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1、(考试专用)高层建筑构造设计温习总结一、1.高层建筑：将10层及10层以上或高度超过28m的混凝土构造为高层民用建筑；高层建筑构造是高层建筑中的主要承重骨架。2.高层建筑优点：占地面积小，节约建筑用地；缩短城市道路和各种管线，节约基础设施费用；改造城市相貌。3.高层建筑构造功能:安全性、实用、耐久、稳定4.高层建筑构造中:轴力和构造高度成线性关系；弯矩和构造高度成二次方关系；位移和构造高度成四次方关系。5.高层建筑构造形式：a按材料分：砌体构造、钢筋砼、钢构造、钢和钢筋砼材料混合构造b.按构造体系：框架构造、剪力墙构造、框架-剪力墙构造、筒体构造框筒构造、筒中筒、多筒、成束筒、悬挂构造及巨型框
2、架构造6.(1)砌体构造：造价低；强度低，十分是抗拉、抗剪强度低、延性差；抗震性不好(2).钢筋砼构造：优强度高，能组成多种构造体系，抗震性能较好，跟钢构造相比刚度大，造价低，材料来源丰富，耐火性好缺自重大，构造截面尺寸大，建筑面积小，造价增加施工周期较长(3)钢构造：优较理想材料，强度高，自重轻，延性好，抗震性能好，施工速度快，易于加工，施工方便缺造价高，耐火性差，维护费用高7.1框架构造体系：优建筑平面布置灵敏，可构成大空间，立面可以变化；延性好；造价低。缺侧向刚度小；水平位移大，一般不超过60米；在高烈度地区，高度严格控制；非构造构件毁坏严重，维护费用高；缺少二道防线设计要点：a根据使用
3、要求，建筑要求来布置框架层高；b梁柱节点必须刚接；c梁的跨度受梁、断面尺寸限制d柱断面尺寸根据轴力大小确定，在震区有轴压比限制2剪力墙构造体系：利用钢筋砼墙体组成的承受全部竖向和水平作用的。优(整体性好；侧移刚度大；变形小；非构造构件损坏小；构造次生内力P-效应不显著；弹塑性稳定问题不突出；承载力易知足要求；抗震性能好；具有多道防线)缺剪力墙间距较小；平面布置不灵敏；大房间遭到限制；自重大；刚度大，周期短3框架-剪力墙构造体系：在框架构造中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水瓶座用的高层建筑构造。优侧向位移小；减轻节点负担；增加了超静定次梁；保证了塑性的发展；屈间侧移屈干均匀
4、；框架部分各层剪力趋于均匀；具有多道防线缺水平方向刚度不均匀4筒体构造体系：由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用的高层建筑构造。7.高层建筑构造发展原因：经济的发展；建筑用地减少；城市人口增加；地价上涨；建筑科技进步；钢筋及水泥的应用8.高层建筑发展：建筑功能和用处越来越好，建筑城市化；向亚洲发展，高度将有新突破；在构造设计方法方面着重技术深化；采用新构造形式。二1.在高层建筑构造设计中，水平荷载与作用占据主导和控制作用2.高层建筑中活荷载的不利布置一般如何考虑：高层建筑中活荷载的不利布置一般不考虑楼面及屋面活荷载的不利布置，而是按满布考虑进行计算，但是当楼面活荷载大于4.0kN/时，各截面
