類？各有哪些組成和承受作用特點？答：高層建筑的抗側力類型主要有：框架結構、剪力墻結構、框架剪力墻結構、筒體結構、懸臂結構及巨型框架結構。組成和承受作用特點：框架結構體系架結構體系有線型桿件梁和柱作為主要構件組成的，承

2、受豎向和水平作用；剪力墻結構體系：混凝土墻體組成，承受全部豎向和水平作用的；框架剪力墻結構體系：框架結構中布置一定數量的剪力墻組成由框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用；筒體結構體系：由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用；懸臂結構體系：在鋼筋混凝土內筒為主要受力結構的高層建筑中，從內筒不同高度處伸出金屬懸臂桿，并在其端部掛有鋼吊桿與內筒共同承受各層樓板的自重與附加的活荷載；巨型框架結構體系：由若干巨柱以及巨梁組成，承受主要的水平力和豎向荷載；其余的樓面截面梁柱組成二級結構，只將樓面荷載傳遞到巨型框架結構上去。高層建筑結構受力特點和結構概念設計3.高層結構剪力墻設計中，剪力墻的布置要求?a剪力墻

3、宜沿主軸方向或其他方向雙向布置b.抗震設計的剪力墻結構，應避免僅單向有墻的結構布置形式c.剪力墻墻肢截面宜簡單、規則；剪力墻結構的側向剛度不宜過大。d剪力墻宜自上而下連續布置，避免剛度突變e.剪力墻的門窗洞口宜上下對齊、成列布置，形成明確的墻肢和連梁。4.高層建筑結構布置原則：（1）高層建筑不應采用嚴重不規則的結構體系，宜采用規則結構，即體型（平面、立面）規則，結構平面布置均勻、對稱并具有較好的抗扭剛度；（2）應具有明確的計算簡圖和合理的傳力途徑；（3）結構豎向布置均勻，結構的剛度、承載力和質量分布均勻，無突變的結構；（4）應使結構具有必要的承載能力、剛度和變形能力；（5）應避免部分結構或構件

4、的破壞而導致整個結構喪失承載重力荷載、風荷載和地震作用的能力；（6）對可能出現的薄弱部位應采取有效的措施予以加強，宜設置多道防線。5.對抗風，抗震有利的平面形狀是哪些？對抗風有利的建筑平面形狀是簡單規則的凸平面；對抗震有利的建筑平面形狀是簡單，規則，對稱，長寬比不大的平面。6.簡述房屋建筑平面不規則與豎向不規則的類型，在設計中應如何避免上述不規則結構？ 平面不規則包括扭轉不規則、樓板凹凸不規則和樓板局部不連續；豎向不規則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。在設計中可以通過限制建筑物的長寬比，立面的外挑和內收以及限制豎向剛度的變化來避免不規則結構。7.建筑物平面、立面布置的

5、基本原則是什么？答案：對稱、規則、質量和剛度變化均勻。高層結構荷載1高層建筑結構設計時應考慮哪些荷載或作用?答：高層建筑和高聳結構主要承受豎向荷載、風荷載和地震作用等。與多層建筑有所不同，由于高層建筑的豎向力遠大于多層建筑，在結構內可引起相當大的內力；同時由于高層建筑的特點，水平荷載的影響顯著增加。2.地震作用：（1）指地震波從震源通過基巖傳播引起的地面運動，使處于靜止的建筑物受到動力作用而產生的強烈振動。（2）特點：多年不遇、難以預報、破壞嚴重（3）三要素：幅值（強度、加速度、位移）；頻譜；持時小于20S。（4）影響因素：震源位置、深度地震發生原因、傳播距離、傳播區域、場地土的性質（堅硬、中

6、硬、軟弱土）（5）地震作用的大小與地震波的特性有關，還與場地土性質及房屋本身的動力特性有很大關系。（6）計算方法：靜力法、反應譜法、時程分析法。（7）基本烈度：指某一地區在設計基準期（50年）內，在一般場地條件下可能遭受的最大烈度（超越概率10%）（8）震源：地殼深處發生巖層斷裂，錯懂得地方，也就是第一個地震波發生的地方3.建筑物的動力特性？自振周期，振型，阻尼。 通常質量大，剛度大，周期短的建筑物在地震作用下的慣性力也大；剛度小，周期長的建筑物位移較大，但慣性力較小。 特別是當地震波的卓越周期與建筑物自振周期相近時，會引起類共振，結構的地震反應加劇。4.影響地震影響系數的因素？ 度、場地類別

