自考混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考試重點(diǎn)匯總

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考試重點(diǎn)匯總1.1混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)1、結(jié)構(gòu)的功能要求：安全性、適應(yīng)性、耐久性。2、結(jié)構(gòu)的可靠性：在規(guī)定的時(shí)間、條件下，完成預(yù)定功能的能力，稱為結(jié)構(gòu)的可靠性。規(guī)定時(shí)間：指設(shè)計(jì)使用年限，建筑結(jié)構(gòu)可靠設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定規(guī)定，普通房屋和構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)使用年限為50年，紀(jì)念性建筑和特別重要的建筑結(jié)構(gòu)使用年限為100年，臨時(shí)性結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限為5年，結(jié)構(gòu)構(gòu)件易于替換的結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)使用年限為25年。 規(guī)定條件：設(shè)計(jì)時(shí)所確定的正常設(shè)計(jì)、正常施工和正常使用的條件，即不考慮人為過失的影響。 預(yù)定功能：以結(jié)構(gòu)是否達(dá)到極限狀態(tài)為標(biāo)志。3、結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限：是指設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件只需進(jìn)行正常維護(hù)不

2、需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用年限4、結(jié)構(gòu)功能的極限狀態(tài)可分為兩類：承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。當(dāng)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載能力或達(dá)到不適于繼續(xù)承載的變形狀態(tài)，即為承載能力極限狀態(tài)。正常使用極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限度的狀態(tài)。 達(dá)到承載能力極限狀態(tài)的情況：整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分發(fā)生傾覆、滑移等；結(jié)構(gòu)構(gòu)件或其連接因超過材料強(qiáng)度而被破壞；因過度塑性變形而不適于繼續(xù)承載；結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)動(dòng)體系；結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件喪失穩(wěn)定性。 達(dá)到正常使用極限狀態(tài)的情況：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件出現(xiàn)影響正常使用或外觀的變形；產(chǎn)生影響耐久性能的局部損壞和影響正常使用的振動(dòng)。1.2結(jié)構(gòu)的可靠度與可靠指

3、標(biāo)1、隨機(jī)現(xiàn)象：在個(gè)別試驗(yàn)中呈現(xiàn)不確定性，而在大量重復(fù)試驗(yàn)中，又具有統(tǒng)計(jì)規(guī)律性的現(xiàn)象，稱為隨機(jī)現(xiàn)象。2、隨機(jī)變量：表示隨機(jī)現(xiàn)象的各種變量稱為隨機(jī)變量。3、隨機(jī)事件：在隨機(jī)試驗(yàn)中，某種結(jié)果對(duì)一次試驗(yàn)可能出現(xiàn)也可能不出現(xiàn)，而在大量重復(fù)試驗(yàn)中具有某種規(guī)律性的事件，稱為此隨機(jī)試驗(yàn)的隨機(jī)事件。4、頻率和概率：頻率是個(gè)試驗(yàn)值，或使用時(shí)的統(tǒng)計(jì)值，具有隨機(jī)性，可能取多個(gè)數(shù)值，因此，只能近似地反映事件出現(xiàn)可能性的大小。概率是個(gè)理論值，是由事件的本質(zhì)所決定的，只能取唯一值，它能在一定程度上地反映事件出現(xiàn)可能性的大小。5、頻率直方圖：在直角坐標(biāo)系中，橫軸表示分組強(qiáng)度X值，縱軸表示對(duì)應(yīng)的頻率密度，將頻率分布表中各組頻

4、率的大小與組距相對(duì)應(yīng)，由此畫成的統(tǒng)計(jì)圖叫做頻率直方圖。6、結(jié)構(gòu)可靠度：結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，在規(guī)定的條件下，完成預(yù)定功能的概率，稱為結(jié)構(gòu)的可靠度?；蛘哒f，結(jié)構(gòu)的可靠度是結(jié)構(gòu)可靠性的概率度量。7、可靠指標(biāo)B的實(shí)用性和近似性：（1）實(shí)用性：用可靠指標(biāo)來描述結(jié)構(gòu)的可靠度，其運(yùn)算只涉及隨機(jī)變量的統(tǒng)計(jì)特征值，計(jì)算方便，并且?guī)缀伪硎竞苤庇^、明確，因而在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用，具有實(shí)用性。（2）近似性：B是在假設(shè)隨機(jī)變量R、S都服從正態(tài)分布，且極限方程R-S=0是線性的前提下得到的。而在實(shí)際工程中，風(fēng)荷載、雪荷載均不服從正態(tài)分布，有時(shí)極限方程是非線性的，所以采用B描述結(jié)構(gòu)可靠度具有一定的近似性。8、荷載效應(yīng)：荷載