5、内力计算时仍考虑活荷载的布置，按不利荷载计算构造在竖向荷载作用下的内力。不考虑活荷载不利布置是由于：1)在高层建筑中各种活荷载占竖向荷载的比例很小，活荷载一般在1.52.5kN/范围内，只占全部竖向荷载的1020，因而活荷载不同的布置方式对构造内力产生的影响很小；2)高层建筑构造是个复杂的空间体系，层数与跨数多，不利分布的情况复杂多样，计算工作量极大且计算费用上不经济，为了简化起见，能够不考虑活荷载不利分布，按满布方式布置作内力计算后再将框架梁的跨中弯矩乘以1.11.3的放大系数。3.a.风荷载：空气的流动遭到建筑物的障碍，会在建筑物外表构成压力或吸力，这些压力或吸力即为建筑物所受的风荷载。B
6、.动载：当风施加于房屋的作用力在比房屋周期短长的时间内消失，称为动静载。C.基本风速：不同地区气象观察站通过风速仪的大量观察，记录并根据我国规定标准条件下记录数据进行统计，分析而得到的该地区的最大平均风速4.风荷载有关的因素：与建筑地点的地貌、离地面或海平面高度、风的性质、风速、风向以及高层建筑构造自振特性、体型、平面尺寸、外表状况等因素有关。5.风振系数：风载波动中的短周期成分对于高度较大或刚度较小的高层建筑可能产生一些不可忽视的动力效应，在设计中采用风振系数z来考虑这种动力效应。6.地震作用：a指地震波从震源通过基岩传播引起的地面运动，使处于静止的建筑物遭到动力作用而产生的强烈振动。b特点
7、：多年不遇、难以预报、毁坏严重c三要素：幅值强度、加速度、位移；频谱；持时小于20S。d影响因素：震源位置、深度地震发生原因、传播距离、传播区域、场地土的性质坚硬、中硬、软弱土e地震作用的大小与地震波的特性有关，还与场地土性质及房屋本身的动力特性有很大关系。f.计算方法：静力法、反响谱法、时程分析法。g基本烈度：指某一地区在设计基准期50年内，在一般场地条件下可能遭受的最大烈度超越概率10%h.震源：地壳深处发生岩层断裂，错懂得地方，也就是第一个地震波发生的地方7.抗震设防三水准：小震不坏，中震可修，大震不倒。为到达三水准抗震设计目的，应采用两阶段抗震设计方法：一是所有进行抗震设计的高层建筑。
8、除了在确定构造方案和进行构造布置时考虑抗震要求外，还应根据小震作用进行计算和保证构造岩性的抗震构造设计，以到达小、中、大。二是主要针对甲级建筑和十分不规则的构造。用大震作用进行构造易损部位的塑性变形验算。8.减少高层建筑温差影响的措施：a采取合理的平面和立面设计，避免截面的突变。b合理选择构造形式，降低构造约束程度，进而减少约束应力。c合理布置分布钢筋，重视构造钢筋作用，加强构造配筋。d在顶层、屋顶、山墙及纵墙两端开间等温度变化影响较大部位提高配筋率。e优选有利于抗拉性能的混凝土级配，减少坍落度，对于超长构造采用后浇带方法施工或将构造划分为长度较短的区段。9.缝设置原则：力争不设；尽量少设；非
9、设不可时，数缝结合；假如设缝，则应分的彻底，禁止似分不分；如不设缝，则应连接牢固9.设沉降缝的目的与处理方法：(1)目的是避免不均匀沉降的影响，避免由于地基不均匀沉降产生的构造内力。(2)处理方法：a采取利用压缩性小的地基，减少总沉降量及沉降差。b对于有不同高度及基础设计成整体的构造，在施工时它们暂时断开，待主体构造施工完毕，已完成大部分沉降量以后再浇灌连接部分的混凝土。c将裙房做在高层建筑的悬挑基础上，到达裙房与高层部分沉降一致。d综合采用上述方法处理。(防、抗、调)10.高层建筑构造工作特点：a构造设计时，应考虑高层建筑构造的整体工作性能；b水平作用对高层建筑构造的影响占主导地位；c高层建