7、、設計地震分組、結構自振周期、阻尼比 確定（振周期，阻尼比，場地特征周期Tg）場地影響曲線上由最大值開始下降的周期稱為場地特征周期Tg，Tg越大，曲線平臺段愈長，長周期結構的地震作用將加大。5.什么是設計地震分組？設計地震分組反映了震中距的影響。例如同樣是7度，如果離震中距較近，則地面運動的頻率成分中短周期成分多，場地卓越周期短，對剛性結構造成的震害大，長周期的結構反應小；如果距離震中距遠，短周期振動衰減比較多，場地卓越周期較長，則高柔的結構受地震影響大。分在第三組的城鎮，由于特征周期Tg較大，長周期結構的地震作用會較大。6何謂反應譜？底部剪力法和振型分解反應譜法在地震作用計算時有何異同？答：

8、根據大量的強震記錄，求出不同自振周期的單自由度體系地震最大反應，取這些反應的包線，稱為反應譜。以反應譜為依據進行抗震設計，則結構在這些地震記錄為基礎的地震作用下是安全的，這種方法稱為反應譜法。利用反應譜，可很快求出各種地震干擾下的反應最大值，因而此法被廣泛應用。以反應譜為基礎，有兩種實用方法。 (1)振型分解反應譜法 此法是把結構作為多自由度體系，利用反應譜進行計算。對于任何工程結構，均可用此法進行地震分析。（2）底部剪力法 對于多自由度體系，若計算地震反應時主要考慮基本振型的影響，則計算可以大大簡化，此法為底部剪力法，是一種近似方法。利用這種方法計算時，也是要利用反應譜。它適用于高度不超過4

9、0m，以剪切變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的結構，以及近似于單質點體系的結構。用反應譜計算地震反應，應解決兩個主要問題：計算建筑結構的重力荷載代表值；根據結構的自振周期確定相應的地震影響系數。7.有效質量系數？因為總是前幾個振型起主要作用，如果有限個振型參與的等效質量達到總質量的90%，就已經足夠精確了。8.結構的經驗自振周期？剪力墻：T1橫=0.06N T1縱=0.05N框剪：（0.060.09）N，根據剪力墻多少確定系數。框架：（0.080.1）N，根據填充墻的材料和多少確定系數鋼結構：0.1N9.高層建筑結構地震作用的計算方法有哪些？它們的實用條件是什么？答：高層建筑結構地震作用

10、的計算方法主要有底部剪力法、振型分解反應譜法和時程分析法。高層建筑結構宜采用振型分解反應譜法。對質量和剛度不對稱、不均勻的結構以及高度超過100m的高層建筑結構應采用考慮扭轉耦聯振動影響的振型分解反應譜法。高度不超過40m、以剪力變形為主且質量和剛度沿高度分布比較均勻的高層建筑結構，可采用底部剪力法。79度抗震設防的高層建筑，下列情況應采用彈性時程分析法進行多遇地震下的補充計算，設計要求及荷載效應組合1.重力二階效應包括什么？(1)由于構建自身撓曲引起的附加重力效應，即P-效應，二階內力與構件撓曲形態有關，一般是構件的中間大，兩端為零； (2)在水平荷載作用下結構產生側移后，重力荷載由于該側移

11、而引起的附加效應，即P-效應.2.延性和延性比是什么?為什么抗震結構要具有延性? 延性:是指構件和結構屈服后，具有承載力不降低或基本不降低、且有足夠塑性變形能力的一種性能。構件延性比：對于鋼筋混凝土構件，當受拉鋼筋屈服后，進入塑性狀態，構件剛度降低，隨著變形迅速增加，構件承載力略有增大，當承載力開始降低，就達到極限狀態。延性比是極限變形與屈服變形的比值。結構延性比：對于一個鋼筋混凝土結構，當某個桿件出現塑性鉸時，結構開始出現塑性變形，但結構剛度只略有降低;當塑性鉸達到一定數量以后，結構也會出現屈服現象”即結構進入塑性變形迅速增大而承載力略微增大的階段，是屈服”后的聯塑性階段。結構的延性比通常是

