东北大学18年12月《高层建筑结构设计》考核作业
东 北 大 学 继 续 教 育 学 院高层建筑结构设计 试 卷（作业考核 线下） B 卷（共 6 页）
总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十
得分
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一、名词解释（每题2分，共20分）
1. 房屋高度：
2. 框架结构：
3. 转换结构构件：
4. 剪重比：
5. 刚重比：
6. 结构刚度中心：
7. 主轴：
8. 剪切变形：
9. 剪力滞后：
10. 延性结构：
二、填空题（每空1分，共10分）
1．三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、（ ）。
2．地基是指（ ）的土体，天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。
3．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少（ ）。
4．抗震设计时高层建筑按其（ ）可分为甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。
5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方法：①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（ ）；②高度超过40m的高层建筑物一般采用（ ）；③刚度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采用（ ）进行补充计算。，
6．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计，这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言，就是要实现（ ）、（ ）、（ ）。
三、选择题（每题1分，共10分）
1．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是（ ）。
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。
2．8度抗震设防时，框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是（ ）。
A．2； B．3； C．4； D．5。
3．持力层是指：（ ）
A．与基础底面相接触的第一层土层 B．基础底面以下到基岩处的土层
C．建筑结构周边的土层 D．建筑结构下边的土层
4．与基础类型的选择无关的因素是：（ ）
A．工程地质及水文地质条件 B．相邻建筑物的基础类型
C．建筑物的荷载 D．施工条件
5．关于基础埋深，下列错误的是：（ ）
A．在满足地基稳定和变形条件的前提下，基础宜浅埋
B．当上层土的承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层
C．基础宜埋置在地下水位以下
D．位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求
6．对无地下室及抗震设防等级为二级的框架结构，其筏板基础设计时，应将柱根组合的弯矩设计值乘以增大系数：（ ）
A．1.2 B．1.25 C．1.3 D．1.5
7．框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ ）
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．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．采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（ ）。
A.的建筑结构
B. 以剪切变形为主的建筑结构
C.、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构
D.、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构
10．框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。（ ）
A. 框架结构变形大、延性好、抗侧力小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低
B. 框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，建造更高的框架结构是可能的，也是合理的
C. 剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制（可比框架高度大）
D. 框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构
四、判断题（每题1分，共10分）
1．我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，高层建筑不应采用严重不规则的各种结构体系。（ ）
2．高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状，如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。（ ）
3．高层结构的概念设计很重要，它直接影响到结构的安全性和经济性。（ ）
4．当上部结构的荷载分布比较均匀，地基比较均匀时，条形基础一般沿房屋横向布置。（ ）
5．文克尔地基模型是将地基看作由无数小土柱组成，并假定各土柱之间存在摩擦力。（ ）
6．筏形基础的混凝土强度等级不应低于C25。（ ）
7．“小震不坏，中震可修，大震不倒”是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震是指50年设计基准期内，超越概率大于10％的地震。（ ）
8．建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当量取0.125g(g为重力加速度)。（ ）
9．房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层楼面结构，应采用装配整体式楼面结构符合《高层建筑混凝土结构技术规程》的规定。（ ）
10．高层建筑结构倾覆计算时，应按风荷载或水平地震作用计算倾覆力矩设计值，抗倾覆的稳定力矩不应小于倾覆力矩设计值。计算稳定力矩时，楼层活荷载取50％，恒荷载取90％。（ ）
五、简答题（每题5分，共50分）
1. 高层建筑结构有何受力特点？
答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外，高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求较高。
2. 高层建筑结构的竖向承重体系和水平向承重体系各有哪些？
答：高层建筑结构的竖向承重体系有框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体、板柱—剪力墙以及一些其他形式如：悬挂式结构，巨型框架结构和竖向桁架结构。
高层建筑结构的水平承重体系有现浇楼盖体系（包括肋梁楼盖体系、密肋楼盖体系、平板式楼盖体系、无粘结预应力现浇平扳)、叠合楼盖体系、预制板楼盖体系和组合楼盖体系。
3. 简述高层建筑结构布置的一般原则。
答：高层房屋平面宜简单、规则、对称，尽量减少复杂受力和扭转受力，尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合，以减少扭转。高层建筑，其平面形状可以是方形、矩形和圆形，也可以采用L形、T形、十字形和Y形。但平面尺寸要满足有关规范要求。
高层结构房屋竖向的强度和刚度宜均匀、连续，无突变。避免有过大的外挑和内收，避免错层和局部夹层，同一楼层楼面标高尽量统一，竖向结构层间刚度上下均匀，加强楼盖刚度，以加强连接和力的传递。同时，建筑物高宽比要满足有关规定，并按要求设置变形缝。
4. 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。
5. 高层建筑结构设计时应考虑哪些荷载或作用?
答：高层建筑和高耸结构主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用等。与多层建筑有所不同，由于高层建筑的竖向力远大于多层建筑，在结构内可引起相当大的内力；同时由于高层建筑的特点，水平荷载的影响显著增加。
6. 结构承受的风荷载与哪些因素有关?
答：当计算承重结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值 应按下式计算：
式中 ——风荷载标准值，kN／m2；
——基本风压；
——风荷载体型系数，应按《荷载规范》第7．3节的规定采用；
——风压高度变化系数；
——高度 处的风振系数。
对于围护结构，由于其刚性一般较大，在结构效应中可不必考虑其共振分量，此时可仅在平均风压的基础上，近似考虑脉动风瞬间的增大因素，通过阵风系数进行计算。其单位面积上的风荷载标准值 应按下式计算：
式中 ——高度 处的阵风系数。
7. 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度和9度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。
8. 为什么计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时可以不考虑活荷载的折减和活荷载的不利布置？
答：在高层建筑中，恒荷载较大，占了总竖向荷载的85%以上。活荷载相对较小，所以在实际工程中，往往不考虑折减系数，按全部满荷载计算，有在设计基础时考虑折减系数的。
在计算高层建筑结构竖向荷载下产生的内力时，可以不考虑活荷载的不利布置，按满布活荷载一次计算。因为高层建筑中，活荷载占的比例很小（住宅、旅馆、办公楼活荷载一般在1.5~2.5KN/㎡内，只占全部竖向荷载的10—15%），活荷载不同布置方式对结构内力产生的影响很小；再者，高层建筑结构是复杂的空间体系，层数、跨数很多，不利分布情况太多，各种情况都要计算工作量极大，对实际工程设计往往是不现实的。
9. 框架结构有哪些优缺点？
梁、柱组成的框架作为建筑竖向承重结构，并同时抵抗水平荷载时，被称为框架结构体系。
优点：建筑平面布置灵活，可做成需要大空间的会议室、餐厅、办公室等。
缺点：抗侧刚度小，水平位移较大，故限制了建造高度。一般不宜超过50m。各种结构型式适用高度还与设防烈度有关。抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸及层高。
10. 简述D值法和反弯点法的适用条件并比较它们的异同点
答：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D值法或反弯点法计算水平荷载作用下的框架内力和位移。
用D值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。
D值法是更为一般的方法，普遍适用，而反弯点是D值法特例，只在层数很少的多层框架中适用。相同点求解过程一样，区别是反弯点法反弯点在各层固定，而D值法随梁柱刚度比而进行修正。
18年6月考试《高层建筑结构设计》考核作业 东北大学18年12月考试《高层建筑结构设计》考核作业
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(出处: 无忧答案网)
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