高层建筑结构设计试卷

1. 工程中采取哪些措施可避免设置伸缩缝？

（1）设后浇带。施工时，每30～40m间距留出800～1000mm宽的施工后浇带。后浇带应设置在受力较小的部位，可以曲折而行。

（2）顶层、底层、山墙和纵墙端开间等温度变化较大的部位提高配筋率，减小温度和收缩裂缝的宽度，并使裂缝分布均匀，避免出现明显的集中裂缝。

（3）顶层采取隔热措施，外墙设置外保温层。（4）高层建筑可在顶部设置双墙或双柱，做局部伸缩缝，将顶部结构划分为长度较短的区段。

（5）采用收缩小的水泥，减小水泥用量，在混凝土中加入适宜的外加剂。 （6）提高每层楼板的构造配率或采用部分预应力。 2. 什么是抗震设计的二阶段方法？

为了实现三水准抗震设防目标，抗震设计采取二阶段方法。

第一阶段是结构设计阶段。首先应满足第一、二水准的抗震要求，为此首先应按多遇地震的地震动参数计算地震作用，进行结构分析和结构内力计算，进行截面配筋计算和结构弹性位移控制，并采取相应的构造措施保证结构延性，使之具有与第二水准相应的变形能力，从而实现小震不裂中震可修。这一阶段所有抗震设计高层全都必须进行。

第二阶段是验算阶段。对地震时抗震能力较低，容易倒塌的高层建筑以及抗震要求较高的高层，要进行薄弱层的塑形变形验算，采取措施使薄弱层的塑形水平位移不超过允许变位并考虑防倒塌设计，这一阶段设计主要是对甲类建筑和特别不规则的结构

3. 什么是控制截面及最不利内力？

控制截面通常是内力最大的截面。对于框架梁或连梁，两个支座截面及跨中截面为控制截面（短连梁只有支座截面为控制截面）；对于框架柱或墙肢，各层柱（墙肢）的两端为控制截面。

梁支座截面的最不利内力为最大正弯矩及最大负弯矩，以及最大剪力；跨中截面的最不利内力为最大正弯矩，有时也可能出现负弯矩。

柱有四种不利的内力组合： ① Mmax及相应的N V； ② Nmax及相应的M V； ③ Nmin及相应的M V； ④ |V|及相应的 Ｍ Ｎ

应当说明的是，上述几种不利内力，是从概率统计意义上的不利内力。

4. 对于框架及剪力墙而言，采用何种假定把空间结构简化为平面结构而使计算大大简化？

（1）一片框架或一片剪力墙可以抵抗在本身平面内的侧向力，而在平面外的刚度很小，可以忽略。因而整个结构可以划分成若干个平面结构共同抵抗与平面结构平行的侧向荷载，垂直于该方向的结构不参加受力。

（2）楼板在其自身平面内刚度无限大，楼板平面外刚度很小，可以忽略。因而在侧向力作用下，楼板可作刚体平移或转动，各个平面抗侧力结构之间通过楼板互相联系并协同工作。

5. 为了实现延性剪力墙，剪力墙的抗震设计应符合哪些原则？

（1）强墙弱梁（2）强剪弱弯（3）限制墙肢的轴压比和墙肢设置边缘构件（4）加强重点部位（5）连梁特殊措施

1. 工程中采取哪些措施可避免设置沉降缝？

（1）当压缩性很小的土质不太深时，可以利用天然基础，把主体结构和裙房放在一个刚度很大的整体基础上；土质不好时，可以用桩基将重量传到压缩性小的土层

中。

（2）当土质比较好，且房屋的沉降能在施工期间完成时，可以在施工时设置后浇带，将主体结构与裙房从基础到房顶暂时断开，待主体结构施工完毕，且大部分沉降完成后，再浇筑后浇带的混凝土，将结构连成整体。设计基础时，要考虑两个阶段的不同受力状态，分别验算。

（3）裙房面积不大时，可以从主体结构的箱形基础上悬挑基础梁，承受裙房的重量。

采用端承桩基础；主楼与裙房采用不同的基础形式；先施工主楼后施工裙房 2. 什么是小震、中震和大震？其概率含义是什么？与设防烈度是什么关系？抗震设计目标要求结构在小震、中震和大震作用下处于什么状态？

小震指该地区50年内超越概率约为63%的地震烈度，即众值烈度，又称多遇地震；

中震指该地区50年内超越概率约为10%的地震烈度，又称为基本烈度或设防烈度；

大震指该地区50年内超越概率约为2%～3%的地震烈度，又称为罕遇地震。 某地区的设防烈度，是指基本烈度，也就是指中震。小震烈度大约比基本烈度低1.55度，大震烈度大约比基本烈度高1度。

小震时结构处于弹性状态；中震时结构产生塑性变形；大震时结构处于塑性大变形状态。

3. 要设计延性结构与哪些因素有关？

（1）选择延性材料。钢是一种延性很好的材料，钢结构是一种延性很好的结构，如果设计合理，钢筋混凝土结构可以有较好的延性。

（2）进行结构概念设计。选择对抗震有利的结构方案和布置，采取减少氛围和

加强抗扭刚度的措施，设计延性结构和延性结构构件，分析结构薄弱部位，并采取相应措施，采取二道防线措施等等。应该说，从方案、布置、计算到构件设计、构造措施每个设计步骤中都贯穿了抗震概念设计的内容。

（3）设计延性结构。保证梁、柱、墙构件均具有足够的延性，要设计延性框架及延性剪力墙。

（4）钢筋混凝土结构的抗震构造及抗震等级。在不同情况下，构件的延性要求有所不同：地震作用强烈或对地震作用第三的结构延性要求应该高一些，重要的，震害造成损失较大的结构，延性要求也应该高一些，我国抗震规范采用了对钢筋混凝土结构区分抗震等级的办法，不同抗震等级的构造措施不同，从宏观上区别对的不同延性要求。

4. 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？ 为了使钢筋混凝土架成为延性耗能框架，应采用以下的抗震概念设计： （1）强柱弱梁：实现塑性铰先出在梁端，推迟或避免柱端形成塑性铰。 （2）强剪弱弯：推迟或避免其剪切破坏，实现延性的弯曲破坏。 （3）强核芯区、强锚固：在梁、柱塑性铰充分发展前，核芯区不破坏。 （4）局部加强：提高和加强柱根部以及角柱、框支柱等受力不利部位的承载力和抗震构造措施，推迟或避免其过早破坏。

（5）限制柱轴压比，加强柱箍筋对混凝土的约束

5. 墙肢（实体墙）的斜截面剪切破坏大致可以归纳为几种破坏形态？ （1）剪拉破坏。剪跨比较大、无横向钢筋或横向钢筋很少的墙肢，可能发生剪拉破坏。竖向钢筋锚固不好时也会发生类似的破坏。剪拉破坏属脆性破坏，应避免。

（2）斜压破坏。斜压破坏发生在截面尺寸小、剪压比过大的墙肢。为防止斜压破坏，墙肢截面尺寸不应过小，应限制截面的剪压比。

（3）剪压破坏。这是最常见的墙肢剪切破坏形态。实体墙在竖向力和水平力共同作用下，首先出现水平裂缝或细的倾斜裂缝。水平力增加，出现一条主要斜裂缝，