5、作用在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生的內(nèi)力和變形稱為荷載效應(yīng)。9、荷載的代表值：建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)不同的荷載應(yīng)采用不同的代表值。可變荷載代表值有：標(biāo)準(zhǔn)值、組合值、準(zhǔn)永久值和頻遇值。永久荷載代表值只有標(biāo)準(zhǔn)值一種。10、荷載的標(biāo)準(zhǔn)值：在結(jié)構(gòu)使用期間可能出現(xiàn)的最大荷載值。11、荷載分項(xiàng)系數(shù)：荷載設(shè)計(jì)值與荷載標(biāo)準(zhǔn)值的比值，一般大于1。12、荷載的設(shè)計(jì)值：荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以分項(xiàng)系數(shù)。13、材料分項(xiàng)系數(shù)：材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值之比值，其值大于1。材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值：材料強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是材料強(qiáng)度的檢驗(yàn)指標(biāo)，由國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出。材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)值：材料強(qiáng)度標(biāo)注值除以材料分項(xiàng)系數(shù)。14、結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)：對(duì)不同安全等級(jí)的結(jié)構(gòu)，為使其具

6、有規(guī)定的可靠度而采用的系數(shù)，稱為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)（GB50068-2001）規(guī)定：對(duì)安全等級(jí)分別為一、二、三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限分別為100年及以上、50年、5年及以下時(shí)，重要性系數(shù)分別不應(yīng)小于1.1、1.0、0.9。2.1單層廠房的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置1、 單層廠房的結(jié)構(gòu)形式：主要有排架結(jié)構(gòu)和剛架結(jié)構(gòu)。排架結(jié)構(gòu)是由屋架、柱和基礎(chǔ)組成，其中屋架與柱鉸接，柱與基礎(chǔ)剛接。剛架結(jié)構(gòu)是由屋架、柱和基礎(chǔ)組成，其中屋架與柱剛接，柱與基礎(chǔ)鉸接。2、 單層廠房的結(jié)構(gòu)組成：?jiǎn)螌訌S房結(jié)構(gòu)分為承重結(jié)構(gòu)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和支撐體系三大部分。承重結(jié)構(gòu)包括：屋蓋結(jié)構(gòu)、橫向平面排架、縱向平面排架、吊車

7、梁、基礎(chǔ)；圍護(hù)結(jié)構(gòu)包括：縱墻和橫墻及由連續(xù)梁、抗風(fēng)柱和基礎(chǔ)梁組成的墻架。支撐體系包括：屋蓋支撐和柱間支撐。3、 柱網(wǎng)布置、常用柱距：柱網(wǎng)由廠房的跨度和柱距構(gòu)成，柱網(wǎng)布置是指確定縱向和橫向定位軸線之間的尺寸。廠房跨度在18m及以下時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)30M數(shù)列；在18m以上時(shí)，應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列。廠房的柱距應(yīng)采用擴(kuò)大模數(shù)60M數(shù)列。目前從經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、材料用量和施工條件等方面衡量，尤其是高度較低的廠房，采用6m柱距比12m柱距優(yōu)越。4、 變形縫：變形縫包括伸縮縫、沉降縫、防震縫。伸縮縫：建筑構(gòu)件因溫度因素的變化會(huì)產(chǎn)生脹縮變形，為減少過大的溫度應(yīng)力而設(shè)置的縫，基礎(chǔ)可不斷開。沉降縫：上部結(jié)構(gòu)各部分之

8、間，因?qū)訑?shù)差異較大，或使用荷重相差較大，可能使地基發(fā)生不均勻沉降時(shí)，需要設(shè)縫將結(jié)構(gòu)分為幾部分，使其每一部分的沉降比較均勻，從屋頂?shù)交A(chǔ)全部分開。防震縫：設(shè)置目的是將大型建筑物分隔為較小的部分，形成相對(duì)獨(dú)立的防震單元，避免因地震造成建筑物整體震動(dòng)不協(xié)調(diào)而產(chǎn)生破壞。三者區(qū)別：伸縮縫和防震縫兩側(cè)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)可以不分開，而沉降縫結(jié)構(gòu)兩側(cè)的基礎(chǔ)必須分開。在地震區(qū)域，伸縮縫和沉降縫必須兼作防震縫，也應(yīng)滿足防震縫的要求。5、 圍護(hù)墻和山墻構(gòu)造：圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體沿廠房四周布置，墻體中還設(shè)有抗風(fēng)柱、圈梁、連系梁、過梁和基礎(chǔ)梁。單層廠房的山墻受風(fēng)荷載面積比較大，一般設(shè)置抗風(fēng)柱將山墻分成區(qū)格，使墻受到的風(fēng)荷載，一部分直

