高层建筑试题及答案.doc

1、 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 (JGJ32002)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 ，

2、 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

3、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。 (四 )简答题 2高层建筑结构有何受力特点？ 答：高层

4、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。 4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

5、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。 5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

6、变形缝。 第二章 高层建筑结构设计 基本原则 (一 )填空题 1地基是指 支承基础 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。 2当埋置深度小于 基础底面宽度 或小于 5m，且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。 3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置 拉梁 ，将条形基础联系起来。 4基础的埋置深度一般不宜小于 0.5m，且基础顶面应低于设计地面 100mm以上，以免基础外露。 5在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的 1/15；桩箱或桩筏 基础的埋置深度（不计桩长）不宜小

7、于建筑物高度的 1/181/20。 6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 2m。 7当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置 后浇带 ，其位置宜设在 距主楼边柱的第二跨内 。 8当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时，应进行 地基变形 验算。 9基床系数即地基在任一点发生 单位沉降 时，在该处单位面积上所需施加 压力值 。 10偏心受压基础的基底压应力应满足 maxp af2.1 、 af 和 2 minmax ppp 的要求，同时还应防止基础转动过大。 11在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形

8、基础梁的高度不小于 1/6柱距 时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按 连续梁 计算。当不满足上述要求时，宜按 弹性地基梁 计算。 12十字交叉条形基础在设计时，忽略 地基梁扭转变形 和 相邻节点集中荷载 的影响，根据静力平衡条件和变形协调条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13在高层建筑 中利用较深的基础做地下室，可充分利用地下空间，也有基础 补偿 概念。如果每基础面积上墙体长度 400mm，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10，且基础高度不小于 3m，就可形成箱形基础。 (二 )选择题 1持力层是指： A 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

9、c建筑结构周边的土层 d建筑结构下边的土层 2与基础类型的选择无关的因素是： B 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 3基础的埋置深度一般是指： C a自标高 0.00处到基础底面的距离 b自标高 0.00处到基础顶面的距离 c自室外地面到基础底面的距离 d自室外地面到基础顶面的距离 4关于基础埋深，下列错误的是： C 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 5下列说法正确的是： B a无限长梁中梁一端的

10、挠度始终不为零 b当任意荷载作用点距近梁端的距离 2x ，同时距较远端的距离 2x 时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁； c当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于 2 时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁； d对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。 6条形基础梁的内力按连续梁计算后， D a直接按内力计算结果配筋 b边跨跨中弯矩宜乘以 1.1的系数，第一内支座的弯矩值宜乘以 1.2的系数 c边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以 1.1的系数 d边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以 1.2的系数 7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

11、弯矩设计值乘以增大系数： B a 1.2 b 1.25 c 1.3 d 1.5 8设防烈度为 7度，屋面高度为 H=40m高层建筑结构，哪种结构类型的防震缝的最小 宽度最大。（ A ） A、框架结构 B、框架 剪力墙结构 C、剪力墙结构 D、三种类型的结构一样大 9两幢相邻建筑，按 8度设防，一幢为框架 筒体结构， 50m高，另一幢为框架结构， 30m高。若设沉降缝，需设多大缝宽。（ D ） A、保证地下室墙之间有 100mm宽的缝即可 B、 170mm C、 303mm D、大于 170mm； 10框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ D ） A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后 B、

12、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 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简述片筏基础设计的主要内容。 答：片筏基础是多、高层房屋中常用的一种基础形式，有平板式和肋梁式两类。设计内容包括确定基础尺寸、基底反力计算和地基承 载力验算、基础内力和配筋计算、构造要求等。具体内容略。 第三章 荷载及设计要求 (一 )填空题 1高

13、层建筑结构主要承受 竖向荷载 ， 风荷载 和 地震作用 等。 2目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架 剪力墙结构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为 12 14kN m2；剪力墙、筒体结构体系为 14 16kNm2。 3在框架设计中，一般将竖向活荷载按 满载 考虑，不再一一考虑活荷载的 不利布置。如果活荷载较大，可按 满载 布置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以 1.1 1.2的系数加以放大，以考虑活荷载不利分布所产生的 影响。 4抗震设计时高层建筑按 其使用功能的重要性 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：高度不超过 40m，以剪

14、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 底部剪力法 ； 高度超过 40m的高层建筑物一般采用 振型分解反应谱 方法；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 时程分析法 进行补充计算。， 6在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为 永久荷载和有关可变荷载的组合值 之和。 7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 强柱弱梁 、 强剪弱弯 、 强节点和强锚固 。 8 A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜 简单 、 规则 、 对称 、 减少偏心 。 9高层建筑结构通常要考虑

15、承载力 、 侧移变形 、 稳定 、 倾复 等方面的验算。 (二 )选择题 1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 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。 2在设计高层建筑风荷载标准值时，下列 何种情况风荷载应乘以大于 1的风振系数 z ? B a高度大于 50m，且高宽比大于 1.5的高层建筑； b高度大于 30m，且高宽比小于 1.5的高层建筑； c高度大于 50m，且高宽比大于 4的高层建筑； d高度大于 40m，且高宽比大于 3的高层建筑。 3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多少年 ? D

16、a 30年； b 50年； c 80年； d 100年。 4多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目 的是下列所述的哪种 ? 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。 5抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？ B a 8度、 9度设防时应考虑竖向地震作用； b 9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合； c 8度设防的较高建筑及 9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合； d 7度设防的较高建筑及 8度、 9度设防时应考虑竖向地震 作用与水平地震作用的不利组合。 6当高层建筑结构采用时程分析

