四川大学《高层建筑结构》期末考试必备通关指导Word文档格式.docx
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水平荷载主要考虑风荷载和地震作用。
24、水平何载作用下,出现侧移后,重力荷载会产生附加弯矩。
附加弯矩又增大侧移,这是一种二阶效应,也称为“P-Δ“效应。
25、框架梁的截面尺寸应满足三方面的要求:
承载力要求、_构造要求、_剪压比限值。
二、单项选择题
1、高层建筑结构的受力特点是(C)。
A、竖向荷载为主要荷载,水平荷载为次要荷载;
B、水平荷载为主要荷载,竖向荷载为次要荷载;
C、竖向荷载和水平荷载均为主要荷载;
D、不一定。
2、高层剪力墙结构的剪力墙布置,下列哪项符合规定?
(A)
A、剪力墙应双向或多向布置,宜打通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于2,墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3;
B、剪力墙宜双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于2,墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3;
C、剪力墙应双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不应小于3,墙肢截面高度与厚度之比不宜小于2;
D、剪力墙应双向布置,宜拉通对直,每个独立墙段的总高度与长度之比不宜小于3,墙肢截面高度与厚度之比不应小于2。
3、已知某超高层建筑位于沿海地区,且该地区抗震设防烈度为9度,则考虑该结构构件的地震效应和其他荷载效应的组合时,下列表达式正确的是(B)。
A、γGSGE++;
B、γGSGE+++;
C、γGSGE+;
D、γGSGE+;
E、。
4、按D值法对框架进行近似计算时,各柱的侧向刚度的变化规律是(B)。
A、当柱的线刚度不变时,随框架梁线刚度的增加而减小;
B、当柱的线刚度不变时,随框架梁线刚度的增加而增加;
C、当框架梁、柱的线刚度不变时,随层高的增加而增加;
D、当框架梁、柱的线刚度不变时,随层高的增加而减小;
E、与框架梁的线刚度无关。
5、抗震设计时,三级框架梁梁端箍筋加密区范围内的纵向受压钢筋截面A’s与纵向受拉钢筋截面面积As的比值应符合的条件是(B)。
A、A’s/As≤;
B、A’s/As≥;
C、A’s/As≤;
D、A’s/As≥。
6、剪力墙高宽比H/B<
,墙体易发生(C)。
A、弯曲破坏;
B、弯剪破坏;
C、剪切破坏;
D、弯压破坏。
7、
是为了保证剪力墙的截面不宜(C)。
A、变化;
B、过大;
C、过小;
D、其他。
8、多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种?
(C)
A、防止结构倒塌;
B、防止结构发生破坏;
C、防止非结构部分发生过重的破坏;
D、防止使人们惊慌。
9、框架梁、柱中心线宜重合,当梁、柱中心线间有偏心时,下列哪种说法是正确的?
(D)
A、在任何情况下不应大于该方向柱截面宽度的1/4;
B、非抗震设计时不应大于该方向柱截面宽度的1/4;
C、抗震设计时不宜大于该方向柱截面宽度的1/4;
D、如偏心距大于该方向柱宽的1/4时,可采用增设梁水平加腋的措施。
10、在计算抗震设计的框架节点时,当四边有梁约束,梁宽不小于1/2柱宽,两个方向梁的高度分别为850mm和600mm,其节点约束数的取值为(C)。
A、;
B、;
C、;
D、。
11、下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是(D)。
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。
12、对于以下五种类型的钢筋混凝土多高层建筑结构即:
1)框架;
2)框架—剪力墙;
3)填充墙框架;
4)剪力墙;
5)乙类建筑中结构。
下面哪项列出的结构宜进行罕遇地震作用下的薄弱层抗震变形验算?
(D)
A、1、5;
B、1、2、4;
C、1、3、5;
D、1、3;
13、已知某抗震设防为9度区的高层建筑,在多遇地震影响下其水平地震影响系数最大值为,该结构重力荷载代表值为150000KN,则该结构由地震作用引起的总的竖向压力标准值为(B)。
A、2652021;
B、23400KN;
C、48000KN;
D、36000KN;
E、40800KN。
14、高层建筑结构抗震设计中,地震作用效应和荷载效应的基本组合按下式计算:
若建筑物高80m,按8度抗震设计,同时要考虑风荷载时,应采取下列哪一组系数可以满足上式要求?