9、接傳到縱向柱列，另一部分經(jīng)抗風(fēng)柱下端直接傳至基礎(chǔ)及柱上端通過屋蓋系統(tǒng)傳至縱向柱列。圈梁加強(qiáng)廠房的整體剛度，防止可能產(chǎn)生的過大不均勻沉降或較大振動(dòng)荷載等對(duì)廠房的不利影響。連系梁承受其上部墻體重量并將它傳給柱，同時(shí)又作為縱向柱列的連接構(gòu)件。過梁承受門窗洞口上的荷載并將它傳給門兩側(cè)的墻體。基礎(chǔ)梁承受墻體重量并將它傳給基礎(chǔ)。6、 支撐的種類：支撐分為屋蓋支撐和柱間支撐兩類，屋蓋支撐通常包括上、下弦水平支撐、垂直支撐和縱向水平系桿。柱間支撐一般包括上部柱間支撐、中部柱間支撐和下部柱間支撐。支撐的作用：保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定與正常工作；增強(qiáng)廠房的整體穩(wěn)定性和空間剛度；把縱向風(fēng)荷載、吊車縱向水平荷載及水平地震作

10、用等傳遞到主要的承重構(gòu)件。此外，在施工安裝階段，應(yīng)根據(jù)具體情況設(shè)置某些臨時(shí)支撐，以保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定。布置原則：（1）屋蓋上、下弦水平支撐是指布置在屋架上、下弦平面內(nèi)以及天窗架上弦平面內(nèi)的水平支撐。支撐節(jié)間的劃分應(yīng)與屋架節(jié)間相適應(yīng)。水平支撐一般采用十字交叉的形式。（2）垂直支撐是指布置在屋架間或天窗架間的支撐。（3）柱間支撐通常采用十字交叉形支撐，交叉桿件的傾角為35°50°之間。（4）凡屬下列情況之一時(shí)，應(yīng)設(shè)置柱間支撐：設(shè)有懸臂式吊車或3t及以上的懸掛式吊車；設(shè)有重級(jí)工作制吊車或中、輕級(jí)工作制吊車起重量在10t及以上；廠房跨度在18m及以上或柱高在8m以上；縱向柱列的總數(shù)

11、在7根以下；露天吊車棧橋的柱列。（5）柱間支撐應(yīng)布置在伸縮縫區(qū)段的中央或臨近中央，這樣有利于在溫度變化或混凝土收縮時(shí)，廠房可較自由變形而不致產(chǎn)生較大的溫度或收縮應(yīng)力，并在柱頂設(shè)置通長(zhǎng)的剛性連系桿來傳遞荷載。7、 排架計(jì)算的內(nèi)容：確定計(jì)算簡(jiǎn)圖、荷載計(jì)算、柱控制截面的內(nèi)力分析和內(nèi)力組合。必要時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算排架的水平位移值。目的：為柱和基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)提供內(nèi)力數(shù)據(jù)。8、排架考慮整體空間工作的概念：排架與排架、排架與山墻之間相互關(guān)聯(lián)的整體作用稱為廠房的整體空間作用。各個(gè)排架和山墻都不能單獨(dú)變形，而是互相制約成一整體。產(chǎn)生單層廠房整體空間作用的兩個(gè)條件：（1）各橫向排架之間必須有縱向構(gòu)件將它們聯(lián)系起來（2）各橫向

12、排架彼此的情況不同，或結(jié)構(gòu)不同或承受的荷載不同。 在設(shè)計(jì)中，當(dāng)需要考慮整體空間工作時(shí)，只對(duì)吊車荷載才考慮廠房的整體空間作用。9、排架計(jì)算中的兩個(gè)問題：（1）縱向柱距不等的排架內(nèi)力分析（2）排架的水平位移驗(yàn)算。10、單層廠房柱的形式：?jiǎn)螌訌S房柱的類型很多，目前常用的單層廠房柱的形式有實(shí)腹矩形柱、工字形、平腹桿雙肢柱、斜腹桿雙肢柱等。11、牛腿：在單層廠房鋼筋混凝土柱中，牛腿是設(shè)置在柱側(cè)面伸出的短懸臂，其作用是支承屋架、托架和吊車梁等構(gòu)件。12、柱下獨(dú)立基礎(chǔ)的形式：柱下獨(dú)立基礎(chǔ)根據(jù)其受力性能可分為：軸心受壓基礎(chǔ)和偏心受壓基礎(chǔ)；按施工方法，可分為預(yù)制柱基礎(chǔ)和現(xiàn)澆柱基礎(chǔ)。13、吊車梁的受力特點(diǎn)：（1）

