西南交大結構抗震及高層建筑離線作業(yè).docx

20152016年第1學期離 線 作 業(yè)科 目： 結構抗震及高層建筑 姓 名： XX 學 號： XX 專 業(yè)： 土木工程（工民建） 西南交通大學遠程與繼續(xù)教育學院直 屬 學 習 中 心結構抗震及高層建筑第1次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題)16.在框架剪力墻結構體系中，如結構剛度特征值很大，則其性能趨近于（框架）結構。17.在框架剪力墻結構體系中，如結構剛度特征值很小，則其性能趨近于（剪力墻）結構。18.高層結構平面布置時，應使其平面的質量中心和剛度中心盡可能靠近，以減少（扭轉效應）。 19. 在地震區(qū)須設伸縮縫、沉降縫、防震縫的房屋，縫寬均按（防震縫縫寬）考慮。20.用手算方法計算框架在水平荷載作用下的內力時，一般可采用（反彎點和D值）法。21.高層建筑結構設計有哪些特點？水平荷載成為設計的主要荷載和決定因素；側向變形成為設計的主要矛盾和控制指標；層數(shù)較多時，構件軸向變形的影響不容忽略；結構延性成為設計的重要指標。22.多層及高層建筑鋼筋混凝土結構有哪幾種主要體系？有框架、剪力墻、框架，剪力墻（筒體）、筒中筒、成束筒、巨形框架等23.在進行高層建筑結構的平面布置時應注意什么？應注意：有利于抵抗水平和豎向荷在；受力明確，傳力路徑清楚；形狀簡單、規(guī)則、對稱；盡量使剛度對稱，以減小扭轉的影響24.高層建筑設計中，應遵循什么基本原則來處理變形縫的設置？在高層建筑中設置變形縫會給結構及建筑設計帶來困難，并增加造價和施工復雜性，因此盡量不設縫，而采取各種措施來解決好沉降不均勻、溫度收縮應力或體型復雜等問題25.高層建筑設計中，可采取哪些措施以使高層部分與裙房部分不設沉降縫？采用樁基或采取減少沉降的有效措施，使沉降差降低在允許范圍內；主樓與裙樓采用不同的基礎形式，并宜先施工主樓，后施工裙房，調整土壓力使后期沉降基本接近；地基承載力較高、沉降計算較為可靠時，主樓與裙樓的標高預留沉降差，待沉降基本穩(wěn)定后再連為整體，使兩者標高最后保持基本一致26.框剪結構中剪力墻布置要點什么？剪力墻布置要點：剪力墻宜對稱布置；剪力墻應貫通全高；在層數(shù)不多時，剪力墻可做成T形或L形等；剪力墻靠近結構外圍布置；剪力墻的間距不應過大27.有一正方形截面的鋼筋混凝土框架柱，抗震等級為三級，柱底截面的內力設計值N6300kN，M=1260kN-m，采用對稱配筋，混凝土強度等級C40，fc=19.5N/mm2，鋼筋為HRB335級，fy=300N/mm2，軸壓比限值n=0.9，請根據(jù)軸壓比限值初步確定此框架柱的截面尺寸。為滿足框架柱抗震設計的軸壓比要求：由 N f c bh n 可得到： bh N f c n = 6300000 19.50.9 358974m m 2 b=h 358974 599mm ；考慮模數(shù)要求，?。?b=h=600mm ，滿足最小構造要求28.某高層框架結構，抗震等級為二級，考慮地震作用組合時，梁端彎矩設計值為：左端ML=273.1kN-m（順時針方向），右端MR=448.5kN-m（順時針方向），與地震作用組合時的豎向荷載作用下的梁端剪力值為VGb=128.6kN，梁的凈跨度為ln=6m，試根據(jù)抗震設計要求確定該框架梁的剪力設計值。根據(jù)強剪弱彎要求：二級框架結構梁剪力增大系數(shù)為1.2V=1.2(ML+MR)/ln+VGb=1.2(273.1+448.5)/6+128.6=272.92kN結構抗震及高層建筑第2次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題)16.用手算方法計算豎向荷載作用下的內力時，一般可采用（分層和力矩分配）法。 17.剪力墻根據(jù)有無洞口，洞口大小和位置以及形狀等，可分為整截面墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻和（壁式框架）四類。 18.框架剪力墻結構中，框架主要承受豎向荷載，剪力墻主要承受（水平）荷載。 19.在水平荷載作用下，用反彎點法分析框架，求得某中間層邊節(jié)點的柱上、下端彎矩分別為2和3，此時，框架橫梁的節(jié)點彎矩為（-5）。 20.抗震設計時，各類建筑按其（使用功能的重要性）可分為甲類建筑、乙類建筑、丙類建筑和丁類建筑等四類。 21.建筑結構抗震概念設計的概念及主要內容什么？ 