建筑结构多层框架结构习题Word文档格式.docx
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A
、
B
C
、
D
3、框架结构中，梁的截面惯性矩
对于装配整体式框架梁，中框架梁、边框架梁的截面惯性矩应为（）。
4、弯矩二次分配法，各杆件的传递系数为（）。
A各杆件均取
B首层
，其它层
C各杆件均取
D首层
将上层各柱乘调整系数0.9折减系数；
各柱的弯矩传递系数改取为1/3。
A将各柱乘调整系数0.9折减系数；
B将上层各柱（底层除外）乘调整系数0.9折减系数；
各柱（底层除外）的弯矩传递系数改取为1/3。
C将各柱乘调整系数0.85折减系数；
各柱的弯矩传递系数改取为1/4。
D将各柱乘调整系数0.9折减系数，；
各柱的弯矩传递系数改取为1/2。
6、分层法适用于节点梁柱线刚度比大于或等于（），结构与竖向荷载沿高度分布比较均匀的多层、高层框架的内力计算。
A3B4C5D6
7、框架结构竖向活荷载最不利布置的下列几种方法考虑的计算原则中，（）有误。
A满布荷载法B分层组合法C最不利荷载位置法D逐跨施荷法
四、简答题：
1、常用的多、高层建筑结构体系有哪几种？
2、什么是框架结构？
有何特点？
框架结构布置原则是什么？
4、框架结构的承重方式有哪几种？
特点如何？
5、如何估算框架梁、柱截面尺寸？
6、在确定框架结构的计算简图时，如何利用结构和荷载的对称性？
7、多层框架结构在荷载作用下（竖向荷载和水平荷载）的内力和侧移计算，采用的方法有哪些？
8、多层框架在竖向荷载作用下的计算方法有哪几种？
9、何谓弯矩二次分配法？
如何计算的？
三大要素是什么？
10、用弯矩分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时，其三大要素是什么？
11、何谓梁、柱转动刚度S？
如何计算？
12、用弯矩二次分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时，如何对弯矩进行分配？
13、用弯矩二次分配法计算多层框架在竖向荷载作用下的内力时，如何确定传递系数？
14、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时，各有何基本假定条件？
适合什么情况下采用？
15、用分层法计算竖向荷载作用下的内力时，为何要对线刚度和弯矩传递系数进行调整？
16、什么叫反弯点？
反弯点的位置是如何确定的？
17、用反弯点法计算水平荷载作用下框架结构的内力时，有哪些基本假定？
18、什么叫柱的抗侧移刚度（抗侧刚度）？
如何确定Dij
19、什么叫D值法？
它对反弯点法修正了什么？
20、设计规范对框架结构位（侧）移限值如何？
21、在进行框架结构设计时，为何要对梁端弯矩进行调幅？
如何调幅？
22、内力组合时，如何考虑框架结构竖向活荷载最不利布置？
参考答案
1、框架结构体系剪力墙结构体系框架-剪力墙结构体系筒体结构体系
2、梁柱
3、现浇整体式装配式装配整体式
4、
5、
6、
7、弯矩分配法分层法迭代法等
8、弯矩分配系数因端弯矩传递系数
9、反弯点法D值法（修正反弯点法）
10、剪切变形弯曲变形。
1、√2、×
3、√4、×
5、×
6、×
7、√
1、B2、C3、A4、A5、B6、A7、B
1、
（1）框架结构体系
（2）剪力墙结构体系
（3）框架-剪力墙结构体系
（4）筒体结构体系
2、是由梁、柱组成的框架作为竖向承重和抗水平作用的结构体系。
框架结构主要优点：
建筑平面布置灵活，可形成较大的空间，且在立面处理上，易于表现建筑艺术的要求，因而很适合于多层工业厂房以及民用建筑中的多、高层办公楼、旅馆、医院、学校、商店和住宅等建筑。
其缺点是：
框架结构在水平荷载作用下则表现出刚度小、水平位移大的特点，故亦称柔性结构。
