高层结构复习思考题及答案(2)

2019-08-30 23:21

受力特点:书P98-99

整截面墙,如同竖向悬臂构件,截面正应力呈直线分布,沿墙的高度方向弯矩图既不发生突变也不出现反弯点,变形曲线以弯曲型为主。

独立悬臂墙,每个墙肢相当于一个悬臂墙,墙肢轴力为零,各墙肢自身截面上的正应力呈直线分布。弯矩图既不发生突变也无反弯点,变形曲线以弯曲型为主。

整体小开口墙,水平荷载产生的弯矩主要由墙肢的轴力负担,墙肢弯矩较小,弯矩图有突变,但基本上无反弯点,截面正应力接近于直线分布,变形曲线仍以弯曲型为主 双肢墙(联肢墙),连梁对墙肢有一定的约束作用,仅在一些楼层,墙肢局部弯矩较大,整个截面正应力已不再呈直线分布,变形曲线为弯曲型

壁式框架,其弯矩图不仅在楼层处有突变,而且在大多数楼层中都出现反弯点,变形曲线呈整体剪切型。

10.采用连续连杆法进行联肢墙内力和位移分析时的基本假定是什么?连梁未知力??z?和

??z?各表示什么?

书P108-109

1)每一楼层处的连梁简化为沿该楼层均匀连续分布的连杆。

2)忽略连梁轴向变形,两墙肢同一标高水平位移相等。转角和曲率亦相同。 3)每层连梁的反弯点在梁的跨度中央。

4)沿竖向墙肢和连梁的刚度及层高均不变。 连杆中点的剪力 ,轴力

11.联肢墙的内力分布和侧移曲线有何特点?并说明整体工作系数?对内力和位移的影响。

12.与一般框架结构相比,壁式框架在水平荷载作用下的受力特点是什么?如何确定壁式框架的刚域尺寸。

其弯矩图不仅在楼层处有突变,而且在大多数楼层中都出现反弯点,变形曲线呈整体剪切型。

6

式框架(图 6.7.1(a))的梁柱轴线取连梁和墙肢各自截面的形心线。在梁柱相交的节点区,梁柱的弯曲刚可认为无穷大而形成刚域,计算简图如图 6.7.1(c),刚域的长度可按下式计算

:当按上式计算的刚域长度小于零时,可不考虑刚域的影响。

13.采用D值法进行内力和位移计算时,壁式框架与一般框架有何异同?

.1梁柱杆端均有刚域,从而使杆件的刚度增大;2梁柱截面高度较大,需考虑杆件剪切变形影响。3柱刚度和反弯点高度虚应进行修正。4可采用一般的D值法进行简化计算。

框架剪力墙部分

1.试从变形和内力两方面分析框架和剪力墙是如何协同工作的?框架-剪力墙结构的计算简图可简化成哪两种体系?如何区分这两种体系?

变形:在水平荷载作用下,单独剪力墙的变形曲线以弯曲变形为主;单独框架的变形曲线以整体剪切变形为主,而在框架-剪力墙结构中,其变形曲线介于弯曲型与整体剪切型之间。 内力; 首先,剪力墙单元的刚度比框架大得多,往往由剪力墙担负大部分外荷载;其次,框架与剪力墙二者分担荷载的比例并不是一个定值,它上下是变化的。由于框架和剪力墙存在协同工作,框-剪结构的侧移及内力分布都较为合理,沿高度方向各层层间位移较均匀, 剪力墙下部承受的内力较大,而框架的剪力分布上下比较均匀,这有利于框架梁、柱构件设计。

框架-剪力墙铰结体系、框架-剪力墙刚结体系

按照剪力墙之间和剪力墙与框架之间有无连梁,或者根据连梁的相对刚度大小是否考虑 这些连梁对剪力墙转动的结束作用

2. 框架-剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪些具

体构件?各用什么参数表示其刚度特征?

总剪力墙相当于一竖向悬臂弯曲构件, 总框架相当于一竖向悬臂弯曲构件, 总连梁相当于带刚域杆件。弯曲刚度、剪切刚度、等效剪切刚度

5. 什么是结构刚度特征值?它对结构的侧移及内力分配有

何影响?

