高层建筑结构设计模拟题.docx

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高层建筑结构设计模拟题

院、系领导审批并签名

A/B卷

广州大学2011－2012学年第1学期补考试卷课程高层建筑结构考试形式（开卷/闭卷，考试/考查）土木工程学院建筑工程系土木专业2008级班级学号姓名

题次

一

二

三

四

五

六

七

八

九

十

总分

评卷人

分数

10

30

60

100

评分

、概念选择题（均为单选题，答案请填写在答题卡上，每小题1分，总共10分）

概念选择题答题卡

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案

A

D

A

A

B

C

C

B

A

A

1、某建筑物高33m，抗震设防烈度为7度，拟建层数10层。

仅从结构分析的角度来看，采用（A）最为合适。

（A）框架结构（B）框架—剪力墙结构（C）剪力墙结构（D）筒体结构

2、框架一剪力墙结构体系中，框架和剪力墙协剪力分配特征为（D）。

（A）框架和剪力墙按侧向刚度分担水平力；

（B）剪力墙承受全部水平力；

（C）剪力墙承受80％的水平力，框架承受20％的水平力；（D）底部剪力墙承受绝大部分的水平力；顶部则相反，框架承担大部分剪力。

3、结构的自振周期T只与（A）。

（A）结构自身质量及刚度大小有关

（B）结构的质量

（C）结构的初始加速度、质量有关

（D）结构的刚度、阻尼有关

4、下列说法正确的有：

（A）

（A）考虑砌体填充墙的刚度影响，地震作用计算偏于安全

（B）连梁跨小而梁高，在往复的约束弯矩作用下易产生较大弯曲变形（C）在剪力墙截面配筋计算时，为了计算方便，假定分布钢筋不参与受力

（D）整体小开口剪力墙，墙肢在大部分楼层有反弯点不出现反弯点p117

5、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，边框架取I=（B）。

（A）I0（B）1.5I0（C）1.2I0（D）2I0

6、下列说法正确的有：

（C）

（A）只要柱截面尺寸大于梁截面尺寸，即为强柱弱梁

（B）竖向及水平荷载下产生的梁端弯矩，均可进行调幅竖向

（C）剪力墙的轴压比限值比柱轴压比限值的要求严格

轴压比指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混

凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值。

进一步理解为:

柱

）。

（墙）的轴心压力设计值与柱（墙）的轴心抗压力设计值之比值

（D）框架剪力墙结构中，框架顶点剪力为零

7、限制轴压比的目的是保证框架柱具有一定（C

刚重比，是指结构的侧向刚度和重力荷载设计值之比，是影响重剪切力二变阶形效应的主要参数

（A）强度（B）承载力（C）延性（D）刚度

8、高层建筑中限制刚重比的目的是保证建筑物不发生（B）。

（A）整体扭转（B）整体失稳（C）过大弯曲变形（D）过大

9、近似计算中，下列剪力墙的类型中，在水平荷载作用下哪类剪力墙的截面正应力按直线规律分布？

（A）p119

（A）整体墙（B）整体小开口墙（C）联肢剪力墙（D）壁式框架

10、设计框筒结构时，应设计成密排柱和高跨比很大的裙梁，主要的原因为了（A）。

（A）提高裙梁的抗剪刚度，减小剪力滞后效应（B）提高裙梁的抗弯刚度，减小剪力滞后效应（C）提高柱子的抗剪刚度，减小剪力滞后效应（D）提高柱子的抗弯刚度，减小剪力滞后效应

、简答题（每题6分，共30分）

1.画出图1所示水平荷载作用下框架结构的弯矩图、剪力和轴力图（只画形状，不必标大小）。

弯矩图

2、什么是延性？

如何实现延性框架结构？

延性是指结构或构件能维持承载能力而又具有较大的塑性变形能力的性能延性结构设计原则.

（1）强柱弱梁”是指框架结构中，塑性铰应首先在梁端出现，尽量避免或减少在柱中出现，争取使结构形成“梁铰机制”，避免结构形成“柱铰机制”。

即要求同一节点处的梁端实际受弯承载力小于柱端实际受弯承载力。

（2）“强剪弱弯”是指构件在弯曲屈服之前，不允许出现脆性的剪切破坏。

即要求构件的受剪承载力大于其受弯承载力对应的剪力。

（3）强节点、强锚固

3．什么是框架—--剪力墙结构体系的刚度特征值λ？

它对框架—剪力墙结构体系有何影响？

（1）征值λ是框架抗推刚度（或广义抗推刚度）与剪力墙抗弯刚度的比值，它集中反映了结构的变形状态及受力状态。

（2）λ对侧移曲线的影响：

框架—剪力墙结构体系的侧向位移曲线呈弯剪型，结构侧移曲线刚度特征值λ的变化

而变化。

当λ值较小时，总框架的抗推刚度较小、总剪力墙的等效抗弯刚度相对较大，结构的侧移曲线接近弯曲型，这时剪力墙起主要作用；而当λ较大（如λ＝6）时，总框架的抗推刚度相对较大，总剪力墙的等效抗弯刚度相对较小，框架的作用愈加显著，所以结构的侧移曲线接近剪切型；当λ在1～6之间时，结构侧移曲线介于二者之间，表现为弯剪型，即下部以弯曲变形为主，越往上部逐渐转变为剪切型。