(B)
组别
(A)
(B)
(C)
(D)
15、提高钢筋混凝土柱延性的措施,下列说法中(D)不正确。
A、尽量采用长柱,避免短柱和极短柱的出现;
B、加密柱箍筋;
C、控制轴压比和剪压比;
D、采用高强钢筋。
16、在高层建筑结构抗震设计中,对一、二级抗震等级的框架有些部位柱的内力在截面设计时要乘以增大系数,现有下列一些因素:
(Ⅰ)节点处的强柱弱梁和截面设计的强剪弱弯要求;
(Ⅱ)柱净高与截面长边尺寸之比小于4的短柱的加强要求;
(Ⅲ)角柱抗扭的加强要求;
(Ⅳ)底层柱下端处不首先屈服的要求;
(Ⅴ)解决内力分析误差的近似计算要求。
试指出乘以增大系数的正确原因,应是下列何项组合?
A、(Ⅱ)(Ⅲ)(Ⅴ);
B、(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅳ);
C、(Ⅰ)(Ⅲ)(Ⅴ);
D、(Ⅰ)(Ⅲ)(Ⅳ)。
17、竖向荷载作用下剪力墙内力的计算,不考虑结构的连续性,可近似认为各片剪墙只承受(A)。
A、轴向力;
B、弯矩;
C、剪力;
D、弯矩和轴向力。
18、高层建筑结构防震缝的设置,下列所述哪种正确?
(B)
A、应沿房屋全高设置,包括基础也应断开;
B、应沿房屋全高设置,基础可不设防震缝,但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接;
C、应沿房屋全高设置,有地下室时仅地面以上设置;
D、沿房屋全高设置,基础为独立柱基时地下部分可设防震缝,也可根据不同情况不设防震缝。
19、建筑根据其抗震重要性为四类,当为乙类建筑II类场地时,下列何种叙述是正确的?
A、可按本地区的设防烈度提高1度计算地震作用;
B、可按本地区的设防虺度计算地震作用,按提高1度采取抗震措施;
C、按本地区的设防烈度提高1度计算地震和采取抗震措施;
D、不必采取提高设防烈度的抗震措施。
2021体现“强梁弱柱”的设计原则,二级框架柱端弯矩应大于等于同一节点左、右梁端弯矩设计值之和的(D)。
A、倍;
B、倍;
C、倍;
D、倍。
21、高层建筑抗震设计时,应具有(A)抗震防线。
A、多道;
B、两道;
C、一道;
D、不需要。
22、下列四种高层建筑结构设计的布置中何项为正确?
(B)
A、当需要抗震设防时,高层建筑必须设地下室;
B、需要抗震设防的高层建筑、竖向体型应力求规则均匀,避免有过大的外挑和内收;
C、框架—剪力墙结构中,横向剪力墙的布置、尽量避免设置在建筑的端部附近及恒载较大的地方;
D、高层框架结构体系,当建筑平面为长方形且平面宽度比长度短得多时,主要承重框架采用纵向布置的方案对抗风有利。
23、有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时,标准风压值应取重现期为(E)。
A、25年;
B、30年;
C、50年;
D、80年;
E、100年。
24、超过(B)高度的高层建筑抗震设计时,应考虑风荷载效应与水平地震荷载效应的组合。
A、40mB、60mC、80mD、100m
25、考虑抗震设防的框架应设计成“强柱弱梁”框架,所谓“强柱弱梁”是指(D)。
A、柱的截面积Ac比梁的截面积Ab大;
B、柱的配筋面积比梁的配筋面积大;
C、柱的线刚度大于梁的线刚度;
D、控制梁、柱相对强度,使塑性铰首先在梁端出现。
26、抗震等级为二级的框架结构,框架柱的剪力设计值Vc应如何确定?
A、
B、
C、
D、
27、剪力墙结构在侧向力作用下的变形曲线为(D)。
A、弯压型;
B、剪切型;
C、弯剪型;
D、弯曲型。
28、建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑,一个是框架结构,另一个是框架-剪力墙结构,这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的?
