《高层建筑结构》课程思考题
1．高层建筑结构体系主要有哪些？试述各体系的组成、主要优缺点、基本受力变形特点及适用范围。 答：（1）框架结构体系：框架结构体系一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中，由梁和柱通过节点构成承载结构
优点：结构布置灵活，有较大的室内空间，使用方便。
缺点：抗震性能差，刚度较低，地震中填充墙损坏严重，修复费用高。 适用范围：非抗震地区和层数较少的建筑，15～20层以下较适宜。
（2）(纯)剪力墙结构体系：一般用于钢筋混凝土结构中，由墙体承受全部水平作用和竖向荷载。根据施工分法的不同可以分为：1)全部现浇的剪力墙；2)全部用预制墙板装配而成的剪力墙；3)内墙现浇、外墙为预制装配的剪力墙。
优点：结构刚度很大，空间整体性好，水平荷载作用下侧向变形小，用钢量较省，抗震性能好，剪力墙的间距取决于楼板跨度，适于小开间建筑，例如住宅、旅馆建筑，房间不外露梁柱棱角，整体美观，可以适用于较高的高层建筑。
缺点：自重大，基础处理要求较高，不利于布置大开间房间，不能满足公共建筑的使用要求,空间较小，平面布置欠灵活。
适用范围：房屋刚度比框剪体系更好，适用的层数更高，层数超过25层的房屋宜采用全部剪力墙结构，理论上可达100～150层，但墙体太厚，不经济，以40层以下为宜。
（3）框架-剪力墙结构体系：把框架和剪力墙两种结构共同组合在一起形成的结构体系。
优点：兼有框架和剪力墙的优点，比框架结构的水平承载力和侧向刚度都有很大提高，比剪力墙结构布置灵活，提供较大的空间，有较大的刚度和较强的抗震能力。
缺点：由于剪力墙的存在，一定程度上限制了建筑平面布置的灵活性。 适用范围：25层以下的房屋，最高不宜超过30层；地震区的五层以上的工业厂房；这种体系用于旅馆、公寓、住宅等建筑最为适宜。
（4）筒体结构体系是指由一个或几个筒体作为竖向承重结构的高层建筑结构体系,分为框架一核心筒结构与筒中筒结构。
优点：比单片框架或剪力墙的空间刚度大得多，不仅能承受竖向荷载，而且能承受很大的水平荷。筒体结构适用于超高层建筑，可将受力构件集中，创出较大的室内空间。
缺点：理想筒体在水平力作用下截面保持平面，正应力沿腹板直线分布，沿翼缘正应力均匀分布；而框筒则不再保持平截面变形，腹板框架柱的轴力是曲线分布的，翼缘框架柱的轴力也不是均匀分布，靠近角部的柱子轴力大，远离角部的柱子轴力小。这种应力分布不再保持直线规律的现象称为“剪力滞后”。
适用范围：超高层建筑都用筒体结构，尤其在地震区更能显示优越性。 2．高层建筑结构的平面布置为什么要求简单、规则、对称，竖向布置要求刚度均匀、适宜下大上小渐变？
答: 平面布置要求简单、规则、对称的原因:结构平面布置应减少扭转的影响。平面布置应有利于抵抗水平荷载和竖向荷载，受力明确，传力直接，力求均匀对称，减少扭转的影响。在高层建筑的一个独立结构单元内，宜使结构平面形状简单、规则、刚度和承载力分布均匀，不应采用严重不规则的平面布置，若奇形怪
状使荷载分布不均匀，会导致应力突变。高层建筑结构的承载力和刚度宜自下而上逐渐减小，变化宜均匀、连续，不应突变。竖向布置应规则、均匀，避免有过大的外排和内收，侧向刚度宜下大上小，逐渐均匀变化，不应采用竖向布置严重不规则的结构。
3．高层建筑为什么要考虑风荷载的动力效应，设计中如何考虑？ 答：（1）对高层建筑而言，动力荷载是引起结构毁灭性破坏的主要原因。风荷载是随时间波动的动力荷载,对高度大且较柔的高层建筑,必须考虑其动力效应影响。因此,在高层建筑结构设计和安全性评价时,进行结构的动力反应分析是非常必要的。
（2）确定高层建筑风荷载的方法有两种，大多数建筑（高度300m以下）可按《建筑结构荷载规范》GB50009-2001的规定计算风荷载值，少数建筑（高度大、对风荷载敏感或有特殊情况者）还要通过风洞试验确定风荷载，以补充规范的不足。
4．如何判别区分整体墙、小开口整体墙、联肢墙、壁式框架？它们各自的受力、变形特点及计算方法？ 答:
5．剪力墙结构的等效抗弯刚度是什么?举例说明小开口整体墙的等效抗弯刚度怎么计算？
6．连续化方法求双肢墙内力的计算步骤及相应公式？
7．壁式框架与一般框架有什么区别？壁式框架应用D值法应作哪些修正？ 8．试述框-剪结构的协同工作原理。外载产生的总剪力在框-剪结构各抗侧构件中的分配方法与全框架、全剪力墙结构有何区别？
9．实际框-剪结构怎样区分和简化为铰接体系和刚接体系？（画图说明） 10．框剪结构的内力计算步骤及相应公式？
11．什么是框剪结构的刚度特征值？它对内力分配、结构侧移曲线有何影响？ 12．剪力墙的截面设计计算有哪些？