厦门大学高层结构设计课程试卷答案..doc

厦门大学《高层结构设计》课程试卷答案 建筑与土木工程学院 土木工程 系 2005年级 土木工程 专业 主考教师：石建光 试卷类型：（B卷） 一、何谓高层建筑(5分) 1）层数大于10层； 2）高度大于28m；3）水平荷载为主要设计因素； 4）侧移成为控制指标；5）轴向变形和剪切变形不可忽略； 二、高层建筑结构抵抗水平力的构件有哪几种？各种构件有哪些类型（10分） 1、有：梁、柱、支撑、墙和筒组成；（2分） 2、梁：钢梁、钢筋混凝土梁、钢骨（型钢）混凝土梁；（1分） 柱：钢柱、钢筋混凝土柱、钢骨（型钢）混凝土柱；钢管混凝土柱等；（1分） 支撑有：中心支撑和偏心支撑等；（2分） 墙：实体墙、桁架剪力墙；钢骨混凝土剪力墙等；（2分） 筒有：框筒、实腹筒、桁架筒、筒中筒、束筒等；（2分） 三、如何确定高层建筑的结构方案(5分) 1、结构体系的确定：按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；(3分) 2、构件的布置；(1分) 3、对构件截面进行初选；(1分) 四、如何确定高层建筑的风荷载和地震作用； 1、风荷载的确定：大多数建筑（300m以下）可按荷载规范规定的方法计算；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）；（3分） 规范规定的方法： --基本风压；--风载体型系数；--风压高度变化系数；--高度处的风振系数； 2、地震荷载（2分） 分为：反应谱法和时程分析法； 《抗震规范》要求在设计阶段按照反应谱方法计算地震作用，少数情况需要采用时程分析进行补充； 五、高层建筑结构设计要满足哪些要求？（5分） 1、承载力要求；(1分) 2、侧移限制；(1分) 3、舒适度要求；(1分) 4、稳定和抗倾覆；(1分) 5、抗震结构延性要求；(1分) 六、陈述高层建筑结构的设计过程及相应内容（10分） 1、结构方案的确定：包括（1）结构体系的确定；按：高度、风荷载、地震作用；功能、场地特征；经济因素、体型等因素确定采用以下结构体系；(2)构件的布置；（3）构件尺寸初选； （4分） 2、荷载计算：对风荷载、地震作用；恒荷载、活荷载等进行计算； （1分） 3、内力分析：（1）确定计算模型；（2）选定计算方法；（3）内力组合；（4）截面位置及其最不利位置验算； （2分） 4、性能指标校核：如位移比，刚重比，剪重比，周期等（1分） 5、设计配筋：（1）校核结构要求；（2）配筋；（3）构造要求； （1分） 6、生成计算书和施工图；（1分） 七、要采用计算机分析计算高层建筑结构的内力和变形时，如何建立高层建筑结构的计算模型 （10分） 1、构件模型： （1）梁、柱模型一般有：a、平面结构（3个自由度）；b、空间结构（6个自由度）； （2分） （2）楼板模型：可采用的模型有：a、刚性楼板（每层3个自由度）；b、弹性楼板（有板、壳、膜等模型）；（2分） （3）剪力墙模型：可采用梁、支撑、板、壳等不同的模型；（2分） （4）支撑：拉压构件；（2分） 2、结构模型：按楼板的刚性假定和弹性假定分为:协同计算和空间计算；（2分） 八、简述钢筋混凝土框架结构的设计要点（5分） 1、延性框架设计：(2分) （1）强柱弱梁；（2）强剪弱弯；（3）强节点弱构件；（4）强锚固； 2、梁的设计：考虑：（1）延性；（2）塑性铰出在梁端；(1分) 3、柱的设计：考虑：（1）轴压比；（2）柱端加密；(1分) 4、节点设计：延性节点；(1分) 九、简单评述如下高层建筑结构方案（5分） 16层以下平面图 17层以下平面图 1、平面不规则布置（3分） 2、立面不规则布置（2分） 十、以自己确定的设计理念，构想一个150米以上的高层建筑，指出采用的结构体系，画出平面、立面或剖面图；（10分） 要点：结构合理，有创意，绘图清晰（(4分)） 结构体系说明（说明结构体系，高度等，以及简要评价）(2分) 平面图(2分) 立面或剖面图(2分) 十一、高层建筑结构进行分析时，剪力墙可以处理为哪些模型，分析这几种计算模型各自的适用情况 （10分） 1、带刚域杆件计算方法(1分)：在任何商业软件程序中都可实现，但一般只在规则开懂的联肢剪力墙中较为适用；(2分) 2、薄壁杆件计算方法(1分)：不考虑杆件的剪切变形等因素，通常在比较规则的剪力墙井中应用效果较好；2分) 3、墙板（墙元）单元计算方法