概念設計：把握主要的抗震概念所進行的設計，主要內容包括：注意建筑場地選擇；把握建筑體型；利用結構延性；設置多道防線；重視非結構因素（非結構構件）。22.進行建筑結構抗震設計時，在總體上應把握的基本原則是什么？ 注意場地選擇，把握建筑體型，利用結構延性，設置多道防線，重視非結構因素。23.什么是三水準抗震設計目標？抗震設計除抗震計算外，還有哪些內容？ 三水準抗震設計的目標是：小震不壞，中震可修，大震不倒?？拐鹪O計除抗震計算，在結構方案、布置及構件的構造及連接設計中，均有抗震要求。24.我國現(xiàn)行抗震設計規(guī)范規(guī)定的抗震設防標準是什么？ 計算按設防烈度進行；構造按設防烈度或加減一度進行。25.為何建筑物地基土的抗震承載力要高于地基靜承載力？一是動強度較靜強度高；二是地震時結構的安全度可小一些。26.影響砂土液化的主要因素有哪些？土的組成；土的密實度；土層的埋深；地下水位；地震烈度；地震持續(xù)時間。27.某十二層的框架剪力墻結構（阻尼比為0.05），抗震設防烈度為8度，多遇地震下地震影響系數(shù)最大值為0.16（地震加速度為0.2g），類場地，設計地震分組為第二組（即Tg=0.3s），結構基本周期T1=1.0s，結構總重力荷載代表值81450kN，按底部剪力法計算結構多遇地震下總水平地震作用標準值。 1 = ( T g T ) 0.9 max = ( 0.3 1.0 ) 0.9 0.16=0.05414 G eq =0 .85G E =0.8581450=69232.5kN F Ek = 1 G eq =0.05469232.5=3748.3kN 28.某三層鋼筋混凝土框架結構房屋，層高從頂?shù)降追謩e為4m、5m、6m，計算得各層重力荷載代表為： G3=5674.46kN、G2=5364.86kN和G3=6756.43kN，該結構位于類場地，第二設計地震分組，場地特征周期Tg=0.4s，設防烈度為8度，最大地震影響系數(shù)max=0.16，結構的基本自振周期T1=0.3s，試用底部剪力法計算各樓層的水平地震作用及層剪力。重力荷載代表值： G E = i=1 3 G i =17795.75 由于 0.1s T 1 =0.3s T g =0.4s ，故有地震影響系數(shù)： 1 = max 底部總水平地震力： F Ek = max G eq =0.160.8517795.75=2420.22 由于 T 1 =0.3s1.4 T g =0.56s ，故有頂部附加地震作用系數(shù)： n =0 各樓層的水平地震作用 F i = G i H i i=1 n G i H i F EK ；層剪力： V i = i=i n F i 列表計算如下：iGHGHGH/GHFV35674.461585116.90.4611115.721115.7225364.861159013.460.320774.471890.1916756.43640538.580.219530.032420.2217795.75184668.941.0002420.22結構抗震及高層建筑第3次作業(yè)（主觀題）三、主觀題(共13道小題)11.高層建筑？10層及10層以上或房屋高度大于28m的建筑物。12.地震震級？是地震中在離震中100km處由標準地震儀所記錄到的最大水平位移的常用對數(shù)。是反映震源釋放能量大小的指標。13.地震烈度？是指某一區(qū)域的地表和各類建筑物遭受某一地震影響的平均強弱程度，是反映地震影響強弱的指標。14.設防烈度？一個地區(qū)抗震設防依據(jù)的地震烈度稱為抗震設防烈度，一般情況下可取為該地區(qū)的基本烈度。15.土的液化？在地下水位以下的飽和非粘性土受地震振動作用，土粒擠緊空隙水壓增高而不能及時排出，從而使土顆粒處于懸浮狀態(tài)，形成有如“液體”一樣的現(xiàn)象。16.風荷載作用的特點是什么？與建筑物的外形有關；與周圍環(huán)境有關；具有靜力與動力性；在建筑物上的分布很不均勻；與地震作用相比：出現(xiàn)機會較多；持續(xù)時間較長；計算結果較可靠。17.確定結構抗震等級的主要因素有哪些？建筑類別、設防烈度、結構類型、場地類別和結構高度。18.什么是結構抗震設計的多道設防？結構多道設防是指結構某一部分破壞以后，其余部分仍然為可以抵抗外力的結構體系，繼續(xù)安全可靠地承受外力。19.聯(lián)肢剪力墻的多道設防是指什么？因為聯(lián)肢剪力墻的連梁很容易破壞，設計時既要考慮有連梁時聯(lián)肢墻的工作狀態(tài)，又要考慮連梁破壞后形成獨立墻肢，繼續(xù)抵抗外荷載。20.