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1、 2017年研究生復(fù)試資料Part one 面試綜合問題Subject: Concrete structuresQuestion 1:1、什么是塑性內(nèi)力重分布?在鋼筋混凝土超靜定結(jié)構(gòu)中,由于構(gòu)件出現(xiàn)裂縫后引起的【factor1】剛度變化以及【factor2】塑性鉸的出現(xiàn),其內(nèi)力和變形與按不變剛度的彈性體系分析的結(jié)果是不一致的,即在構(gòu)件各截面間產(chǎn)生了塑性內(nèi)力重分布。2、什么是彎矩調(diào)幅法?在彈性理論計(jì)算的彎矩包絡(luò)圖基礎(chǔ)上,考慮塑性內(nèi)力重分布,選定某些首先出現(xiàn)塑性鉸截面的彎矩值,按內(nèi)力重分布的原理對(duì)其進(jìn)行調(diào)整【人為調(diào)整】,然后再進(jìn)行配筋計(jì)算。3、為什么要調(diào)幅?在豎向非地震荷載作用下,梁端截面往往有【

2、impact1】較大負(fù)彎矩,負(fù)鋼筋配置過于擁擠【不利于施工】。考慮框架梁的【impact2】塑性內(nèi)力重分布,設(shè)計(jì)時(shí)允許進(jìn)行彎矩調(diào)幅,降低負(fù)彎矩,以減少配筋面積。【梁端彎矩的調(diào)幅只對(duì)豎向荷載作用下的內(nèi)力進(jìn)行,所以豎向荷載產(chǎn)生的梁的彎矩應(yīng)先調(diào)幅,再與風(fēng)荷載和水平地震作用產(chǎn)生的彎矩進(jìn)行組合】4、為什么要控制彎矩調(diào)幅值?避免塑性鉸出現(xiàn)過早,轉(zhuǎn)動(dòng)幅度過大,致使梁板的裂縫寬度及變形過大。5、怎么調(diào)幅?【彈性計(jì)算內(nèi)力乘以系數(shù)】Step1:按彈性理論方法分析內(nèi)力。Step2:以彎矩包絡(luò)圖為基礎(chǔ),考慮結(jié)構(gòu)的塑性內(nèi)力重分布,按適當(dāng)比例對(duì)彎矩值進(jìn)行調(diào)幅。Step3: 將彎矩調(diào)整值加于相應(yīng)的截面,用一般力學(xué)方法分析對(duì)

3、結(jié)構(gòu)其他截面內(nèi)力的影響。Step4:繪制考慮塑性內(nèi)力重分布的彎距包絡(luò)圖。Step5:綜合分析,選取連續(xù)梁中各控制截面的內(nèi)力。Step6:根據(jù)各控制截面的內(nèi)力值進(jìn)行配筋計(jì)算。6、調(diào)幅的結(jié)果是什么?在豎向荷載作用下,可以考慮梁端塑性變形內(nèi)力重分布,減小梁端負(fù)彎矩,相應(yīng)增大梁跨中彎矩。Question 2:1、什么是塑性鉸?適筋梁(或柱)【主要是梁】由于受拉鋼筋屈服,構(gòu)件發(fā)生塑性變形,其集中發(fā)展的區(qū)域猶如一個(gè)能轉(zhuǎn)動(dòng)的“鉸”,稱為塑性鉸。2、影響塑性鉸轉(zhuǎn)動(dòng)能力的因素?塑性鉸的轉(zhuǎn)動(dòng)能力;斜截面的抗剪承載力;結(jié)構(gòu)的變形和裂縫的寬度。3、理想鉸和塑性鉸的區(qū)別?理想鉸不可承擔(dān)彎矩,塑性鉸則可承擔(dān)彎矩;理想鉸為

4、雙向鉸,塑性鉸為單向鉸;理想鉸集中于一點(diǎn),塑性鉸有一定長(zhǎng)度。Question 3:1、設(shè)計(jì)連續(xù)梁時(shí)為什么要考慮活荷載的最不利布置?【一提及活荷載就涉及概率問題】活荷載的位置是可以改變的,活荷載對(duì)內(nèi)力的影響也隨著荷載的位置而發(fā)生改變。因此,在設(shè)計(jì)連續(xù)梁時(shí)為了確定某一截面的最不利內(nèi)力,不僅考慮作用在結(jié)構(gòu)上的恒載,還考慮活荷載的布置位置對(duì)計(jì)算截面內(nèi)力的影響。所以,需要對(duì)活荷載進(jìn)行不利布置。2、確定截面內(nèi)力最不利荷載布置的原則是什么?Case1:求某跨跨中最大正彎矩時(shí),應(yīng)本跨布置活荷載,然后向其左右,每隔一跨布置活荷載。Case2:求某跨跨中最大負(fù)彎矩(即最小彎矩)時(shí),本跨不應(yīng)布置活荷載,而在左右相鄰