7

是反映总框架和总抗震墙相对刚度的重要参数,对于结构体系的受力变形性能、总框架和总抗震墙之间的剪力分配有很大影响

内力影响:λ很小(剪力墙强)时,剪力墙几乎承担了全部剪力。λ很大(剪力墙弱)时,

框架几乎承担了全部剪力。

6. 根据框架一剪力墙结构的协同工作分析所求出的总框架剪力Vf,为什么还要进行调整?什么时候调整?怎样调整?(可能出计算)

原因:(1)在框-剪结构中,由于柱与剪力墙相比刚度小很多,楼层剪力主要由剪力墙

来承担,框架柱内力很小,而框架作为抗震的第二道防线,过于单薄是不利的; (2)计算中采用了楼板刚性假定,但在框架-剪力墙中作为主要抗侧力构件的抗震墙间距较大,实际楼板有变形,结果框架部分的水平位移大于抗震墙,相应地,框架实际承受的剪力比计算值大;(3)在地震作用过程中,剪力墙开裂后框架承担的剪力比例将增加,剪力墙屈服后,框架将承担更大的剪力。由内力分析可知,框-剪结构中的框架,受力情况不同于纯框架,它下部楼层的计算剪力很小,底部接近于零,显然直接按计算的剪力进行配筋时不安全的,必须予以适当的调整,使框架具有足够的抗震能力。这种调整是为了保证框架安全的一种人为措施,所以调整后内力不再满足平衡条件

调整:不满足Vf>=0.2V0要求的楼层,其框架总剪力应按0.2V0和1.5Vf,max二者的较小值采用

扭转近似计算部分(只考概念)

1. 什么是质量中心,风荷载的合力作用点与质心计算有什么不同?

2. 什么是刚心?各层刚心是否在同一位置?什么时候位置会发生变化?

3. 为什说很难精确计算扭转效应?有效减小结构扭转效应应从哪些方面进行?在设计时

应采取些什么措施减小扭转可能产生的不良后果?

第7章钢筋混凝土剪力墙结构

8

1.什么是短肢剪力墙?高规为什么要对其应用范围其结构布置有哪些要求?

(1)《高规》规定短肢剪力墙是截面厚度不大于300mm,各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪力墙。

(2)高层建筑结构不应采用全部短肢剪力墙的剪力墙结构;

(3)短肢剪力墙较多时,应布置筒体(或一般剪力墙),形成短肢剪力墙与筒体(或一般剪力墙)共同抵抗水平力的剪力墙结构。

4. 什么是剪力墙的加强部位?加强部位的范围如何确定?

《高层建筑混凝土结构技术规程》

7.1.9 抗震设计时,一般剪力墙结构底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值,当剪力墙高度超过150m时,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/10;

《建筑抗震设计规范》

6.1.10 部分框支抗震墙结构的抗震墙,其底部加强部位的高度,可取框支层加框支层以上二层的高度及落地抗震墙总高度的1/8二者的较大值,且不大于15m;其他结构的抗震墙,其底部加强部位的高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层二者的较大值,且不大于15m。

5. 剪力墙截面的弯矩和剪力为什么要进行调整?那些部位需要调整以及如何进行调整?

6.

剪力墙的截面承载力计算与一般偏心受力构件的截面承

载力计算有何异同?高规墙肢正截面偏心受压承载力的计算公式中,,关于分布钢筋有什么假定?

9

7. 剪力墙斜截面受剪破坏主要有几种破坏形态?设计中如何避免这几种破坏形态发生?

剪力端斜截而受剪破坏主要有三种破坏形态:剪拉破坏剪力破坏和斜压破坏。其中剪拉破坏和斜压破坏比剪压破坏显得更脆性,设计中应昼避免。在剪力墙设计中,综合考察构造措施防止发生剪拉和斜压破坏,通过计算确定墙中水平钢筋,防止其发生剪切破坏。具体地,是通过限制墙肢内分布钢筋的最小配筋率防止发生剪拉破坏;通过限制截面剪压比避免斜压破坏;设计中进行的斜截面承载力计算则是为了防止剪压破坏。

8. 什么是剪力墙的边缘构件?什么情况下设置约束边缘构件?什么情况下设置构造边缘

构件?简述剪力墙边缘构件的作用和类型。

(1)一、二级剪力墙底截面的轴压比超过0.1、0.2或0.3的剪力墙;部分框支剪力墙结构的一、二级剪力墙设置约束边缘构件。约束边缘构件是提高墙肢端部混凝土极限压应变、改善剪力墙延性的重要措施。约束边缘构件包括暗柱、端柱、翼墙三种形式。

(2)一、二级剪力墙约束边缘构件以上的部位,轴压比不大的一、二级剪力墙,三四级剪力墙和非抗震设计的剪力墙。

约束边缘构件是指用箍筋约束的暗柱、端柱和翼墙,其箍筋较多,对混凝土的约束较强。因而混凝土有比较大的变形能力;构造边缘构件的箍筋较少,对混凝土约束程度较差。

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