10、筑构造具有刚度大、延性差、易损的特点；d在进行构造设计时，应考虑构造的薄弱层。11.高层建筑构造布置原则：高层建筑不应采用严重不规则的构造体系；宜采用规则构造，即体型平面、立面规则，构造平面布置均匀、对称并具有较好的抗扭刚度；构造竖向布置均匀，构造的刚度、承载力和质量分布均匀，无突变的构造；应使构造具有必要的承载能力、刚度和变形能力；应避免部分构造或构件的毁坏而导致整个构造丧失承载重力荷载、风荷载和地震作用的能力；对可能出现的薄弱部位应采取有效的措施予以加强，宜设置多道防线。12.高层构造剪力墙设计中，剪力墙的布置要求：a剪力墙宜沿主轴方向或其他方向双向布置b.抗震设计的剪力墙构造，应避免仅单
11、向有墙的构造布置形式c.剪力墙墙肢截面宜简单、规则；剪力墙构造的侧向刚度不宜过大。d剪力墙宜自上而下连续布置，避免刚度突变e.剪力墙的门窗洞口宜上下对齐、成列布置，构成明确的墙肢和连梁。13.高层建筑构造的概念设计：a要点构造简单、规则、均匀；刚柔适度、性能高；加强连接，整体稳定性强；轻质高强、多道设防。b是指工程构造设计人员运用所把握的理论知识和工程经历，在方案阶段和初步设计阶段，从宏观上，总体上和原则上去决策和确定高层建筑构造设计中的一些最基本、最本质也是最关键的问题，主要涉及构造方案的选定和布置、荷载和作用传递途径的设置、关键部位和薄弱环节的断定和加强、构造整体稳定性保证和耗能作用的发挥
12、以及承载力和构造刚度在平面内和沿高度的均匀分配；构造分析理论的基本假定等。三1.高层建筑设计采用的三个基本假定：a弹性变形假定b刚性楼板假定c平面抗侧力假定。2.a荷载效应：是指由作用引起构造和构造构件的反响，可体现为内力、变形及裂缝等。b荷载效应组合：是指按极限状态设计时，为保证构造的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合。c荷载效应组合分为基本组合、标准组合和准永久组合三种组合3.构造设计的目的：保证构造构件在各种作用下，具有足够的承载力和良好地变形能力；保证构造具有足够的整体稳定性，尽可能避免局部毁坏而导致整体的毁坏4.构造延性：是构造屈从后变形能力大小的一种性质，是构造吸收能
13、量能力的一种体现。5.构造应具有较好延性特点：强柱弱梁、强剪弱弯、强节弱杆、强压弱拉。6.延性系数是构造最大变形与屈从变形的比值。进行延性构造设计时应采用什么方法才能到达抗震设防三水准目的？进行延性构造设计时是通过验算薄弱层弹塑性变形，并采取相应的构造措施使构造有足够的变形能力来到达抗震设防三水准目的。7.多道抗震防线的意义：一是指一个抗震构造体系，应有若干个延性较好的分体系组成，并由延性较好的构造构件将各分体系联络起来协同工作；二是指抗震构造体系应有最大可能数量的内部、外部赘余度，有意识的建立起一系列分布的屈从区，以使构造能吸收和消耗大量的地震能量，一旦遭受毁坏也易于修复。四、1.框架构造：
14、a是指由梁柱杆系构件构成，能承受竖向和水平荷载作用的承重构造体系。b适用范围：仅适用于房屋高度不大、层数不多的构造。e框架构造的基本假定：每榀框架构造仅在其本身平面内提供抗侧移刚度，平面外的抗侧移刚度忽略不计；平面楼盖在其本身平面内刚度无限大；框架构造在使用荷载作用下材料均处于线弹性阶段。2.剪跨比：剪跨比：指框架柱端截面弯矩设计值M和剪力与截面高度乘积之比。3.轴压比：指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土抗压强度设计值乘积之比。4.延性框架构造的设计要点：强柱弱梁、强剪弱弯、强节弱杆、强压弱拉。5.保证框架柱构造构件具有足够延性的措施：a限制框架柱的剪跨比b限制框架柱的轴压比c限制