由于它的构件截面小，抗震性能较差，所以高度受限制，非地震区最大高度为60m，地震区为7度设防为55m。
3、房屋结构布置是否合理，对结构的安全性、适用性、经济性影响很大。
因此，需根据房屋的高度、荷载情况及建筑的使用要求和造型要求，确定一个合理的结构布置方案。
（1）尽可能减少开间、进深的类型；
柱网应规则、整齐、间距合理，传力明确；
（2）房屋平面宜尽可能规整、均匀对称，体型力求简单，以使结构受力合理；
（3）提高结构总体刚度，减小位移。
房屋高宽比不宜过大，一般不超过5；
（4）应考虑地基不均匀沉降、温度变化和混凝土收缩等影响。
4、
（1）横向框架承重
横向布置框架承重梁，楼面竖向荷载由横向梁传至柱而在纵向布置连系梁。
由于横向框架往往跨数较少，主梁沿横向布置有利于提高建筑物的横向刚抗侧刚度，对抗震有利。
而纵向框架往往仅按构造要求布置较小的连系梁，这也有利于房屋室内的采光和通风。
（2）纵向框架承重
在纵向布置承重梁，在横向布置连系梁。
当为大开间柱网时，可考虑采用此种方案。
横向刚度差，对抗震不利。
布置时，横向连系梁必须与柱子刚接，且截面不能太小，以保证房屋的横向刚度。
对抗震不利，地震区不宜采用。
（3）纵横向框架承重
该方案两个方向的梁均要承担楼板的荷传来的竖向荷载，梁的截面均较大，房屋的双向刚度较大。
故下列情况下宜采用：
①当房屋的尺寸接近于方形；
②两个方向柱列数接近时。
此时，楼盖采用双向板。
此外，对抗震设防有要求的房屋，宜采用此种方案。
因为沿房屋两个方向的地震作用大体相等，要求房屋在两个方向都要具有较大的抗侧刚度和抗震承载力。
5、
（1）梁的截面尺寸
①梁的截面高度h
现浇整体式：
装配式：
②梁的截面宽度
，且宜
（2）柱的截面尺寸
柱截面尺寸的确定方法，一般是根据柱的轴向力设计估算，建议：
一般要求柱截面高度不小于400mm，截面宽度不小于300mm。
N—轴向力设计值，一般民用建筑竖向荷载标准值可取14~15
，初步估算柱截面面积。
6、无论电算还是手算，利用结构和荷载的对称性确定的计算简图，可使计算工作量大为减少。
因此，在确定计算简图时，应充分利用结构的对称性。
由结构力学知，对称结构在对称荷载作用下，可简化为半边结构：
（1）正对称荷载作用下：
①奇数跨时：
由于结构中的内力和变形均匀对称，位于对称轴截面上的梁跨中截面的剪力只能为零，但有弯矩和垂直挠度（位移）发生，故可简化为如图所示的计算简图如图12-1所示。
在对称轴上的梁截面设置定向支座，可上下滑动，无支座反力（剪力为零），但能承受弯矩。
图12-1偶数跨时半边结构计算简图图12-2奇数跨时半边结构计算简图
此时，中间跨的线刚度或相对线刚度为原来的2倍，因为跨度变为原来的1/2。
②偶数跨时：
由于结构中的内力和变形均对称，对称截面处不发生任何转和位移，对称截面处相当于固定支座（中间跨度的线刚度同原来），计算简图如图12-2所示。
（2）反对称荷载作用下：
其内力和变形具有反对称的性质，对称轴上梁截面不可能出现弯矩和垂直挠度（位移）故可简化为如图12-3所示的计算简图。
图12-3反对称荷载作用下半边结构的简化
7、有电算和手算方法，目前多采用电算方法。
电算利用结构矩阵位移法编程，然后根据框架的计算简图，将框架的几何尺寸、荷载、约束参数输入，则框架的内力、侧移、配筋都可输出，非常方便，各设计部门目前都采用电算方法。
手算时引入一些基本假定，采用近似计算方法。
由于各种计算方法的计算假定不同，计算结果精确度也有所差异，但一般满足设计所要求的精度。
对初学者来说，利用手算，掌握计算基本原理和结构受力特征是极为重要的。
8、多层框架在竖向荷载作用下的内力近似计算方法有：
弯矩分配法、分层法、迭代法等。
它们由于假定的条件不同，计算精度也不一样，但基本都能满足设计精确度的要求。
9、弯矩二次分配法是对弯矩分配法的进一步简化。
计算假定：
（1）忽略竖向荷载作用下框架节点侧移；
（2）某一节点的不平衡弯矩只对与该节点相交的各杆件的远端有影响，而对其余各杆件的影响忽略不计。