(C)
A、必定相等;
B、后者的抗震等级高;
C、前者的抗震等级高、也可能相等;
D、不能确定。
29、在设防烈度为6度至9度地区内的乙类、丙类高层建筑,应进行抗震设计,其地震作用计算按下列哪种做法才符合《高规》JGJ3-2021的规定?
(A)
A、各抗震设防的高层建筑均应计算地震作用;
B、6度设防时,I~III类场地上的建筑不必计算,IV类场地上的较高建筑及7度至9度设防的建筑按本地区设防烈度计算;
C、6度不必计算,7度至9度设防的建筑应按本地区设防烈度计算;
D、6度设防时I、II类场地上的建筑不必计算,III类和IV类场地上建筑及7度至9度设防的建筑应按本地区设防烈度计算。
30、以下关于框架的观点,哪个是正确的?
(C)
A、按照D值法,线刚度大的柱上的剪力必大于线刚度小的柱上的剪力;
B、反弯点法在计算柱的抗侧移刚度时考虑了节点的转动;
C、按照D值法框架柱的反弯点位置与框架层数有关;
D、值法比反弯点法求得的柱抗侧移刚度大。
三、多项选择题
1、风荷载对高层建筑结构的作用特点有(ACDE)。
A、风力作用与建筑物的外形直接有关,表现出很强的个性特征;
B、风力作用与建筑物的外形没有任何关系;
C、风力受周围环境影响较大;
D、风力作用具有静力作用和动力作用两重性质;
E、风力在建筑物的表面分布很不均匀,在角区和建筑物内收的局部区域,会产生较大的风力。
2、框架结构的内力计算中,关于分层法和反弯点法说法正确的有(BC)。
A、分层法和反弯点法均需要把结构分成敞口框架进行内力分析;
B、分层法需要对结构进行分层,反弯点法不需要对结构进行分层;
C、分层法计算得到的节点弯矩可能不平衡,反弯点法计算得到的节点弯矩一定平衡;
D、两种方法计算得到的节点弯矩一定平衡;
E、两种方法计算得到的节点弯矩都一定不平衡,需要进行再次分配。
3、框剪结构中,抗侧力结构布置说法正确的有(ABCE)。
A、剪力墙的数量要合理,并不是越多越好,且遵循“均匀、分散、对称、周边”的原则;
B、应设计成双向抗侧力体系,抗震设计时,结构两主轴方向均应布置剪力墙,宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近;
C、双向主体结构构件之间除个别节点外,应采用刚接,以保证结构整体的几何不变和刚度的发挥;
D、主体结构的横向构件应设计成刚结抗侧力体系,纵向构件之间可以采用铰接;
E、梁与柱或柱与剪力墙的中线宜重合,使内力传递和分布合理且保证节点核心区的完整性。
4、关于二阶段设计方法中,说法正确的有(ABCDE)。
A、第一阶段设计主要是对结构构件截面进行承载力验算,必要时还需验算结构的弹性变形;
B、第一阶段设计是确保第一水准和第二水准的设防要求;
C、对有特殊要求、地震时易倒塌以及有明显薄弱层的不规则结构,除进行第一阶段的设计外,还需进行第二阶段的设计,验算结构的弹塑性变形;
D、第二阶段设计是实现第三水准设防要求;
E、对大多数结构,可只进行第一阶段设计,而只通过概念设计和抗震构造措施来满足第三水准设计要求。
5、在剪力墙结构中,关于剪力墙门窗洞口的设置规定说法正确的有(ACD)。
A、宜上下对齐,成列布置,形成明确的墙肢和连梁;
B、必须上下对齐、成列布置;
C、洞口设置应避免墙肢刚度相差悬殊;
D、不宜采用错洞墙;
E、禁止采用错动墙。
6、当总框架、总剪力墙和水平荷载完全相同时,用连续连杆方法按刚接体系和铰接体系算出的结构相同部位处的内力说法正确的有(ACE)。
A、两者算出的总剪力墙截面弯矩相同;
B、前者算出的总剪力墙截面弯矩大于后者算出的总剪力墙截面弯矩相同;
C、前者算出的总剪力墙截面剪力大于后者算出的总剪力墙截面剪力;
D、前者算出的总框架剪力小于后者算出的总框架剪力;
E、两者算出的总剪力墙截面剪力和总框架剪力均相同。
7、关于风荷载计算说法正确的有(ABCDE)。
A、基本风压是一种理想、特殊条件下的风压,与建筑物自身没直接关系;
B、风压高度变化系数不仅考虑了地貌而且还考虑了高度对基本风压的修正,与建筑自身没直接关系;