15、框架柱的剪压比d限制框架柱的纵筋配筋率e限制框架柱的箍筋配箍率。6.怎样计算水平荷载作用下的框架的顶点位移：反弯点法或D值法计算框架各层的抗侧移刚度b.计算各层的层剪力，c.计算层间位移d各层层间侧移的和即为框架的顶点位移。7.D值法与反弯点法的区别：1D是对反弯点法的改良，精度高；2修正两点：a节点转动影响柱的抗侧移刚度，故柱的抗侧移刚度不但与本身的线刚度和层高有关，还与梁的线刚度有关。B节点的转动还影响反弯点的高度，故柱的反弯点高度应是一个变数，而不是一个定数。五、1.楼板的作用：控制各抗侧构造；使各抗侧构造协同工作；总水平力按各抗侧构造刚度分配2.a剪力墙构造定义：由剪力墙组成的承受竖向
16、和水平作用的构造。剪力墙或沿横向、纵向正交布置或沿多轴线斜交布置，同时墙体也作为维护及房间分隔构件的构造体系b适用范围：适用于有小房间设计要求的高层住宅、公寓和旅馆建筑。3.剪力墙构造分类几何形式：整体墙、小开口整体墙、联肢剪力墙、壁式框架。4.剪力墙划分判别式：一是各墙肢间的整体性，主要通过整体系数体现。整体性越好其受力性能越接近于整体墙。二是墙肢受力后能否出现反弯点，出现反弯点层数越多越接近于框架.a.当1时，忽略连续约束作用，按单肢剪力墙计算.b.当110时，按联肢墙计算c.当10时，且墙肢惯性矩比JA/J时，按整体小开口墙计算。d.当10时，且墙肢惯性矩比JA/J时，按壁式框架计算。5
17、.短肢剪力墙：指截面厚度不大于300mm，各肢截面高度与厚度之比的最大值大于4不大于8的剪力墙。6.连梁：上下窗间部分。墙肢：左右窗间部分。7.剪力墙毁坏特征：弯曲毁坏、剪切毁坏、滑移毁坏8.无支长度：是指沿剪力墙长度方向没有平面外横向支撑墙的长度。9.调节剪力墙构造刚度的方法：a适当减小剪力墙的厚度b降低连梁高度c增大门窗洞口宽度d对较长的墙肢设置施工洞，分为两个墙肢。墙肢长度大于8mm时，一般都应有施工洞口划分为小墙肢六、1.框架-剪力墙构造中剪力墙布置要求：a.剪力墙宜均匀布置在建筑物的周围附近，楼梯间、电梯间、平面形状变化及恒载较大的部位，剪力墙间距不宜过大b.平面形状凹凸较大时，宜在
18、凸出部分的端部附近布置剪力墙c.纵、横剪力墙宜组成L形、T形和工字形等形式d.剪力墙宜贯穿建筑的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞时，洞口宜上下对齐e.楼、电梯间等竖井和平面宜尽量与靠近的抗侧力构造结合布置。2.刚度特征值:刚度特征值式框架抗侧刚度与剪力墙抗侧刚度比值.刚度特征值影响：对侧移；对水平剪力分配；对外荷载分配。3.框架-剪力墙构造近似计算的主要基本假定:a.楼板在平面内刚度无限大，平面外刚度为零b.构造在水平力作用下不计扭转，即歪理合力作用线通过构造抗侧移刚度中心。如不重合，可先计算平移运动，再按纯扭转计算，然后叠加c.框架和剪力墙沿高度方向无变化，即他们的刚度特征值为常数。4.框架
19、-剪力墙构造的主要特点:由框架和剪力墙组成的构造体系具有两种构造的优点既能构成较大的使用空间又具有较好的抵抗水平荷载的能力。1.框架构造的毁坏机理是什么？答：竖向荷载作用下，一般情况，梁端抗弯承载力首先到达其极限承载力，出现塑性铰区域，相应地梁端截面转角位移显著加大，内力向跨中发生转移，导致跨中弯矩进一步提高，跨中挠曲变形增大，直至毁坏。水平荷载作用下，框架柱承受水平剪力和柱端弯矩，并由此产生水平侧移，同时由水平力引起的倾覆力矩，使框架的近侧柱拉伸、远侧柱压缩，构成框架的整体弯曲变形，水平力也引起楼层剪力，使梁、柱产生垂直其杆轴线的剪切变形和弯曲变形，构成框架的整体剪切变形，直至毁坏。2.为何