12、指達到極限時頂點位移與屈服時頂點位移的比值。3.對高層建筑結構進行豎向荷載作用下的內力計算時，是否要考慮活荷載的不利布置?答：對高層建筑，在計算活荷載產生的內力時，可不考慮活荷載的最不利布置。因為樓面活荷載的最不利布置對內力產生的影響較小；另一方面，高層建筑的層數和跨數都很多，不利布置方式繁多，難以一一計算。為簡化計算，可按活荷載滿布進行計算，然后將梁跨中彎矩乘以1.11.2的放大系數。4.高層建筑結構上的豎向荷載主要包括?永久荷載和可變荷載5.高層建筑結構上的水平荷載主要包括?風荷載和水平地震作用6.為什么要進行彈性位移驗算？為了保證高層建筑中的主體結構在多遇地震作用下基本處于彈性受力狀態，

13、以及填充墻、隔墻和幕墻等非結構構件基本完好，避免產生明顯損傷，應限制結構的層間位移。 框架,剪力墻近似計算方法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么意義？ 1）一片框架或一片剪力墻可抵抗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，垂直于該方向的結構不參加受力。2）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系并協同工作。2.在高層建筑結構計算中，假定樓蓋在自身平面內為絕對剛性有何意義？如果不滿足上述

14、假定，則在計算中應如何考慮？ 答案： 樓板在其自身平面內不發生相對變形，只作剛體運動，平動和轉動；這樣，可按樓板水平位移線性分布的條件進行水平荷載的分配，如果結構無扭轉，則同層水平位移相等，可簡化結構計算。如不滿足剛性樓蓋的要求，則可按彈性樓蓋計算，或對剛性樓蓋計算的結構進行修正。3.框架計算假定？（1）豎向荷載作用下，假定結構無側移（2）忽略梁，柱軸向變形及剪切變形（3）桿件等剛度，以桿件軸線作為框架計算軸線。4.D值法的基本假定是什么？答：（1）水平荷載作用下，框架結構同層各結點轉角位移相等；（2）梁、柱軸向變形均忽略不計。5.D值法與反彎點法的區別？（1）D是對反彎點法的改進，精度高；（

15、2）修正兩點：a節點轉動影響柱的抗側移剛度，故柱的抗側移剛度不但與本身的線剛度和層高有關，還與梁的線剛度有關。B節點的轉動還影響反彎點的高度，故柱的反彎點高度應是一個變數，而不是一個定數。6.反彎點法計算彎矩時，與框架中節點相連的梁端彎矩計算公式說明了什么？答：反彎點法計算彎矩時，與框架中節點相連的梁端彎矩計算公式說明了梁端彎矩不當與相連的柱端彎矩有關,而且還與該梁的線剛度成正比。7.簡述D值法和反彎點法的適用條件并比較它們的異同點答：對比較規則的、層數不多的框架結構，當柱軸向變形對內力及位移影響不大時，可采用D值法或反彎點法計算水平荷載作用下的框架內力和位移。用D值法計算水平荷載下框架內力有

16、三個基本假定：假定樓板在其本身平面內剛度為無限大，忽略柱軸向變形，忽略梁、柱剪切變形。D值法是更為一般的方法，普遍適用，而反彎點是D值法特例，只在層數很少的多層框架中適用。相同點求解過程一樣，區別是反彎點法反彎點在各層固定，而D值法隨梁柱剛度比而進行修正。8.剪力墻有哪幾種類型？答：剪力墻根據有無洞口、洞口的大小和位置以及形狀等可分為四類，即整截面墻、整體小開口墻、聯肢墻、壁式框架。 （1）整截面墻，指沒有洞口的實體墻或洞口很小的剪力墻，其受力狀態如同豎向懸臂構件。當剪力墻高寬比較大時，受彎變形后截面仍保持平面，法向應力呈線性分布。 （2）整體小開口墻，指洞口稍大且成列分布的剪力墻，截面上法向

17、應力稍偏離直線分布，相當于整體彎矩直線分布和墻肢局部彎矩應力的疊加。墻肢的局部彎矩一般不超過總彎矩的15%，且墻肢在大部分樓層沒有反彎點。 （3）聯肢墻，指洞口更大且成列布置，使連梁剛度比墻肢剛度小得多，連梁中部有反彎點，各墻肢單獨作用較顯著，可看成若干個單肢剪力墻由連梁聯結起來的剪力墻。當開有一列洞口時為雙肢墻，當開有多列洞口時為多肢墻。 （4）壁式框架，當洞口寬而大，墻肢寬度相對較小，墻肢剛度與連梁剛度相差不太遠時，剪力墻的受力性能與框架結構相類似。其特點是墻肢截面的法向應力分布明顯出現局部彎矩，在許多樓層內墻肢有反彎點。 9.在水平荷載作用下，計算剪力墻結構時的基本假定是什么？答：（1）