适用于层数较少的恒荷载情况下。
计算时，先对各节点不平衡弯矩进行第一次分配，并向远端传递（传递系数为
），再将因传递弯矩产生新的不平衡弯矩进行第二次分配，整个弯矩分配和传递过程即告结束。
10、三大要素为：
弯矩分配系数；
因端弯矩；
传递系数。
11、
（1）转动刚度：
使近端转动单位转角时所需施加的力矩，称为转动刚度，是表示杆端抵抗转动能力的物理量；
（2）确定方法：
与杆件的线刚度和两端支座的支承条件有关，结构力学中给出：
①两端为固定端时：
②一端固定，一端滑动时：
③一端固定，一端铰支杆时：
12、作用于某节点的力矩，将按汇交于该节点各杆的转动刚度的比例分配给各杆端（近端），用
来表示。
即：
13、
（1）两端固定为：
1/2；
（2）一端固定，一端铰支为0；
（3）一端固定，一端滑动：
-1。
14、将多层框架要分解成若干个彼此互不关连的、且柱端为固端的简单刚架来近似计算（划整为零）竖向荷载作用下的框架内力的方法。
（1）基本假定：
在竖向荷载作用下的多层框架，用力学精确解法结果表明，不仅框架节点的侧移值很小，而且每层横梁上的荷载对上下各层的影响也很小。
为进一步简化，可假定：
①在竖向荷载作用下，节点的侧移可以忽略；
②每层横梁上的荷载对其他层横梁的内力影响很小，也可以忽略。
（2）适用范围：
适用于节点梁柱线刚度比大于或等于3，结构与竖向荷载沿高度分布比较均匀的多层、高层框架的内力计算。
15、由于实际的框架柱，除底层基础处为固定外，其余各柱端因有节点转角，实际为弹性约束。
所以，在分层计算时，须做如下调整：
（1）将上层各柱（底层除外）的线刚度予以调整，乘调整系数0.9折减系数，以减少计算误差；
（2）各柱（底层柱除外）的弯矩传递系数改取为1/3。
分层后的各简单刚架一般也用弯矩二次分配法计算。
16、
（1）作用于多层框架上的水平荷载主要有风载及地震荷载（二者不同时考虑，取大者）。
为简化计算，一般将其化为节点集中荷载，如图所示。
因节间无荷载，所以梁、柱的弯矩图都是直线形，都有一个弯矩为零（0）的点，称反弯点。
（2）适用于各层结构比较均匀（各层层高变化不大，梁的线刚度变化不大）、节点梁柱线刚度比较大（
）的多层框架，否则误差较大。
17、基本假定：
为了便于求得柱反弯点的位置和该点的剪力，作如下假定：
（1）将水平荷载化为节点水平集中的荷载；
（2）不考虑框架横梁的轴向变形，不考虑节点转角，认为梁、柱线刚度比
很大；
（3）框架底层各柱反弯点在距柱底2/3高度处，上层各柱的反弯点位置在层高的1/2处；
（4）梁端弯矩可由节点平衡条件求出。
18、根据计算假定
（2）可得，同层各柱顶的侧移相等，则各柱剪力与柱的抗侧刚度Dij成正比。
（1）柱的抗侧刚度Dij的概念：
是表示柱顶产生单位水平侧移（
）时，在该柱柱顶所需施加的水平集中力，用Dij表示。
（2）柱的抗侧刚度的确定：
由结构力学知：
19、当框架柱的线刚度较大；
上、下层层高变化大；
上、下层梁线刚度变化较大时，用反弯点法计算将会产生较大的误差，因而提出了D值法，即修正反弯点法。
考虑了框架节点转动对柱的抗侧刚度和反弯点位置的影响。
（1）各柱抗侧刚度D值的修正：
（2）各柱反弯点高度修正：
20、房屋在水平风力或地震作用下，侧移过大，人的感觉就不舒服；
层间位移过大，会影响建筑装饰并层致填充墙开裂。
因此，为满足正常使用要求，应控制框架结构的位移。
（1）层间位移与层高之比：
采用轻质隔墙时：
采用砌体填充墙时：
（2）顶点位移与总高之比：
采用砌体填充墙时，
21、
（1）调幅原因：
①按照框架结构的合理破坏形式，在梁端出现塑性铰是允许的，以在抗震结构设计中在梁端正出现塑性铰的强度柱弱梁延性框架，利于抗震。
②为了防止支座处梁钢筋过于拥挤，便于浇捣混凝土（便于施工），也往往希望梁的支座负弯矩筋放得少些；
③对于装配式或装配整体式框架，节点并非绝对刚性，梁端实际弯矩将小于其弹性计算值。