20、要对高层建筑进行罕遇地震作用下薄弱层的抗震变形验算？是怎么验算的？答：在大量的震害表明，建筑中假如存在薄弱层或薄弱部位，在强烈地震作用下，构造薄弱部位强产生弹塑性变形，构造严重毁坏甚至引起构造倒塌，对于生命线工程而言，工程关键部位一旦遭受毁坏将带来严重后果，因而在第二阶段设计中，为到达“大震不倒的目的，必须对高层建筑构造在罕遇地震作用下进行薄弱层的抗震变形验算。抗震变形验算：构造薄弱层部位层间弹塑性位移应符合对于7、8、9度抗震设计的高层建筑构造，在罕遇地震作用下，薄弱层部位弹塑性变形计算采用下面方法。方法1：层间弹塑性位移计算式不超过12层且层侧向刚度无突变的框架构造方法2：采用弹塑性时程分
21、析方法计算薄弱层层间弹塑性位移适用方法1中以外的建筑构造3.分层法计算竖向荷载作用下平面框架构造的荷载效应时的基本假定是什么？答：分层法的基本假定：(1)梁上荷载仅在该梁上与其相连的上下层柱上产生内力，在其他层梁及柱上产生的内力可忽略不计；2竖向荷载作用下框架构造产生的水平位移可忽略不计。4.保证框架柱构造构件具有足够延性的措施有哪些？答：限制框架柱的剪跨比；限制框架柱的轴压比；限制框架柱的剪压比；限制框架柱的纵筋配筋率;限制框架柱的箍筋配箍率。5.框架构造梁、柱构件截面几何尺寸的初选方法是什么？答：1梁：梁高：梁宽：2柱：柱截面面积一般根据轴压比限值估算，同时截面的高度、宽度要知足下面要求：
22、1.剪力墙按其高宽比大小可分为：高墙、中高墙、矮墙2.剪力墙构造按洞口的大小，形状，位置可分为：整体墙，小开口整体墙，联肢剪力墙，壁式框架3.沉降缝用于调节基础不均匀沉降，常用途理方法有：放、抗、调。4.框架-剪力墙构造中，根据框架与剪力墙的联络方式可分为两种。一种是通过：刚性楼板连系，称为：绞接体系；另一种是通过：连系梁连系，称为：刚性体系5.高层建筑构造上的竖向荷载主要包括：永久荷载和可变荷载6.高层建筑构造上的水平荷载主要包括：风荷载和水平地震作用7.建筑构造地震影响系数应根据：设防烈度、场地类别、设计地震分组、构造自振周期、阻尼比确定8.筒中筒构造中外空腹筒为第二道防线，内实腹筒为第一
23、道防线9.现浇框架梁、柱、节点的混泥土强度等，一级抗震设计时不应低于：c30二四级和非抗震设计时不应低于：c20现浇框架梁的混泥土强度不宜大于：c40现浇框架柱的混泥土强度9度不宜大于：c60，8度不宜大于c7010.什么是规则构造？即体形规则，构造平面布置均匀，对称并具有较好的抗扭刚度，构造竖向布置均匀，构造的刚度，承载力和质量分布均匀，无突变的构造11.基本分压：是以当地比拟空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速Vom/s标准，按Wo=1/2PVo2=Vo2/1600，确定的风压。12.什么是高层建筑和高层建筑构造？我国高层建筑怎样规定？a.人们常把超过一定高