13、吊車荷載是兩組移動(dòng)的集中荷載；（2）承受的吊車荷載是重復(fù)荷載；（3）考慮吊車荷載的動(dòng)力特性；（4）考慮吊車荷載的偏心影響扭矩。吊車梁的形式：鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等截面或變截面吊車梁及組合式吊車梁。3.1多層框架的結(jié)構(gòu)組成和結(jié)構(gòu)布置1、框架結(jié)構(gòu)的組成方式：框架是由梁、柱和基礎(chǔ)所組成的桿系結(jié)構(gòu)。梁柱連接處稱為節(jié)點(diǎn)，一般為剛性連接；有時(shí)為了便于施工或其他構(gòu)造要求，也可將部分節(jié)點(diǎn)做成鉸節(jié)點(diǎn)，當(dāng)梁柱節(jié)點(diǎn)全部為鉸節(jié)點(diǎn)時(shí)，就成多層排架。柱子與基礎(chǔ)的連接一般是剛性的。2、柱網(wǎng)布置原則：（1）應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求；（2）應(yīng)滿足建筑平面布置的要求；（3）要使結(jié)構(gòu)受力合理；（4）應(yīng)使施工更加方便。 常用模數(shù)：內(nèi)

14、廊式柱網(wǎng)常為對(duì)稱三跨，邊跨跨度常為：6、6.6、6.9m等，中跨為走廊時(shí)，跨度常為2.4、2.7、3.0m。等跨式柱網(wǎng)其進(jìn)深常為：6、7.5、9、12m等。 對(duì)稱不等跨式柱網(wǎng)，常用尺寸有（5.8+6.2+6.2+5.8）*6.0、（7.5+7.5+12.0+7.5+7.5）*6.0、（8.0+12.0+8.0）*6.0m等多種。3、承重結(jié)構(gòu)的分類：橫向框架承重方案，縱向框架承重方案，縱橫向框架混合承重方案。 特點(diǎn)：橫向框架承重方案可使房屋橫向剛度較大，有利于室內(nèi)采光，但由于承重框架是橫向布置的，不利于室內(nèi)管道通過。縱向框架承重方案橫向剛度較弱，一般不宜采用?？v橫向框架承重方案具有較好的整體工作

15、性能，框架柱均為雙向偏心受壓構(gòu)件，為空間受力體系。4、計(jì)算單元的確定：橫向框架的間距、荷載和側(cè)向剛度都相同，因而只需取有代表性的一榀中間框架作為計(jì)算單元?？v向框架上荷載不一樣，故有中列柱和邊列柱的區(qū)別，中列柱縱向框架計(jì)算單元寬度可各取兩側(cè)跨距的一半，邊列柱縱向框架計(jì)算單元寬度可取一側(cè)跨距的一半。采用現(xiàn)澆樓蓋時(shí)，樓面分布荷載一般可按角平分線傳至相應(yīng)兩側(cè)的梁上。5、桿件軸線的確定：在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖中，桿件用軸線表示?？蚣芰旱目缍热≈虞S線間距離，柱以截面的形心線來確定。框架柱的長(zhǎng)度為相應(yīng)的建筑層高，而底層柱的長(zhǎng)度應(yīng)取基礎(chǔ)頂面到二層樓板頂面之間的距離。 對(duì)于傾斜的或折線形橫梁，當(dāng)其坡度小于1/8時(shí)，可

16、簡(jiǎn)化為水平直桿。對(duì)于不等跨框架，若各跨度相差不大于于10%時(shí)，可簡(jiǎn)化為等跨框架，簡(jiǎn)化后的跨度取原框架各跨跨度的平均值。6、荷載計(jì)算：（1）樓面活荷載：作用于建筑物上的樓面活荷載，在多層住宅、辦公樓、旅館等設(shè)計(jì)時(shí)可考慮樓面活荷載折減。（2）風(fēng)荷載：計(jì)算方法與單層廠房相同。7、分層法的計(jì)算假定：（1）框架無側(cè)移（2）每一層梁上的荷載只對(duì)本層的梁和上、下柱產(chǎn)生內(nèi)力，忽略它對(duì)其他各層梁及其他柱內(nèi)力的影響。 適用條件：為框架梁與框架柱線剛度相比較大的情形。 按計(jì)算簡(jiǎn)圖進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)作如下修正：（1）除底層外，其他各層柱的線剛度均乘0.9的折減系數(shù)（2）除底層柱外，其他各層柱的彎矩傳遞系數(shù)由1/2改為1/