18、樓蓋在自身平面內的剛度為無限大。 （2）各片剪力墻在其平面內的剛度較大，忽略其平面外的剛度。 10.高層建筑結構有何受力特點？答：高層建筑受到較大的側向力（水平風力或水平地震力），在建筑結構底部豎向力也很大。在高層建筑中，可以認為柱的軸向力與層數為線性關系，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，高層建筑各構件受力復雜，對截面承載力和配筋要求較高。11.什么是高層建筑結構的概念設計？在進行概念設計時的要點主要有哪些？結構簡單規則均勻；剛柔適度，性能高加強連接，整體穩定性強；輕質高強、多道設防。

19、12.進行延性結構設計時應采用什么方法才能達到抗震設防三水準目標？進行延性結構設計時是通過驗算薄弱層彈塑性變形，并采取相應的構造措施使結構有足夠的變形能力來達到抗震設防三水準目標。13.多道抗震防線的意義：一是指一個抗震結構體系，應有若干個延性較好的分體系組成，并由延性較好的結構構件將各分體系聯系起來協同工作；二是指抗震結構體系應有最大可能數量的內部、外部贅余度，有意識的建立起一系列分布的屈服區，以使結構能吸收和消耗大量的地震能量，一旦遭受破壞也易于修復。14.什么是剛度特征值？它有哪些方面的影響？答：剛度特征值是框架抗側剛度與剪力墻抗側剛度比值的物理量。 當框架抗側剛度較大，剪力墻抗側剛度較

20、小時，值較大，隨著增大，結構性能體現為以框架為主，當時，EIw0，即相當于純框架結構，相反，隨著剪力墻抗側剛度大，框架抗側剛度小，值較小，隨著值減小，結構性能體現為以剪力墻結構為主，當0時，CF0，相當于純剪力墻結構。對結構側移、水平剪力分配，對外荷載分配都有影響15.計算水平地震作用有哪些方法? 計算等效水平地震作用是將地震作用按水平和豎直兩個方法分別來進行計算的。具體計算方法又分為反應譜底部剪力法和反應譜振型分解法兩種方法。16.如何計算水平荷載作用下的框架的頂點位移？計算水平荷載作用下的框架的頂點位移按如下步驟進行：1）反彎點法或D值法計算框架各層的抗側剛度；2）計算各層的層剪力；3）由

21、1）和2）計算各層的層間側移；4）各層層間側移的和即為框架的頂點位移。17.計算地震作用的底部剪力法適用于什么情況？答：高度不超過40m，以剪切變形為主，剛度與質量沿高度分布比較均勻的建筑物，可采用底部剪力法計算地震作用。框架構件設計1.延性框架的主要設計原則有哪些？1）強柱弱梁：交匯在同一節點的上、下柱端截面在軸壓作用下的受彎承載力之和應大于兩側梁端截面受彎承載力之和，實現塑性鉸先出現在梁端，推遲或避免柱端形成塑性鉸。2）強剪弱彎：梁柱的受剪承載力應分別大于其受彎承載力對應的剪力，推遲或避免其剪切破壞，實現延性的彎曲破壞。3）強核芯區、強錨固：核芯區的受剪承載力應大于交匯在同一節點的兩側梁達

22、到受彎承載力時對應的核芯區剪力。在梁柱塑性鉸充分發展之前，核芯區不破壞。伸入核芯區的鋼筋應有足夠的錨固長度。4）限制軸壓比、加強箍筋對混凝土的約束、局部加強。2.框架結構構件設計中，“強剪弱彎”要求是如何實現的？答：在設計中采用將承載力不等式轉化為內力設計表達式，對不同抗震等級采用不同的剪力增大系數，從而使強剪弱彎的程度有所差別。3.梁截面抗彎，抗剪配筋與延性？應按適筋梁設計，為實現延性鋼筋混凝土梁，應限制梁端塑性鉸區上部受拉鋼筋的配筋率，同時，必須在梁端下部配置一定量的受壓鋼筋，以減小框架梁端塑性鉸區截面的相對受壓高度。為了使塑性鉸區有良好的塑性轉動能力，同時為了防止混凝土壓潰前受壓鋼筋過早