17、法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的 80时，其底部剪力应按下列何值取用 ? B a按 90取用； b至少按 80取用； c至少按 75取用； d至少按 85取用。 7采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（ D ）。 A、 mH 40 的建筑结构 B、以剪切变形为主的建筑结构 C、 mH 40 、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、 mH 40 、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 8在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑，所受风力最大的是（ A ）。 A、建在海岸 B、建在大城市郊区 C、建在小城镇

18、D、建在有密集建筑群的大城市市区 10计算高层建筑风荷载标准值时，取风振系数 1Z 的标准是（ D） A、高度大于 50m的建筑 B、高度大 于 50m且高宽比大于 1.5的建筑 C、高宽比大于 5的建筑 D、高度大于 30m且高宽比大于 1.5的建筑 11某一钢筋混凝土框架 剪力墙结构为丙类建筑，高度为 65m，设防烈度为 8度，类场地，其剪力墙抗震等级为（ B ）。 A、一级 B、二级 C、三级 D、四级 (四 )问答题 1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

19、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。 2对高层建筑结构进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置 ? 答：对高层建筑，在计算活荷载产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置。这是因为目前我国钢筋混凝土高层建筑单位面积的重量大约为 12 14kN m2(框架、框架 剪力墙结构体系 )和 14 16kN m2(剪力墙、简体结构体系 )，而其中活荷载平均值约为 2.0kN m2左右，仅占全部竖向荷载 15左右，所以楼面活荷载的最不利布置对内力产生的影响较小；另一方面，高层建筑的层数和跨数都很多，不利布置方式 繁多，难以一一计算。为简化计算，可按活荷载满

20、布进行计算，然后将梁跨中弯矩乘以 1.11.2的放大系数。 5计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况？ 答：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 底部剪力法计算地震作用。 6何谓反应谱？底部剪力法和振型分解反应谱法在地震作用计算时有何异同？ 答：根据大量的强震记录，求出不同自振周期的单自由度体系地震最大反应，取这些反应的包线，称为反应谱。以反应谱为依据进行抗震设计，则结构在这些地震记录为基础的地震作用下是安全的，这 种方法称为反应谱法。利用反应谱，可很快求出各种地震干扰下的反应最大值，因而此法被广泛应用。以反应谱为基础，有两种实用方法。 (1)振型分

21、解反应谱法 此法是把结构作为多自由度体系，利用反应谱进行计算。对于任何工程结构，均可用此法进行地震分析。 （ 2）底部剪力法 对于多自由度体系，若计算地震反应时主要考虑基本振型的影响，则计算可以大大简化，此法为底部剪力法，是一种近似方法。利用这种方法计算时，也是要利用反应谱。它适用于高度不超过 40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单 质点体系的结构。 用反应谱计算地震反应，应解决两个主要问题：计算建筑结构的重力荷载代表值；根据结构的自振周期确定相应的地震影响系数。 8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

22、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。 10高层建筑按空间整体工作计算时，要考虑哪些变形？（ 10分） 梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形；（ 4分） 柱的弯 曲、剪切、轴向、扭转变形；（ 3分） 墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。（ 3分） 第四章 框架结构 (一 )填空题 1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 。 2在进行框架结构设计时，梁截面高度可初步选为 bb lh )1

23、8/110/1( ，且高宽比满足于 4/ bb bh 。 3采用分层法计算竖向荷载下框架内力的两个基本假定是指 在竖向荷载下，框架的侧移不计 ； 每层梁上的荷载对其他层梁的影响不计 。 (二 )选择题 2在高层建筑结构的计算中，下列哪项计算需要采用等效刚度。（ C ） A、在框架结构内力计算中 B、在剪力墙结构内力计算中式 C、在进行内力协同计算中 D、在进行位移计算中 3框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。（ A ） 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，

24、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 4框架结构在水平侧向力作用下的侧移曲线以（ A ）变形为主。 A、剪切型 B、弯曲型 C、剪弯型 D、弯剪型 5框架结构中柱抗侧刚度与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则柱的抗侧刚度（ A ）。 A、愈小 B、愈大 C、不变 6框架结构中柱抗侧刚度修正系数 与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则 （ A ）。 A、愈小 B、愈大 C、不变 7框架结构中柱抗侧刚度修正系数 （ A ）。 A、小于 1 B、等于 1 C、大于 1 (四 )问答题 1框架结构有哪些优缺点？

25、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。 2为何要限制剪压比？（ 10分） 由试验可知，箍筋过多不能充分发挥钢箍作用（ 5分），因此，在设计时要限制梁截面的平均剪应力，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效防止裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度（ 5分）。 4、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

26、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。 第五章 剪力墙结构 (一 )填空题 1剪力墙结构体系承受房屋的 水平荷载 和 竖向荷载 。 2剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于 C20，以短肢剪力墙为主的结构，其混凝土强度等级不应低于 C

27、25。 3剪力墙根据有无洞口，洞口大小和位置以及形状等，可分为 整截面墙 ， 整体小开口墙 ， 联肢墙 ， 和 壁式框架 四类。 4孔洞面积墙面面 积 0.16，且孔洞净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸，按 整截面墙 计算。 5 当 10 且 IIn 时，按 整体小开口墙 计算 。 6当 101 ，按联肢墙计算。 7当 10 ，且 IIn ，按壁式框架计算 8壁式框架的侧移刚度可采用 D值法 进行计算，但应考虑杆件剪切变形以及带刚域杆件的影响。 9当结构单元内仅有整截面剪力墙时，应按 竖向悬臂梁 计算风荷载或水平地震荷载作用下各楼层的总剪力和总弯矩。 10当结构单元内同时有整截面剪力墙以及壁式框架时，应按 框架 剪力墙结构体系的分析方法 计算结构内力。 11剪力墙自重按 均布荷载 计算。