5、各跨布置活荷載,然后隔跨布置。Case3:求某支座最大負(fù)彎矩時(shí),應(yīng)在該支座左、右兩跨布置活荷載,然后再隔跨布置。Case4:求某支座左、右截面最大剪力時(shí),應(yīng)在該支座左、右兩跨布置活荷載,然后再隔跨布置。Case5:在確定端支座最大剪力時(shí),應(yīng)在端跨布置活荷載,然后每隔一跨布置活荷載。Question 4:1、按彈性理論計(jì)算肋梁樓蓋中板與次梁的內(nèi)力時(shí),為什么要采用折算荷載?在確定板、次梁的計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí),分別將次梁和主梁視為板和次梁的鉸支座,在這種假定下,板和次梁在支座處可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),而忽略了次梁和主梁對(duì)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的約束作用,將使計(jì)算出的內(nèi)力和變形與實(shí)際情況不符。所以采用折算荷載。2、如何折算?采用增大

6、恒載并相應(yīng)減少活載值的方法,以此來考慮由于支座約束存在對(duì)連續(xù)梁內(nèi)力的影響。Question 5:1、什么是單向板?什么是雙向板?對(duì)于四邊支承板,如果荷載主要沿一個(gè)方向(短邊方向)傳遞,稱為單向板;如果板上荷載沿兩個(gè)方向(長(zhǎng)邊和短邊)都傳遞,稱為雙向板。2、其受力和配筋有何不同?單向板的受力鋼筋單向配筋,雙向板的受力鋼筋雙向配置。3、設(shè)計(jì)時(shí)如何劃分?Case1:兩對(duì)邊支承的板應(yīng)按單向板計(jì)算;Case2:四邊支承的板,當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比不大于2.0時(shí),應(yīng)按雙向板計(jì)算;當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比大于2.0,但小于3.0,宜按雙向板計(jì)算;【偏安全考慮】當(dāng)長(zhǎng)邊與短邊長(zhǎng)度之比不小于3.0時(shí),宜按沿短邊方向受力

7、的單向板計(jì)算,并應(yīng)沿長(zhǎng)邊方向布置構(gòu)造鋼筋。Question6:如何確定反彎點(diǎn)位置?標(biāo)準(zhǔn)反彎點(diǎn)高度比 y0。上下橫梁線剛度變化時(shí)對(duì)反彎點(diǎn)高度比的修正值 y1 。層高變化對(duì)反彎點(diǎn)的修正 y2 、y3??紤]上述因素后反彎點(diǎn)高度:Question 7:梁、柱塑性鉸設(shè)計(jì)的一般原則?1、強(qiáng)柱弱梁:要控制梁、柱的相對(duì)強(qiáng)度,使塑性鉸首先在梁中出現(xiàn)盡量避免或減少在柱中出現(xiàn)?!綜ause塑性鉸在柱中出現(xiàn),很容易形成幾何可變體系而倒塌】Measure:對(duì)同一節(jié)點(diǎn),使其在地震作用組合下,柱端的彎矩設(shè)計(jì)值略大于梁端的彎矩設(shè)計(jì)值或抗彎能力。2、強(qiáng)剪弱彎:對(duì)于梁、柱構(gòu)件而言,要保證構(gòu)件出現(xiàn)塑性鉸,而不過早地發(fā)生剪切破壞,要

