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高层建筑结构设计

名词解释

1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。

3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。

5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。

6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结

构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。

7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形

式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层）

8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和

的比值。

9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力P??效应的主要参数。 10.抗推刚度（D）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11.结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。

12.主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方

向，若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13.剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。

框架结构的变形特征是呈剪切型的。

14.剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主

要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。

15.延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这

时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。

16.弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱

线刚度分配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。

第一章 概论

（一）填空题

1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。

4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。 5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱—剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。

6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少扭转效应。

7．《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。

9 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、框架—剪力墙结构。

(二)选择题

1．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。

2．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。 3．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。

4．8度抗震设防时，框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是[ C ]。 a．2； b．3； c．4； d．5。

5．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑[ A ]。

a．房屋高度；b．高宽比；c．房屋层数；d．地基土类别。

(三)判断题

1．高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素，选用适当的结构体系。[ √ ]

2．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。[ √ ]

3．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。[× ]

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．高层结构只在使用功能上有要求时才设置地下室。[ × ]

6．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[ √ ] 7．防震缝两侧结构体系不同时，缝宽应按需要较窄的规定采用。[× ]

(四)简答题

1．我国对高层建筑结构是如何定义的？

答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。

2．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。

3．高层建筑侧向位移如何控制？

答：高层建筑应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的束载力、稳定性和使用要求。

（1）弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比 表2—1—1

结构类型 框架 筒中筒、剪力墙 框支层 2) 高度等于或大于250m的高层建筑，

?ue/h?ue/h宜符合以下规定：

1) 高度不大于150m的高层建筑，比值不宜大于如表2—1—1所述规定。

限值 1/550 1/1000 1/1000 不宜大于1/500。

框架—剪力墙、框架—核心筒、板柱—剪力墙 1/800