17、3。8、 分層法的計(jì)算步驟：（1）畫出分層框架的計(jì)算簡(jiǎn)圖（2）計(jì)算框架梁、柱的線剛度，注意除底層以外的各層柱線剛度應(yīng)乘以折減系數(shù)0.9（3）用彎矩分配法計(jì)算各分層框架的梁柱端彎矩（4）經(jīng)過疊加，確定框架梁、柱端最終彎矩。對(duì)于不平衡彎矩較大的節(jié)點(diǎn)，可以講不平衡彎矩再分配一次，但不傳遞。9、 反彎點(diǎn)：框架在節(jié)點(diǎn)水平荷載作用下，將產(chǎn)生水平位移和節(jié)點(diǎn)角位移，這種變形曲線都具有上、下兩段彎曲方向相反的特點(diǎn)，所以必存在彎矩為零的點(diǎn)，稱之為反彎點(diǎn)。假定：橫梁的抗彎剛度無限大，則各柱上、下兩端都不發(fā)生角位移，且水平位移相同。反彎點(diǎn)法適用條件：當(dāng)框架結(jié)構(gòu)布置比較規(guī)則均勻，層高于跨度變化不大，層數(shù)不多時(shí)，才可使用

18、。否則反彎點(diǎn)計(jì)算得出的框架內(nèi)力誤差太大，不能滿足要求。3.3內(nèi)力組合1、控制截面的確定：柱的彎矩呈線性變化，控制截面可取各層柱的上、下端截面；梁的彎矩呈拋物線變化，控制截面可取兩端截面及跨間最大正彎矩截面（為簡(jiǎn)化可取跨中截面）。2、豎向活荷載最不利布置的方法：（1）分跨計(jì)算組合法（2）最不利荷載位置法（3）分層組合法（4）滿布荷載法。3.4非抗震現(xiàn)澆混凝土框架梁、柱和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)1、框架梁的構(gòu)造要求：截面尺寸：高度：一般按跨度的1/101/15估算，當(dāng)有機(jī)床和機(jī)械設(shè)備時(shí)，按跨度的1/71/10估算；寬度：截面高度的1/31/2估算。高度也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式來取用：兩端無支托的橫梁，按彎矩（0.60.

19、8）M來估算梁高； 兩端有支托的橫梁，按彎矩（0.40.8）M來估算梁高；M為簡(jiǎn)支梁的跨中最大彎矩。2、框架柱的構(gòu)造要求：框架柱截面的高度和寬度均不應(yīng)小于層高的1/151/20，矩形截面框架柱的邊長(zhǎng)不宜小于250mm，柱截面的寬度也不宜小于350mm，柱凈高與截面長(zhǎng)邊尺寸之比宜大于4。 一般框架結(jié)構(gòu)各層柱的計(jì)算長(zhǎng)度。 現(xiàn)澆樓蓋：底層柱L=1.0H，其余各層柱L=1.25H； 裝配式樓蓋：底層柱L=1.25H，其余各層柱L=1.5H。3.5多層框架的基礎(chǔ)形式1、基礎(chǔ)的類型及特點(diǎn)：（1）獨(dú)立基礎(chǔ)：當(dāng)層數(shù)不多、荷載不大而地基堅(jiān)實(shí)時(shí)，可采用獨(dú)立基礎(chǔ)。（2）條形基礎(chǔ)：條形基礎(chǔ)是墻下最常用的一種基礎(chǔ)形式，

20、當(dāng)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)不能滿足要求時(shí)，也可以使用條形基礎(chǔ)。按上部結(jié)構(gòu)的形式，可以將條形基礎(chǔ)分為“柱下條形基礎(chǔ)”和“十字交差鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。”若是相鄰兩柱相連，又稱“聯(lián)合基礎(chǔ)”或“雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)”。（3）筏式基礎(chǔ)：按其構(gòu)造形式可以分為“梁板式”和“平板式”。（4）箱型基礎(chǔ)：由鋼筋混凝土底板、頂板和縱橫交錯(cuò)的內(nèi)外隔墻組成。具有很大的空間剛度和抵抗不均勻沉降的能力，抗震性能好，且頂板與底板之間的空間可以做成地下室。4.1概述1、高層建筑的定義：10層或10層以上或高度超過28m的建筑物稱為高層建筑。一般來講，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，高層箭鏃的高度是指從室外地面至主要屋面的距離，不包括突出屋面的水箱、電梯間、構(gòu)架等高