8、求構(gòu)件的抗剪承載力大于塑性鉸的抗彎承載力。為此,要提高構(gòu)件的抗剪強(qiáng)度,形成“強(qiáng)剪弱彎”。 Measure :對(duì)同一節(jié)點(diǎn),使其在地震作用組合下,剪力設(shè)計(jì)值略大于按設(shè)計(jì)彎矩值或?qū)嶋H抗彎承載力及梁上荷載反算出的剪力。3、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、弱構(gòu)件:為了保證延性結(jié)構(gòu)的要求,在梁的塑性鉸充分發(fā)揮作用前,框架節(jié)點(diǎn)、鋼筋的錨固不應(yīng)過早地破壞。Question 8:1、確定柱控制面配筋時(shí),通常需考慮哪幾種內(nèi)力組合?Case1:最大正彎矩Mmax及相應(yīng)的軸力N和剪力V;Case2:最大負(fù)彎矩-Mmax及相應(yīng)的軸力N和剪力V;Case3:最大軸力Nmax及相應(yīng)的彎矩M和剪力V;Case4:最小軸力Nmin及相應(yīng)的彎矩M和剪力

9、V;Case5:最大剪力Vmax及相應(yīng)的彎矩M和軸力N?!咀ⅰ繛榱耸┕さ暮?jiǎn)便以及避免施工過程中可能出現(xiàn)錯(cuò)誤,框架柱通常采用對(duì)稱配筋。此時(shí)case1、case2兩組最不利內(nèi)力組合可合并為彎矩絕對(duì)值最大的內(nèi)力及其相應(yīng)的軸力N和剪力V。2、框架結(jié)構(gòu)計(jì)算中梁控制截面如何???一般選梁的兩端截面和跨中截面作為控制截面。梁端截面:+Mmax,-Mmax, Vmax;梁跨中截面:+Mmax,-Mmax。Question9:彎曲變形、剪切變形,彎曲型變形、剪切型變形彎曲變形、剪切變形:這兩個(gè)是材料力學(xué)和結(jié)構(gòu)力學(xué)中的概念,分別指構(gòu)件中的某一個(gè)截面的彎矩、剪力產(chǎn)生的變形,可以由彎矩和抗彎剛度EI、剪力和抗剪剛度GA

10、計(jì)算得到??蚣芙Y(jié)構(gòu),剪力墻結(jié)構(gòu)和框剪結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下的水平位移曲線的特點(diǎn):1、框架結(jié)構(gòu):抗側(cè)剛度較小,其位移由兩部分組成:梁和柱的彎曲變形產(chǎn)生的位移,側(cè)移曲線呈剪切型,自下而上層間位移減小;柱的軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移,側(cè)移曲線呈彎曲型,自下而上層間位移增大.第一部分是主要的,第二部分很小可以忽略,所以框架結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下的側(cè)移曲線以剪切型為主,故稱為剪切型變形?!炯羟行偷慕Y(jié)構(gòu)即在振動(dòng)過程中質(zhì)點(diǎn)只有平移而無轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)】2、剪力墻結(jié)構(gòu):抗側(cè)剛度較大,剪力墻的剪切變形產(chǎn)生位移,側(cè)移曲線呈彎曲型,即層間位移由下至上逐漸增大,相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁。3、框剪結(jié)構(gòu):位移曲線包括剪切型和彎曲型,由于樓板的作用,框

11、架和墻的側(cè)向位移必須協(xié)調(diào).在結(jié)構(gòu)的底部,框架的側(cè)移減小;在結(jié)構(gòu)的上部,剪力墻的側(cè)移減小,側(cè)移曲線呈彎剪型,層間位移沿建筑物的高度比較均勻,改善了框架結(jié)構(gòu)及剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震性能,也有利于減少小震作用下非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。Question10:尺寸效應(yīng):尺寸越小出現(xiàn)缺陷的概率越小。Question11:樓面活荷載在什么情況下需要折減?為什么要折減?怎么折減?Case1:樓面梁、柱、墻及基礎(chǔ)的從屬面積超過一定值?!綼im】用于樓面梁、柱、墻及基礎(chǔ)承載力和變形的計(jì)算,對(duì)象是荷載規(guī)范第5.1.1條規(guī)定的單一樓面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值?!綜ause】作用在樓面上的活荷載,不可能以標(biāo)準(zhǔn)值同時(shí)布滿在所有的樓面上,因此在

12、設(shè)計(jì)梁、柱、墻及基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)對(duì)樓面活荷載的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。How do you do?乘以一個(gè)折減系數(shù)Case2:荷載規(guī)范第5.1.1條樓面活荷載的組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù)【aim】用于構(gòu)件承載力和變形的計(jì)算,對(duì)于組合值系數(shù),對(duì)象是當(dāng)多個(gè)荷載組合時(shí),起控制作用的活荷載不折減,其余活荷載需要進(jìn)行折減。【cause】當(dāng)有兩種或兩種以上的活荷載在設(shè)計(jì)上要求同時(shí)考慮時(shí),由于所有活荷載同時(shí)到達(dá)其最大值的概率極小,因此在進(jìn)行荷載組合時(shí),除起控制作用的活荷載外,對(duì)其他活荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)乘以組合值系數(shù),即對(duì)參與組合的其他活荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減?;詈奢d標(biāo)準(zhǔn)值是在規(guī)定設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的最大荷載值,并沒有反應(yīng)活荷載作為隨機(jī)過程