框架梁端箍筋加密區(qū)配筋時的注意事項有哪些？注意事項：不能用彎起鋼筋抗剪；箍筋的數(shù)量不能太少，并滿足直徑和間距要求；箍筋必須做成封閉的，并加135彎鉤；保證施工質量；保證縱向鋼筋的錨固。21.剪力墻中水平鋼筋起什么作用？為什么要控制其最小配筋率？主要作用：抗剪及抵抗溫度收縮應力，并防止縱筋壓屈。原因：為了限制斜裂縫和溫度收縮裂縫。22.1.某三層鋼筋混凝土框架結構房屋，層高從頂?shù)降追謩e為5m、5m、6m，計算所得各層重力荷載代表為： G3=5000kN、G2=5000kN和G1=6000kN，該結構位于類場地，第二設計地震分組，場地特征周期Tg=0.4s，設防烈度為7度，最大地震影響系數(shù)max=0.08，結構的基本自振周期T1=0.3s，試用底部剪力法計算各樓層的水平地震作用及層剪力。23.某地震區(qū)（7度設防）高層（H50m），通過內力計算得知其中一框架梁的支座和跨中截面在各種荷載作用下的內力標準值（見下表），試根據(jù)荷載效應組合原則確定其內力組合設計值。截面恒載使用活載風荷載地震荷載MVMVMVMVkN-mkNkN-mkNkN-mkNkN-mkN支座-26.1936.6-8.7312.215.12.726.855.1跨中32.7910.930.51.67列表計算：截面恒載+活載+風荷載1.2+1.4+1.4重力荷載+地震荷載(+0.5)1.2+1.3Mmax(kN-m)-Mmax(kN-m)V(kN)Mmax(kN-m)-Mmax(kN-m)V(kN)支座-64.7964.78-70.556.9跨中+55.35+48.8結構抗震及高層建筑第4次作業(yè)（主觀題）二、主觀題(共12道小題)11.風荷載是指空氣流動形成的風遇到建筑物時，在建筑物表面產生的壓力或吸力。12.基本風壓是指某地區(qū)空曠平坦地面上離地10m處，重現(xiàn)期為50（或100）年的10分鐘平均最大風速產生的風壓。13.地震反應譜單質點體系地震某一反應的最大值與其體系的自振周期的關系。14.聯(lián)肢剪力墻指分別按連梁及墻肢構件設計的開有較大洞口的剪力墻。15.壁式框架指由桿端帶剛域的變截面梁、墻（柱）桿件所形成的框架，也稱帶剛域框架。16.框架剪力墻結構的剛度特征值對結構側移及內力分配有什么影響？剛度特征值反映總框架抗側剛度與總剪力墻抗彎剛度的相對關系。若總框架剛度相對較大，則剛度特征值增大；反之特征值減小。17.為什么抗震結構要設計成延性結構？抗震結構成為延性結構，才可使結構既能抵抗強烈地震，又比較節(jié)省材料。18.影響剪力墻延性的因素有哪些？影響剪力墻延性的因素有：截面幾何形狀態(tài)、軸壓比、截面配筋方式、分布筋與端部筋的數(shù)量、混凝土等級等。19.為了提高剪力墻的延性應采取什么措施？設計時特別要注意盡量將剪力墻做成有翼緣或有端柱的截面，采用明柱配筋或暗柱配筋方式，分布鋼筋要足以抗剪，但不宜過多，剪力墻的混凝土等級不宜太低。20.為什么框架剪力墻結構中的剪力墻布置不宜過分集中？剪力墻布置若過分集中，將會形成過大的質量和剛度，造成整個結構中的剛度和質量分布不均勻，造成應力集中，引起破壞。21.某框架受水平地震荷載作用如圖（括號中的數(shù)值為各桿的線剛度相對值），試用反彎點法求各桿的內力（彎矩、剪力和軸力）。列表計算：、柱剪力和彎矩的計算層位i層高hi(m)反彎點yi(m)Pi(kN)層剪力Vi(kN)柱位j分配系數(shù)d/d柱剪力Vij(kN)柱彎矩(kN-m)Mij下=VijyiMij上=Vij(hi-yi)3421010A1/410/4=2.555B2/420/4=51010C1/410/4=2.5552422030A1/430/4=1.51515B2/460/4=153030C1/430/4=7.515151643060A2/860/4=156030B4/8120/4=3012060C2/860/4=156030、梁端彎矩（kN-m）的計算層位A柱節(jié)點：ib左=0,ib右=12B柱節(jié)點：ib左=12,ib右=12C柱節(jié)點：ib左=12,ib右=0Mc上Mc下Mb右(kN-m)Mc上Mc下Mb左(kN-m)Mb右(kN-m)Mc上Mc下Mb左(kN-m)3055010550552515201030202051520115304530604545153045、梁端剪力和柱軸力的計算層位A柱軸力NA(kN)梁AB：跨度LAB=8mB柱軸力NB(kN)梁BC：跨度LBC=8mC柱軸力NC(kN)MbzMbyVAB(kN)MbzMbyVBC(k