21、度及地下室的埋置深度。 高規(guī)根據(jù)建筑的結(jié)構(gòu)形式和高度，將其劃分為A級(jí)、B級(jí)兩類。2、高層建筑的體型：主要有板式和塔式兩類。板式建筑平面呈一字形平面，長(zhǎng)和寬兩個(gè)方向的尺寸相差較大。塔式建筑平面的兩個(gè)尺寸相差較小。板式基本形式是曲線形和折線形。 塔式基本形式有：方形、圓形、三角形和矩形。 結(jié)構(gòu)布置：包括平面布置和豎向布置。 平面布置：（1）平面宜簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，盡量減小偏心；（2）平面長(zhǎng)度不宜過長(zhǎng)，突出的部分不宜過大；（3）不宜采用角部重疊的平面圖形或細(xì)腰形平面圖形。 豎向布置：抗震設(shè)計(jì)時(shí)，結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件宜上下連續(xù)貫通。3、高層建筑結(jié)構(gòu)上的作用：（1）風(fēng)荷載，特點(diǎn)：風(fēng)荷載和建筑物的外形直接有

22、關(guān)，也與周圍環(huán)境有很大關(guān)系；高層建筑外表面各部分風(fēng)壓很不均勻；要考慮風(fēng)的動(dòng)力作用風(fēng)振。（2）溫度作用，引起高層建筑結(jié)構(gòu)溫度內(nèi)力的溫度變化主要有三種：室內(nèi)外溫差、日照溫差和季節(jié)溫差。溫度變化引起的結(jié)構(gòu)變形有以下幾種：柱彎曲、內(nèi)外柱之間的伸縮差、屋面結(jié)構(gòu)與下部樓面結(jié)構(gòu)的伸縮差。4.4剪力墻結(jié)構(gòu)1、剪力墻的分類：（1）按外形尺寸分類：根據(jù)剪力墻的高寬比H/B分類，H/B小于等于1為低剪力墻，1大于H/B小于等于2為中等高度剪力墻，H/B大于2為高剪力墻。（2）按洞口情況：洞口沿豎向成列布置的剪力墻可分為以下三類：整體墻、小開口墻、聯(lián)肢墻。（3）按有無邊框及支撐情況：帶邊框的剪力墻、不帶邊框的落地剪力

23、墻、框支剪力墻。2、剪力墻布置原則：（1）剪力墻應(yīng)雙向或多向布置，盡量拉通對(duì)直；（2）較長(zhǎng)的剪力墻可用樓板或弱的連梁分為若干墻段；（3）剪力墻的門窗洞口宜上下對(duì)齊，成列布置，形成明確的墻肢和連梁，盡量避免出現(xiàn)錯(cuò)洞墻。洞口設(shè)置應(yīng)避免墻肢剛度過分懸殊；（4）盡量避免出現(xiàn)小墻肢，墻肢截面長(zhǎng)度與厚度比值不宜小于3。3、剪力墻有效翼緣寬度的確定：計(jì)算剪力墻的內(nèi)力和位移時(shí)，考慮縱、橫墻的共同工作。縱墻的一部分作為橫墻的有效翼緣，橫墻的一部分作為縱墻的有效翼緣。每一側(cè)有效翼緣的寬度可取翼緣厚度的6倍、墻間距的一半和總高度的1/20中的最小值，且不大于墻至洞口邊緣的距離。4.5框架-剪力墻結(jié)構(gòu)1、框剪布置原則

24、：（1）對(duì)于抗震設(shè)防要求的建筑，剪力墻應(yīng)沿縱、橫兩個(gè)主軸方向布置。（2）橫向建立墻均勻?qū)ΨQ的布置在建筑物的端部附近、平面形狀變化及恒載較大的地方；縱向剪力墻的布置應(yīng)注意到墻對(duì)框架溫度變形的約束，間距越大，約束作用越強(qiáng)。（3）剪力墻的最大間距，可根據(jù)水平荷載下樓、屋蓋在水平方向上的最大撓度不超過允許變形值的條件來確定（4）剪力墻的數(shù)量，以滿足框架-剪力墻結(jié)構(gòu)承載力、變形和抗震性能為標(biāo)準(zhǔn)來確定。2、受力特點(diǎn)：（1）吸取了框架和剪力墻各自的長(zhǎng)處，既能提供較大的使用空間，又具有良好的抗側(cè)力性能（2）結(jié)構(gòu)變形為彎剪型（3）水平荷載主要由剪力墻來承擔(dān)。3、內(nèi)力和水平位移計(jì)算的基本假定：（1）樓蓋結(jié)構(gòu)在其自