13、而具有隨時(shí)間變異的特性。因此,在正常使用極限狀態(tài)下,應(yīng)允許在一個(gè)較短的持續(xù)時(shí)間內(nèi)小于活荷載標(biāo)準(zhǔn)值,可對(duì)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以準(zhǔn)永久值系數(shù),即對(duì)活荷載標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行折減。How do you do?組合值系數(shù)和準(zhǔn)永久值系數(shù) Case3:計(jì)算重力荷載代表值的各種活荷載組合值系數(shù)【cause】活載的變異性較大,我國(guó)荷載規(guī)范規(guī)定的活載標(biāo)準(zhǔn)值是按50年最大活載的平均值加0.51.5倍的均方差確定的,地震發(fā)生時(shí),活載不一定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的水平,一般小于標(biāo)準(zhǔn)值,因此計(jì)算重力荷載代表值時(shí)可對(duì)活載折減?!咀ⅰ窟@種case是參與組合的所有活荷載均應(yīng)折減(或不計(jì)入)Case4:case 1、case2可以重復(fù)折減。Questio

14、n12:1、為何要規(guī)定房屋的最大適用高度?最大適用高度根據(jù)相關(guān)表格確定建筑的結(jié)構(gòu)體系,按現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的各項(xiàng)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)的選型是合適的。If所設(shè)計(jì)的建筑結(jié)構(gòu)房屋高度超過了規(guī)定,仍按現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)時(shí),則不一定完全合適。此時(shí),應(yīng)經(jīng)過論證、分析,采取更加有效、可靠的設(shè)計(jì)措施。2、為何要限制建筑物的高寬比? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按規(guī)范規(guī)定滿足承載力、穩(wěn)定性、抗傾覆、變形和舒適度等基本要求后,僅從結(jié)構(gòu)安全角度來講,高寬比限制不是必須滿足的,而是主要是影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性。Question13:1、為何要驗(yàn)算建筑物頂部的最大側(cè)移?頂部側(cè)移過大影響使用。2、為何要控制層間位移?保證主體結(jié)構(gòu)基本處

15、于彈性受力狀態(tài),對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來講,要避免混凝土墻或柱出現(xiàn)裂縫;同時(shí),將混凝土梁等樓面構(gòu)件的裂縫數(shù)量、寬度和長(zhǎng)度限制在規(guī)范允許范圍之內(nèi)。保證填充墻、隔墻、幕墻、內(nèi)外裝修等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的完好,避免產(chǎn)生明顯損傷,保證建筑的正常使用功能。Question14:當(dāng)梁的腹板高度時(shí),為什么要在梁兩側(cè)設(shè)置一定量的縱向構(gòu)造鋼筋?當(dāng)梁截面尺寸較大,梁跨較長(zhǎng)時(shí),有可能在梁側(cè)面產(chǎn)生垂直于梁軸線的收縮裂縫,這種收縮裂縫與混凝土的體積有關(guān),體積大則開裂可能性大,所以在梁兩側(cè)設(shè)置一定量的縱向構(gòu)造鋼筋。Subject: Seismic design of buildingsQuestion 1:何為震級(jí)與烈度,兩者有何差別

16、?有何聯(lián)系?Definition:地震震級(jí)是表示一次地震規(guī)模大小的一種度量,也表示一次地震釋放能量的多少;地震烈度是某一特定地區(qū)遭受一次地震影響的平均強(qiáng)弱程度;Difference:一次地震只有一次震級(jí),然而在不同的地點(diǎn)卻會(huì)有不同的地震烈度;Connection:一次地震的發(fā)生,震級(jí)是一定的,對(duì)于確定地點(diǎn)上的烈度也是一定的,且定性上震級(jí)越大,確定地點(diǎn)上的烈度也越大。Question 2 :什么是多遇地震?什么是中震?什么是罕遇地震?多遇地震為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為63%的烈度水平的地震影響;中震為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為10%的烈度水平的地震影響;罕遇地震為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)超越概率為2%