23、壓屈，在梁兩端設置箍筋加密區。4.框架梁截面尺寸應滿足什么要求？承載力要求，構造要求，剪壓比要求。承載力要求通過承載力驗算實現，后兩者通過構造措施實現。5.影響梁延性和耗能的主要因素？破壞形態，截面混凝土相對壓區高度，塑性鉸區混凝土約束程度。6.保證框架柱結構構件具有足夠延性的措施：限制框架柱的剪跨比、軸壓比、剪壓比、縱筋配筋率、箍筋配箍率。（1）剪跨比：指框架柱端截面彎矩設計值M和剪力與截面高度乘積之比。2為長柱，壓彎破壞；1.52為短柱，一般發生剪切破壞，若配有足夠的箍筋，也可能實現延性較好的剪壓破壞；剪跨比不大于1.5為極短柱，一般發生剪切斜拉破壞。（2）軸壓比：對稱配筋柱截面的混凝土相

24、對受壓區高度與其軸壓比有關，因此柱的破壞形態也與軸壓比有關。增大軸壓比，也就是增大相對受壓區高度。相對受壓區高度超過界限值，就成為小偏壓破壞。（3）箍筋：抵抗剪力，約束混凝土，防止縱筋壓屈。7. 框架結構的破壞機理是什么？答：豎向荷載作用下，一般情況，梁端抗彎承載力首先達到其極限承載力，出現塑性鉸區域，相應地梁端截面轉角位移顯著加大，內力向跨中發生轉移，導致跨中彎矩進一步提高，跨中撓曲變形增大，直至破壞。水平荷載作用下，框架柱承受水平剪力和柱端彎矩，并由此產生水平側移，同時由水平力引起的傾覆力矩，使框架的近側柱拉伸、遠側柱壓縮，形成框架的整體彎曲變形，水平力也引起樓層剪力，使梁、柱產生垂直其桿

25、軸線的剪切變形和彎曲變形，形成框架的整體剪切變形，直至破壞。5.框架結構梁、柱構件截面幾何尺寸的初選方法是什么？答：答：（1）梁：梁高： ；梁寬：（2）柱：柱截面面積一般根據軸壓比限值估算，同時截面的高度、寬度要滿足以下要求：6.框架柱剪跨比、軸壓比、剪壓比定義是什么？它們與框架柱破壞形態有什么樣的關系？答：剪跨比：對于柱指框架柱端截面彎矩設計值M和剪力與截面高度乘積之比，即，剪跨比大于2的柱，其破壞形式一般為延性的彎曲破壞，而剪跨比小于2的柱，一般導致脆性的剪切破壞。軸壓比：指柱組合的軸壓力設計值與柱的全截面面積和混凝土抗壓強度設計值乘積之比，即；軸壓比是影響柱的延性重要因素之一，試驗研究表

26、明，柱的延性隨軸壓比的增大急劇下降，軸壓比較高時，將導致混凝土壓碎而受拉鋼筋尚未屈服的小偏心受壓脆性破壞。剪壓比：柱內平均剪應力與混凝土抗壓強度設計值之比；柱構件截面剪壓比過大，混凝土過早地發生剪切破壞。7.為何要限制剪壓比？ 由試驗可知，箍筋過多不能充分發揮鋼箍作用，因此，在設計時要限制梁截面的平均剪應力，使箍筋數量不至于太多，同時，也可有效防止裂縫過早出現，減輕混凝土碎裂程度。剪力墻設計1.剪力墻結構定義：由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結構。2.短肢剪力墻？指截面厚度不大于300mm，各肢截面高度與厚度之比的最大值大于4不大于8的剪力墻。3.連梁：上下窗間部分。墻肢：左右窗間部分。4.

27、剪力墻破壞特征？彎曲破壞、彎剪破壞、剪切破壞、滑移破壞5.剪力墻抗震設計的原則有哪些？為什么要設置剪力墻的加強部位？試說明剪力墻加強部位的范圍。 強墻弱梁、強剪弱彎、限制墻肢軸壓比和墻肢設置邊緣構件、加強重點部位、連梁特殊措施。因為剪力墻加強部位的彎矩和剪力均很大；總高1/8和底部2層高度中的較大值，且不大于15m. 6.在剪力墻內，水平鋼筋和豎向鋼筋設計原則是什么？答：在剪力墻內，水平鋼筋滿足抗剪，豎向鋼筋滿足抗彎。分布鋼筋抗剪，抗彎，減少收縮裂縫。7.剪力墻截面設計包括幾個方面？a.正截面偏心受壓承載力計算.b.正截面偏心受拉承載力計算.c.斜截面受剪承載力計算. 框剪1.框架剪力墻結構的計算方法主要有哪些，他們的共同點和不同點？答：計算有兩種方法：一是計算機借助單元矩陣位移法，另一種是簡化的手算近似法。 共同點：一是基于樓板在平面內剛度