25、身平面內(nèi)剛度為無窮大，平面外的剛度可忽略不計(jì)；（2）水平荷載的合力通過結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度中心，即不考慮扭轉(zhuǎn)的影響；（3）框架和剪力墻的剛度特征值沿結(jié)構(gòu)高度方向均為常量。4、剪力墻的配筋構(gòu)造要求：墻肢配筋構(gòu)造：剪力墻內(nèi)豎向和水平分布鋼筋的配筋率均不應(yīng)小于0.2%，間距均不應(yīng)大于300mm，直徑均不應(yīng)小于8mm；剪力墻內(nèi)的分布筋不應(yīng)采用單排配筋，當(dāng)剪力墻厚度不大于400mm時(shí)可采用雙排鋼筋網(wǎng)，當(dāng)剪力墻厚度大于400mm，但不大于700mm時(shí)，宜采用三排配筋；當(dāng)剪力墻厚度大于700mm時(shí)，宜采用四排配筋；各排鋼筋網(wǎng)應(yīng)采用拉結(jié)筋連系，拉筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距不應(yīng)大于600mm。連配筋構(gòu)造：連梁內(nèi)的配筋

26、應(yīng)按計(jì)算確定，梁縱向鋼筋應(yīng)錨入墻肢內(nèi)L且不小于600mm，箍筋直徑不小于6mm，間距不大于150mm。4.7筒體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介1、簡(jiǎn)體有實(shí)腹筒和空腹筒兩種：實(shí)腹筒常由電梯間與設(shè)備管井等鋼筋混凝土墻形成筒壁，空腹筒是由沿建筑物外輪廊布置的密集柱、角柱及各樓層處的窗裙梁連接成的一個(gè)豎向懸臂的空間框架。2、框架-筒體結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)：在水平力作用下，產(chǎn)生剪切滯后現(xiàn)象。框筒結(jié)構(gòu)宜采用雙對(duì)稱平面，并優(yōu)先采用圓形、正多變形。當(dāng)采用矩形平面時(shí)，長(zhǎng)寬比不宜大于2.柱的應(yīng)力按曲線分布，這種現(xiàn)象稱為剪切滯后，它使柱的軸向力愈接近筒角愈大，在翼緣框架中軸向力一般呈三次曲線分布，在腹板框架中軸向力一般呈四次曲線分布。3、筒中

27、筒結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)：實(shí)腹內(nèi)筒能承擔(dān)較大的水平力，大大降低了外框筒柱的剪切變形，提高了整個(gè)結(jié)構(gòu)的側(cè)移剛度；空腹的外框筒結(jié)構(gòu)延性較好。 5.1抗震設(shè)計(jì)基本知識(shí)1、地震的成因：成因說話很多，斷層學(xué)說和板塊學(xué)說比較普遍。 斷層學(xué)說：認(rèn)為構(gòu)成地殼的巖層是在運(yùn)動(dòng)的，并受到長(zhǎng)期的構(gòu)造作用積累了應(yīng)變能。當(dāng)積累的能量超過一定限度時(shí)，地下巖層產(chǎn)生的斷裂或錯(cuò)層，釋放出很大的能量，并以地震波的形式傳播出去，形成地震。 板塊學(xué)說：認(rèn)為地球表面最上層為巖石層，巖石層分為若干大板塊，巖石層下面是帶有塑性的巖流層，由于巖流層的對(duì)流運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致這些板塊之間相互擠壓和碰撞，形成地震。2、震源：地殼中發(fā)生巖層斷裂、錯(cuò)動(dòng)而產(chǎn)生地震波的部

28、位。 震中：震源在地面上的垂直投影點(diǎn)。 地震波：地震時(shí)在地球內(nèi)部釋放出來的能量以彈性波的形式從震源向各個(gè)方向傳播，這種波稱為地震波。地震波分為體波和面波，前者在地球內(nèi)部傳播，后者在地球表面?zhèn)鞑?。體波又分為縱波（P波）和橫波（S波），P波使建筑物上下顛簸，S波使建筑物水平方向搖晃。面波的能量比體波大，所以主要是面波造成建筑物和地表破壞。3、地震震級(jí)：衡量一次地震所釋放能量大小的尺度，用M表示。 地震烈度：地震對(duì)地表及工程建筑物影響的強(qiáng)弱程度。4、抗震設(shè)計(jì)的基本原則：小震不壞，中震可修，大震不倒。5、抗震設(shè)防烈度：按照國(guó)家批準(zhǔn)權(quán)限審定，作為一個(gè)地區(qū)抗震設(shè)防依據(jù)的地震烈度。 多遇地震烈度：發(fā)生機(jī)會(huì)較

