高层建筑结构思考题及参考答案.doc

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1、Chi绪论1.高层建筑与多层建筑如何界定？我国《民用建筑设计通则》(JGJ37-87)规定，10层及10层以上的住宅建筑以及高度超过28m的公共建筑和综合性建筑为高层建筑；高度超过100m吋，不论是住宅建筑还是公共建筑，一律称为超高层建筑。我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：210层或II>28m的建筑物为高层；H>100m的建筑物均为超高层。2.高层建筑结构的特点如何？3.答：高层建筑结构要抵抗竖向和水平荷载，在地震区，还要抵抗地震作用。在较低的建筑结构屮，往往竖向荷载控制着结构设计；随着建筑高度的增大，水平荷载效应

2、逐渐增大；在高层建筑结构屮，水平荷载和地震作用却起着决定性作用。因此，在高层建筑结构设计时，不仅要求结构具有足够的强度，而且还要求有足够的刚度，使结构在水平荷载作用下产生的位移限制在一定的范围内，以保证建筑结构的正常使用和安全。另外，相对于低层建筑而言，高层建筑相对较柔，因此在地震区，高层建筑结构应具有足够的延性。也就是说，在地震作用下，结构进入弹槊性阶段后，仍具有抵抗地震作用的足够的变形能力，不致倒塌。这样可以在满足使用条件下能达到既安全又经济的设计要求。综丄所述，对于高层建筑结构，抵抗水平力的设计是个关键，应该很好地理

3、解丄述特点，使所设计的结构具有足够的强度、刚度和良好的抗震性能，还要尽可能地提高材料利用率，降低材料消3.高层建筑采用的结构可分为哪些类型？各有何特点？答：高层建筑采用的结构可分为钢筋混凝土结构、钢结构、钢-钢筋混凝土组合结构等类型。钢筋混凝土结构具有造价较低、取材丰富、并可浇筑各种复杂断面形状，而口强度高、刚度大、耐火性和延性良好，结构布置灵活方便，可组成多种结构体系等优点，因此，在高层建筑屮得到广泛应用。半前，我国的高层建筑中钢筋混凝土结构占主导地位钢结构具有强度高、构件断面小、自重轻、延性及抗震性能好等优点；钢构件易

4、于工厂加工，施工方便，能缩短现场施工工期。近年来，随着高层建筑建造高度的增加，以及我国钢产量的大幅度增加，采用钢结构的高层建筑也不断增多。更为合理的高层建筑结构为钢和钢筋混凝土相结合的组合结构和混合结构。这种结构可以使两种材料互相取长补短，取得经济合理、技术性能优良的效果。组合结构是用钢材來加强钢筋混凝土构件的强度，钢材放在构件内部，外部由钢筋混凝土做成，成为钢骨（或型钢）混凝土构件，也可在钢管内部填充混凝土，做成外包钢构件，成为钢管混凝土。前者可充分利用外包混凝土的刚度和耐火性能，又可利用钢骨减小构件断面和改善抗震性能，

5、现在应用较为普遍。例如：北京的香格里拉饭店就采用了钢骨混凝土柱。混合结构是部分抗侧力结构用钢结构，另一•部分采用钢筋混凝土结构（或部分采用钢骨混凝土结构）。多数情况下是用钢筋混凝土做筒（剪力墙），用钢材做框架梁、柱。Ch2高层结构体系与结构布置1.何谓结构体系？高层建筑屮常用的结构体系有哪些？各有何特点和适用范弗I?答：结构体系是指结构抵抗外部作用的构件总体组成的方式。在高层建筑屮，抵抗水平力成为确定和设计结构体系的的关键问题。高层建筑屮常用的结构体系有框架、剪力墙、框架-剪力墙、筒体以及它们的组合。（1）框架结构体系是由

6、梁、柱构件通过节点连接构成，既承受竖向荷载，也承受水平荷载的结构体系。这种体系适用于多层建筑及高度不大的高层建筑。框架结构的优点是建筑平而布置灵活，可以做成有较大空间的会议室、餐厅、车间、营业室、教室等。需要时，可用隔断分隔成小房间，或拆除隔断改成大房间，因而使用灵活。外墙用非承重构件，可使立面设计灵活多变。框架结构可通过合理的设计，使之具有良好的抗震性能。但由于高层框架侧向刚度较小，结构顶点位移和层问和对位移较大，使得非结构构件（如填充墙、建筑袈饰、管道设备等）在地震时破坏较严重，这是它的主要缺点，也是限制框架高度的原因

7、，一般控制在10〜15层。框架结构构件类型少，易于标准化、定型化；可以采用预制构件，也易于采用定型模板而做成现浇结构，有时还可以采用现浇柱及预制梁板的半现浇半预制结构。现浇结构的整体性好，抗震性能好，在地震区应优先采用。（2）剪力墙结构体系剪力墙结构体系是利用建筑物墙体承受竖向与水平荷载，并作为建筑物的围护及房间分隔构件的结构体系。剪力墙在抗震结构屮也称抗震墙。它在自身平面内的刚度大、强度高、整体性好，在水平荷载作用下侧向变形小，抗震性能较强。在国内外历次大地震屮，剪力墙结构体系表现出良好的抗震性能，且震害较轻。因此，剪力

8、墙结构在非地震区或地震区的高层建筑屮都得到了广泛的应用。在地震区15层以上的高层建筑屮采用剪力墙是经济的，在非地震区采用剪力墙建造建筑物的高度可达140m。H前我国10〜30层的高层住宅大多采用这种结构体系。剪力墙结构采用大模板或滑升模板等先进方法施工吋，施工速度很快，可节省大量的砌筑填充墙等工作量。剪