因此在进行框架结构设计进，一般均对梁端弯矩进行调幅，即人为的减小梁端负弯矩，减少节点附近梁顶面的配筋量，用调幅系数
表示，其调整幅度为：
（2）调幅系数：
1现浇框架：
可取
②对于装配整体式框架
。
22、活荷载其作用位置是可变的，对于每一根构件的不同的截面或同一截面的不同种类组合，相当有不同的活荷载最不利布置。
工程设计中，有三种处理方法。
（1）最不利活荷载位置法：
根据影响线确定其最不利的活荷载位置，然后进行内力分析，可直接求出某截面在活载作用下的最大内力，但计算工作量太大，一般不采用；
（2）逐跨施法荷：
将活荷载单逐跨单独地作用于各跨上，分别计算框架内力，然后根据所指定的控制截面，叠加不利内力。
简单、明了，计算工作量少于前者。
目前电算程序一般采用此法，但对于手算，仍很较烦，很少采用；
（3）满布荷载法：
将活载同时作用于框架梁上，不考虑活荷载的不利位置。
这种简化的计算与考虑活载不利位置计算比较表明，支座截面内力较为接近，精度一般能满足工程要求；
但跨中弯矩却明显偏小，应予调整。
为此将跨中弯矩乘以1.1~1.3的调整系数，予以加大。
手算通常采用此法。
主要参考文献
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武汉理工大学出版社
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科学出版社
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4、沈蒲生罗国强2003混凝土结构疑难释义北京：
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武汉理工大学出版社
7、程文瀼2001混凝土结构（上、下册）北京：
8、汪霖祥2001钢筋混凝土与砌体结构北京：
机械工业出版社
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高等教育出版社
10、混凝土结构设计规范（GB50010-2002）北京：
建筑工业出版社
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12、建筑结构可靠度设计统一标准（GB50068-2001）北京：
13、混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图中国建筑标准设计研究所出版
14、徐有邻2002混凝土结构设计规范理解与应用北京：
15、混凝土结构构造手册北京：
选择题
1.某高层建筑要求底部几层为大空间，此时应采用那种结构体系：
【D】
A框架结构
B板柱结构
C剪力墙结构
D框支剪力墙
2.高层建筑各结构单元之间或主楼与裙房之间设置防震缝时，下列所述哪条是正确的?
【A】
A无可靠措施不应采用牛腿托梁的做法
B不宜采用牛腿托梁的作法
C可采用牛腿托梁的作法，但连接构造应可靠
D可采用牛腿托梁的作法，但应按铰接支座构造
3.在下列地点建造相同高度的高层建筑，什么地点所受的风力最大？
A建在海岸
B建在大城市郊区
C建在小城镇
D建在有密集建筑群的大城市市区
4.建筑高度、设防烈度、建筑重要性类别及场地类别等均相同的两个建筑，一个是框架结构，另一个是框架－剪力墙结构，这两种结构体系中的框架抗震等级下述哪种是正确的？
【C】
A必定相等
B后者的抗震等级高
C前者的抗震等级高、也可能相等
D不能确定
5.高层建筑结构防震缝的设置，下列所述哪种正确？
【B】
A应沿房屋全高设置，包括基础也应断开
B应沿房屋全高设置，基础可不设防震缝，但在与上部防震缝对应处应加强构造和连接
C应沿房屋全高设置，有地下室时仅地面以上设置
D沿房屋全高设置，基础为独立柱基时地下部分可设防震缝，也可根据不同情况不设防震缝
6."