29、多的地震，也稱為小震。通常規(guī)定小震是50年內(nèi)眾值烈度超越概率為63.2%的地震。 罕遇地震烈度：抗震規(guī)范取超越概率為2%3%的地震烈度值。6、抗震設(shè)防的范圍：我國(guó)規(guī)定地震基本烈度為6度或6度以上的地區(qū)為抗震設(shè)防區(qū)。我國(guó)抗震設(shè)防區(qū)的面積約占全國(guó)面積的60%。7、設(shè)防目標(biāo)：第一水準(zhǔn)抗震設(shè)計(jì)的建筑，當(dāng)遭受低于本地區(qū)設(shè)防烈度的多遇地震（）小震作用時(shí)，一般不受損壞或不需修理仍可繼續(xù)使用；第二水準(zhǔn)當(dāng)遭受本地區(qū)設(shè)防烈度的地震（中震）作用時(shí)，可能損壞，經(jīng)一般修理或不需修理仍可繼續(xù)使用；第三水準(zhǔn)當(dāng)遭受到高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震（大震）作用時(shí)，建筑不致產(chǎn)生倒塌或危及生命的嚴(yán)重破壞。8、兩階段抗震設(shè)計(jì)法：（1）

30、第一階段設(shè)計(jì)，按小震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的基本組合驗(yàn)算構(gòu)件的承載力，以及在小震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈性變形。以滿足第一水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。（2）第二階段設(shè)計(jì)，在大震作用下驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形，以滿足第三水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求。至于第二水準(zhǔn)抗震設(shè)防目標(biāo)的要求，只要結(jié)構(gòu)按第一階段設(shè)計(jì)，并采用相應(yīng)的抗震措施，即可得到滿足。這已為工程實(shí)踐所證實(shí)。9、建筑場(chǎng)地：指工程結(jié)構(gòu)所在地，大體相當(dāng)于一個(gè)廠區(qū)、居民點(diǎn)或自然村的范圍，同一個(gè)場(chǎng)地應(yīng)具有相同的反應(yīng)譜特征。 分類：根據(jù)土層等效剪切波速和場(chǎng)地覆蓋厚度，建筑場(chǎng)地劃分為、四種類別，I類最好，IV類最差。一般情況下，建筑場(chǎng)地覆蓋層厚度應(yīng)按地面剪切波速大于500m

31、/s的土層頂面的距離確定。覆蓋層厚度愈大，對(duì)抗震愈不利。土層的剪切波速愈大，土層愈硬。10場(chǎng)地土液化：地震時(shí)，地下水位以下的飽和砂土和粉土強(qiáng)烈振動(dòng)，孔隙水來不及排出，使孔隙水壓力急劇上升，當(dāng)它與法向有效壓力相平衡時(shí)，土顆粒處于懸浮狀態(tài)，這時(shí)土體完全失去抗剪強(qiáng)度而顯示出近乎液體的特性，這種現(xiàn)象稱為場(chǎng)地土的液化。5.2地震作用于抗震驗(yàn)算1、結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法：選用一條已知地震波，確定地面加速度，計(jì)算該體系的動(dòng)力特性，包括質(zhì)點(diǎn)在t時(shí)刻的位移、速度和加速度等；確定時(shí)間步長(zhǎng)和步數(shù)，從t=0時(shí)刻開始，一步步積分直至地震波終了，從而得到了對(duì)應(yīng)于這條地震波的結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程曲線，稱之為結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的時(shí)程分析法。2、抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜：為了方便抗震設(shè)計(jì)，對(duì)同一類建筑場(chǎng)地上所得到的強(qiáng)震時(shí)地面水平運(yùn)動(dòng)加速度記錄分別計(jì)算出它的反應(yīng)譜，再對(duì)這些譜曲線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，找出具有代表性的平均反應(yīng)譜作為抗震設(shè)計(jì)的依據(jù)，通常稱之為抗震設(shè)計(jì)反應(yīng)譜。5.3:混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)1、框架結(jié)構(gòu)震害：（1）框架柱：柱上、下端彎剪破壞，柱身剪切破壞，角柱破壞，短柱破壞（2）框架梁：大部分在梁端，在梁上部負(fù)彎矩鋼筋切斷處也會(huì)發(fā)生震害（3）梁柱節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)核心區(qū)產(chǎn)生