C、风荷载体型系数反映了建筑物的外观特性,突出了建筑物的个性特点;
D、风振系数反映了结构动力特性对风荷载的影响;
E、《荷载规范》方法计算的风荷载值为风荷载标准值。
8、剪力墙结构布置说法正确的有(ABCDE)。
A、抗震设计的剪力墙结构,应避免仅单向有墙的结构布置形式;
B、剪力墙应尽量布置得比较规则,拉通、对直,宜自下到上连续布置,不宜突然取消或中断,避免刚度突变;
C、剪力墙不宜布置得太密,结构的侧向刚度不宜过大;
D、墙肢不宜过宽,高宽比不应太小,避免脆性的剪切破坏;
E、需要采取措施控制剪力墙平面外的弯矩。
9、在对铰接体系框剪结构计算内力时,说法正确的有(BCDE)。
A、在用连续连杆法建立方程时,用到了力法原理;
B、在用连续连杆法建立方程时,并没有用到力法原理;
C、在建立方程和求解内力时,假定总框架和总剪力墙具有相同的侧移曲线;
D、在建立方程时,假定总剪力墙刚度和总框架刚度不变,从而得到常系数微分方程,方便求解方程;
E、在建立方程时,连杆对总剪力墙的弯曲没有任何约束。
四、判断题
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、在框-剪结构中,框架柱的抗推刚度和剪力墙的等效抗弯刚度都不能直接使用。
3、剪力墙洞口处的连梁,其正截面受弯承载力按一般受弯构件的要求计算。
(×
)
4、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。
5、在扭转作用下,各片抗侧力结构的侧移及层间变形也不相同,距刚心较近的边缘抗侧力单元的侧移及层间变形最大。
(×
6、竖向荷载作用下剪力墙内力的计算,可近似认为各片剪力墙不仅承受轴向力,而且还承受弯矩和剪力。
7、异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。
(×
8、框架柱的D值不是抗侧移刚度。
9、剪力墙洞口处的连梁,为了不使斜裂缝过早出现或混凝土过早破坏,连梁的尺寸不应太小。
五、简答题
1、高层建筑结构设计的基本原则是什么?
答:
2、扭转修正系数的物理意义是什么?
为什么各片抗侧力结构值不同?
什么情况下大于l,什么情况下等于l或小于1?
答:
3、为了使钢筋混凝土框架成为延性耗能框架,应采用哪些抗震概念设计?
4、高层建筑结构的受力和变形特点是什么?
设计时应考虑哪些问题?
特点:
水平荷载对结构影响大,对高度的增加除轴力与高度成正比外,弯矩和位移呈指数曲线上升,并且动力荷载作用下,动力效应大,扭转效应大。
考虑:
结构侧移,整体稳定性和抗颠覆问题,承载力问题。
5、高层建筑基础埋置深度要满足什么要求?
应考虑建筑物的高度、体形、地基土质、抗震设防烈度等因素。
埋置深度可以室外地坪算至基础底面,并以符合下列要求:
(1)天然地基或复合地基,可取房屋的1∕15;
(2)桩基础可取房屋高度的1∕18(桩长不计在内)。
当建筑物采用岩石地基或采取有效措施时,在满足地基承载力和稳定要求及基底零应力区满足要求的前提下,基础埋深可不受前面
(1)
(2)条的限制。
当地基可能产生滑移时,应采取有效的抗滑移措施。
6、什么是刚心?
怎样用近似方法求框架结构、剪力墙结构和框剪结构的刚心?
(1)刚度中心是指在不考虑扭转情况下各抗侧力单元层剪力的合力中心,计算方法与形心计算方法类似,把抗侧力单元层的抗侧刚度作为假想面积,求得各个假想面积的总形心就是刚度中心。
(2)求框架结构的刚心-框架柱的D值就是抗侧移刚度,所以分别求出每根柱在y方向和x方向的D值后,直接代入公式求x0和y0,式中求和符号表示对所有柱求和。
求剪力墙结构的刚心-直接由剪力墙的等效抗弯刚度计算位置,同一层中各片剪力墙弹性模量相同,计算是注意纵向和横向剪力墙要分别计算。
求框架-剪力墙结构的刚心:
在框-剪结构中,框架柱的抗推刚度和剪力墙的等效抗弯刚度都不能直接使用,先计算框-剪结构y方向和x方向平移变形下协同工作下,各片抗侧力单元所分配到的剪力,再按公式近似计算刚心位置。
7、延性和延性比是什么?