小震不坏，中震可修，大震不倒"
是建筑抗震设计三水准的设防要求。
所谓小震，下列何种叙述为正确？
A6度或7度的地震
B50年设计基准期内，超越概率大于10%的地震
C50年设计基准期内，超越概率约为63%的地震
D6度以下的地震
7.多遇地震作用下层间弹性变形验算的主要目的是下列所哪种？
【C】
A防止结构倒塌
B防止结构发生破坏
C防止非结构部分发生过重的破坏
D防止使人们惊慌
8.高层建筑采用（D）限制来保证结构满足舒适度要求。
A、层间位移B、顶点最大位移
C、最大位移与层高比值D、顶点最大加速度
9.计算框架结构梁截面惯性矩I时考虑楼板影响，对现浇楼盖，中框架取I=（A）I0。
A、2B、1.5
C、1.2D、1.0
10.在抗震设防中，小震对应的是：
A小型地震
B多遇地震
C偶遇地震
D罕遇地震
11.联肢剪力墙计算宜选用（B）分析方法。
A、材料力学分析法B、连续化方法
C、壁式框架分析法D、有限元法
12.框架-剪力墙结构侧移曲线为（C）。
A、弯曲型B、剪切型
C、弯剪型D、复合型
15.抗震设计时，高层框架结构的抗侧力结构布置，应符合下列哪种要求【B】
A
应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构不应采用铰接
B
应设计成双向梁柱抗侧力体系，主体结构可采用部分铰接
C
纵、横向均宜设计成刚接抗侧力体系
D
横向应设计成刚接抗侧力体系，纵向可以采用铰接
16.进行抗震设防的高层框架角柱，下列哪项要求符合《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）的规定？
【D】
应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二级框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30
应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一级框架角柱的弯矩、剪力设计值应乘以增大系数1.30
应按双向偏心受力构件进行正截面承载力计算，一、二、级框架角柱的弯矩、剪力设计值宜乘以增大系数1.30
应按双向偏心受力构件进行正载面承载力计算，一、二级框架角柱经调整后的弯矩设计值、剪力设计值应乘以不小于1.1的增大系数。
17.关于框架柱的反弯点，哪个结论是正确的？
【A】
上层梁的线刚度增加将导致本层柱的反弯点下移
下层层高增大将导致本层柱的反弯点上移
柱的反弯点高度与该柱的楼层位置有关，与结构的总层数无关
柱的反弯点高度与荷载分布形式无关
18.以下关于框架的观点，哪个是正确的？
【C】
按照D值法，线刚度大的柱上的剪力必大于线刚度小的柱上的剪力
反弯点法在计算柱的抗侧移刚度时考虑了节点的转动
按照D值法框架柱的反弯点位置与框架层数有关
D值法比反弯点法求得的柱抗侧移刚度大
19.下列框架——支撑体系哪个抗震性能更好？
20.高层建筑中（A）在结构分析和设计中起主要作用。
A、水平作用B、竖向作用
C、风荷载D、结构自重
21.在分层法中，除底层柱以外的上层柱远端传递系数取（D）。
A．0B．1/4C．1/3D．1/2
22.框架结构在水平力作用下采用D值法分析内力及位移.关于D值法与反弯点法之间的区别.下列哪种是正确的?
AD值法与反弯点法的物理意义没有区别,都是以柱抗剪刚度比值分配楼层剪力
BD值法中,柱的抗剪刚度考虑了楼层梁刚度的影响,反弯点法假定楼层梁刚度为无穷大,楼层柱反弯点在柱高度的中点
CD值法和反弯点法柱的抗剪刚度都考虑了楼层梁约束的影响,反弯点法取柱高中点为反弯点位置,而D值法由计算确定
DD值法中,柱的抗剪刚度考虑了楼层梁约束作用的影响,反弯点法中,柱的抗剪刚度不考虑楼层梁的影响
23.一般剪力墙结构剪力墙的底部加强部位高度,下列何项符合规定【B】
A剪力墙高度的1/10,并不小于底层层高
B墙肢总高度的1/8和底部两层二者的较大值
C不步于两层层高
D需根据具体情况确定
24.在修正反弯点法中，梁、柱的线刚度比值越大，修正系数
植（A）。
A．也越大B．不变C．越小
25.关于框架结构的变形,哪个结论是正确的?
A框架结构的整体变形主要呈现为弯曲型
B框架结构的弯曲型变形是由梁、柱的轴向变形引起的
C框架结构的层间变形一般为下小上大
D框架结构的层间位移仅与柱的线刚度有关，而与梁的线刚度无关
填空题
1.板柱体系是指钢筋混凝土【无梁楼板】和【柱】组成的结构。
2.由框架和支撑框架共同承担竖向荷载和水平荷载的结构，称为【框架－支撑结构】。
3.单独采用框筒作为抗侧力体系的高层建筑结构较少，框筒主要与内筒组成【筒中筒】结构或多个框筒组成【束筒】结构。
4.框架－核心筒结构可以采用【钢筋混凝土结构】、【钢结构】、或混合结构。
5.巨型框架结构也称为主次框架结构，主框架为【巨型】框架，次框架为【普通】框架。
6.钢筋混凝土巨型框架结构有【两】种形式。
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