24、度的建筑称为高层建筑b.高层建筑的构造形式或构造体系称为高层建筑体系c.住宅超过十层，其他超过28米或24米13为何高层钢筋混凝土构造一般不计算由于温度，收缩产生的内力？那怎样考虑温度，收缩产生的内力？由于高层建筑的温度场分布和收缩参数等很难确定，混凝土不是弹性材料，她既有塑性变形还有徐变应力松弛实际内力按弹性构造计算值。一般由构造措施来知足。14.楼板开大洞消弱后，宜采用一些构造措施予以加强，主要措施有哪些？a加厚洞口附近楼板，提高楼板的配筋率，采用双层双向配筋或加配斜向钢筋b洞口边缘设置连梁，暗梁c在楼板洞口角部配置斜向钢筋15.框架-剪力墙构造的变形特点与框架构造、剪力墙构造有什么不同？
25、框架变形以剪切形变形为主，剪力墙变形以弯曲性变形为主，框剪构造由于楼板平面内刚度无限大，迫使框剪在同一楼层出具有一样水平位移，框架除了承当外荷载产生水平力外，还要承当将剪力墙拉回来的附加水平力。16.什么是刚度特征值？它有哪些方面的影响？答：刚度特征值是框架抗侧刚度与剪力墙抗侧刚度比值的物理量。当框架抗侧刚度较大，剪力墙抗侧刚度较小时，值较大，随着增大，构造性能体现为以框架为主，当时，EIw0，即相当于纯框架构造，相反，随着剪力墙抗侧刚度大，框架抗侧刚度小，值较小，随着值减小，构造性能体现为以剪力墙构造为主，当0时，CF0，相当于纯剪力墙构造。对构造侧移、水平剪力分配，对外荷载分配都有影响17
26、.反响谱理论：是通过建立在地震作用下单质点构造体系的最大动力反响与构造体系自振周期的反响谱函数关系，计算构造的惯性力将其作为等效地震荷载并按静力方法进行构造计算和分析的方法。18.高层建筑构造概念设计的要点：构造简单、规则、均匀三层意思：a构造的类别划分、计算模型清楚；b各构造构件力学功能分工，在荷载和作用下传力路劲明确、直接；c其受力、薄弱环节及抗震性能估计把握容易，精细分析程序可靠。要求含平面和里面两部分，包括刚度、承载力、传力途径三方面。要求高层建筑在可能的情况下，在竖向建筑造型和构造布置上均匀，刚度、承载力和传力途径均无突变，进而限制应力集中、过大变形和敏感薄弱部位出现；刚柔适度、延性
27、好；加强连接，整体稳定性强；轻质高强、多道设防19.框架剪力墙构造的计算方法主要有哪些，他们的共同点和不同点？答：计算有两种方法：一是计算机借助单元矩阵位移法，另一种是简化的手算近似法。共同点：一是基于楼板在平面内刚度无限大的假定；二是基于平面构造的假定；三是解决问题的目的都是解决构造共同工作后，框架与剪力墙之间的简历分配。不同点：计算机借助单元矩阵位移法进行求解中将剪力墙简化为杆件或化为带刚域的平面壁式框架，同时考虑杆件的轴向，剪切及弯曲等变性影响，计算构造较准确，手算的近似方法将所有剪力墙合并成总剪墙，总框架将连杆切开进行求解，进而求得未知力。20、框架-剪力墙构造的定义？其变形特点与框架
28、构造、剪力墙构造有什么不同？框架-剪力墙构造简称框架构造，是在框架构造中布置一定数量的剪力墙构成既灵敏自由的使用空间。知足不同建筑功能多的要求。具有足够的水平刚度。框架变形以剪力型变为主。剪力墙变形以弯曲型变形为主，框架构造由于楼板平面内刚度无限大迫使框架剪力墙在同一楼层处具有一样水平位移，框架除了承当外荷载产生水平力外还要承当将剪力墙拉回来的附加水平力。21、什么是剪力墙构造？特点优缺点是什么？怎样克制他的缺点？1承受建筑物竖向和水平荷载的主体构造全为剪力墙时即构成剪力墙构造。2优点：1、整体性好2、抗侧移刚度大3、变形小4、非构造构件损毁小5、构造次生内力，P-A效应不显著6、弹塑性稳定问题不突出7、抗震性能好8、具有多到防线缺点：1、间距小2、自重大3、刚度大周期短31、适当减小剪力墙厚度2、降低连梁高度3、增大门窗洞口宽度4、将较长墙肢分为两个墙肢。