为什么抗震结构要具有延性?
延性是指构件和结构屈服后,具有承载力不降低或基本不降低、具有足够塑性变形能力的一种性能。
构件延性比:
对于钢筋砼构件,当受拉钢筋屈服后,进入塑性状态,构件刚度降低,随着变形迅速增加,构建承载力略有增大,当承载力开始降低,就达到极限状态。
延性比是极限变形与屈服变形的比值。
结构延性比:
对于一个钢筋砼结构,当某个构件出现塑性铰时,结构开始出现塑性变形,但结构刚度只略有降低;
当塑性铰达到一定数量后,结构也会出现“屈服现象”即结构进入塑性变形迅速增大而承载力略微增大的阶段,是“屈服”后的联塑性阶段。
结构的延性比通常是指达到极限时顶点位移与屈服时顶点位移的比值。
8、影响水平荷载下柱反弯点位置的主要因素是什么?
柱反弯点位置与柱端转角有关,即与柱端约束有关。
当两端固定时或两端转角相等时,反弯点在柱中点;
当柱一端约束较小,即转角较大时,反弯点向该端靠近,极端情况为一端铰接,弯矩为0,即反弯点在铰接端,规律就是反弯点向约束较弱的一端靠近。
具体来说:
结构总层数、梁柱线刚度比、荷载形式、上层梁与下层梁刚度比、上下层层高比。
9、简述工程上抗扭手段有哪些?
1.注意场地选择和地基基础设计;
2.选择合理的抗震结构体系,尽量规则布置建筑结构,合理利用结构延性,同时重视非结构因素。
3.主要的结构抗震受力构件应靠近结构周边进行布置,以有效提高结构的抗扭转能力和刚度。
4.合适位置布设阻尼器或其他一些耗能减震装置。
10、框架柱的箍筋有哪些作用?
为什么轴压比大的柱配箍特征值也大?
如何计算体积配箍率?
柱箍筋作用:
(1)约束混凝土,提高混凝土延性;
(2)承受剪力;
(3)约束纵向钢筋,与纵向钢筋一起形成承载骨架。
由于轴压比增大会降低框架柱延性,而配置箍筋则是提高延性的有效措施,箍筋越多则对混凝土的约束越大。
因此轴压比大的柱配箍特征值也大,以增大体积配箍率。
体积配箍率:
ρv=AsvlSv/(L1L2S),其中:
Asv为单肢箍筋面积;
lSv为箍筋总长;
L1,L2为矩形箍筋包围的混凝土核心面积两个边长;
S为箍筋间距。
当为其他形状箍筋时,仅需将L1L2改为箍筋包围的混凝土核心面积即可。
11、为什么梁铰机制比柱铰机制对抗震有利?
梁铰机制是指塑性铰出在梁端,除柱脚外,柱端无塑性铰;
柱铰机制是指在同一层所有柱的上、下端形成塑性铰。
梁铰机制之所以优于柱铰机制是因为:
(1)梁铰分散在各层,即塑性变形分散在各层,不至于形成倒塌机构,而柱铰集中在某一层,塑性变形集中在该层,该层为柔软层或薄弱层,形成倒塌机构;
(2)梁铰的数量远多于柱铰的数量,在同样大小的塑性变形和耗能要求下,对梁铰的塑性转动能力要求低,对柱铰的塑性转动能力要求高;
(3)梁是受弯构件,容易实现大的延性和耗能能力.柱是压弯构件,尤其是轴压比大的柱,不容易实现大的延性和耗能能力.
(4)实际工程设计中,很难实现完全梁铰机制,往往是既有梁铰、又有柱铰的混合铰机制。
设计中,需要通过加大柱脚固定端截面的承载力,推迟柱脚出铰;
通过强柱弱梁,尽量减少柱铰。
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