（3）λ对结构内力的影响：

框架、剪力墙之间的剪力分配关系随λ变化：

当λ很小时，剪力墙承担大部分剪力；当λ很大时，框架承担大部分剪力。

框架和剪力墙之间的剪力分配关系随楼层的不同而变化：

剪力墙的下部受力较大；而框架的中部受力较大。

4、高层建筑结构平面布置一般原则是什么？

答：

简单、规则、均匀、对称。

应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减小结构扭转。

平面长度和突出部分应满足规范要求。

5、井字形平面建筑如图2所示。

列举不少于两项加强结构的整体性和改善楼板刚度的措施。

图2

答出以下2点即给分

1.增加楼板厚度提高板的配筋率采用层双向配筋，或加配斜向钢筋

2.洞口边梁设置边连、暗柱

3.在楼板洞口边角部设置斜向钢筋

三、计算选择题（选择答案，在答题卡填写选择答案，并写出计算过程或理由。

共计

60分，选对答案给1分，计算过程分步给分）

计算选择题答题卡

题号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

答案

本部分内容中可能用到的材料性能参数：

C30混凝土：

fc=14.3N/mm2；ft=1.43N/mm2；E=3×104N/mm2，G=0.42E

（一）如图3所示某三层框架结构，混凝土强度等级为C30；梁截面尺寸为200×400mm，

柱截面尺寸为400×400mm，水平荷载和竖向荷载见图3，计算结果精确到小数点后两位（弹性模量取E，长度以mm为单位）。

（共40分）

60kN

AB

CD

q=20kN

40kN

EF

GH

q=20kN

40kN

IJ

KL

q=20kN

MN

5000

4000

PQ

5000

q=20kN

图3计算选择题

（一）图

问题：

1、用分层法计算竖向荷载作用下框架结构内力时，在进行A节点弯矩分配时，梁

A端的分配系数接近（a）。

（5分）

（a）0.23（b）0.32（c）0.33（d）0.77

AB的

iAB

iAE

2004003

E

125000

4004003

E

123000

AB3

AB2004003

E

125000

2004003

E

125000

4004003

123000

0.23

E

2、在竖向荷载作用下，假设梁

CD两端弯矩

MC和MD分别为-55kN.m、35kN.m，

顺时针为正）图3框架结构梁

CD的D端的剪力（绕杆端顺时针为正）最接近

绕杆端

C

5分）

（a）75kN（b）-75kN（c）-46kN（d）56.67kN

2

5VDC553520*52/20

VDC46kN

3、假设iABiBC7.51010iBF3.51010（单位N.mm），则柱BF的侧移刚度D

最接近d。

（5分）

（a）12554.4N/mm（b）14270.5N/mm（c）30000N/mm（d）24300N/mm

k

底层柱

i1i2k

ic

0.5k2k

其他柱

i1i2i3i4k

2ic

k

2k

k27.52.14

23.5

2.14

0.52

2K22.14

12ic

0.52123.51010/3000224267N/mm

1h22ic

剪力V=60kN

柱剪力:

VAEVDHDV4.4E306.82kN

DH柱弯矩:

MDHVDH0.7h6.820.7314.32kN.m

6.假设柱CG、DH剪力分别为20kN、10kN，反弯点在柱子中点，则柱DH的轴力最接近C。

（5分）

（a）30kN（b）12kN（c）6kN（d）15kN

上上

MC上G=0.50*3*20=30kN.mM上DH=0.50*3*10=15kN.m分配系数

iAC/（iAC+iCE）

左梁0.5右梁0.5

MC左D=0.50*30=15kN.mMC右D=15kN.m

VCD＝（15＋15）/5=6kNVDH=6kN

1

VGBqln0.5204.646kN

2

lr

VVbMbMbVGb1.1（170530）/（50.4）46213kNln

A端剪力设计值为213kN题

（二）：

2．如图4所示某剪力墙结构，12层，已知墙厚200mm，混凝土C30。

试求：

p=20kN/m

图4

（9）结构底部内力M0、V0（c）（5分）

（a）12960kN.m720kN（b）8640kN.m240kN

（c）8640kN.m360kN（d）12960kN.m360kN答：

M01ql21203628640kN.m

033

V0ql/22036/2360kN

（10）请问连梁的刚度（DIb0c2/ab3，不考虑剪切效应影响）最接近a。

（5分）

（a）0.14（b）0.28（c）0.53（d）0.066

解：

连梁：

计算跨度：

ai0.61/40.85m

ci0.61.72.3m

Ib0.2*13/120.0167m4

DIbc2/ai30.0167*2.32/0.8530.144

11）、假设D0.159m3，剪力墙的整体系数接近（a）（5分）

6D

hIiIA

（a）19.1（b）25（c）15.2（d）9.6

134

I1I2＝0.23.40.655m

12

II1I22Ay2＝2*0.6552*3.4*0.2*2.3*2.38.5044m4

TIn/I7.19/8.500.85

（12）假定底层墙肢整体弯曲占85%，结构底部内力M0=1000kN.m，墙肢截面惯性矩

I1=I2=0.50m4，总剪力墙截面惯性矩I=8.50m4，求底层墙肢的弯矩为（b）

5分）

Mi0.85MpI0.15MpIi

125kN.m