17、3%的烈度水平的地震影響。Question 3:在抗震設(shè)計(jì)中,建筑根據(jù)其重要性分為哪四類?它們的抗震設(shè)計(jì)(包括地震作用、抗震構(gòu)造措施)應(yīng)分別符合什么要求?【accordance】根據(jù)建筑使用功能的重要性,按其受地震破壞時(shí)產(chǎn)生的后果?!綼im】建筑物的抗震設(shè)防類別不同,其地震作用的取值和抗震措施的采取也不同確定地震作用和抗震措施特殊設(shè)防類:使用上有特殊設(shè)施,涉及國(guó)家公共安全的重大建筑工程和地震時(shí)可能發(fā)生嚴(yán)重次生災(zāi)害等特別重大災(zāi)害后果,需要進(jìn)行特殊設(shè)防的建筑。簡(jiǎn)稱甲類。特殊設(shè)防類,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度的要求加強(qiáng)其抗震措施;但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施。同時(shí),

18、應(yīng)按批準(zhǔn)的地震安全性評(píng)價(jià)的結(jié)果且高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求確定其地震作用。重點(diǎn)設(shè)防類:地震時(shí)使用不能中斷或需盡快恢復(fù)的生命線相關(guān)建筑,以及地震時(shí)可能導(dǎo)致大量人員傷亡等重大災(zāi)害后果,需要提高設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)的建筑。簡(jiǎn)稱乙類。重點(diǎn)設(shè)防類,應(yīng)按高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度一度的要求加強(qiáng)其抗震措施;但抗震設(shè)防烈度為9度時(shí)應(yīng)按比9度更高的要求采取抗震措施;地基基礎(chǔ)的抗震措施,應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。同時(shí),應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類:除1、2、4款以外按標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)防的建筑。簡(jiǎn)稱丙類。標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防類,應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其抗震措施和地震作用,達(dá)到在遭遇高于當(dāng)?shù)乜拐鹪O(shè)防烈度的預(yù)估罕遇地震影響時(shí)不致倒塌

19、或發(fā)生危及生命安全的嚴(yán)重破壞的抗震設(shè)防目標(biāo)。適度設(shè)防類:使用上人員稀少且震損不致產(chǎn)生次生災(zāi)害,允許在一定條件下適度降低要求的建筑。簡(jiǎn)稱丁類。適度設(shè)防類,允許比本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的要求適當(dāng)降低其抗震措施,但抗震設(shè)防烈度為6度時(shí)不應(yīng)降低。一般情況下,仍應(yīng)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度確定其地震作用。【高層建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí),按其重要性可分為甲、乙、丙三類,無丁類,可以這么理解高層層數(shù)比較多,高度比較高,重要性較高】【注】提高一度或適當(dāng)降低,并非要求建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防烈度提高一度或適當(dāng)降低,而是指建筑結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)按本地區(qū)抗震設(shè)防烈度提高一度或適當(dāng)降低的要求確定。Question4:1、什么是抗震規(guī)范“三

20、水準(zhǔn)”抗震設(shè)防目標(biāo)?第一水準(zhǔn):當(dāng)遭受低于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的多遇地震影響時(shí),一般不受損壞或不需修理可繼續(xù)使用。第二水準(zhǔn):當(dāng)遭受相當(dāng)于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的地震影響時(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)遭受高于本地區(qū)抗震設(shè)防烈度的預(yù)估的罕遇地震影響時(shí),不致倒塌或發(fā)生危及生命的嚴(yán)重破壞。2、如何進(jìn)行二階段抗震設(shè)計(jì)?第一階段設(shè)計(jì):按多遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)和其他荷載效應(yīng)的組合驗(yàn)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和結(jié)構(gòu)的彈性變形。第二階段設(shè)計(jì):按罕遇地震烈度對(duì)應(yīng)的地震作用效應(yīng)驗(yàn)算結(jié)構(gòu)的彈塑性變形。【注】目前認(rèn)為,良好的抗震構(gòu)造措施有利于第二水準(zhǔn)要求的實(shí)現(xiàn)。Question 5:什么是概念設(shè)

21、計(jì)?包括哪些內(nèi)容?并說明在抗震概念設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循哪些原則?根據(jù)地震災(zāi)害和工程經(jīng)驗(yàn)等所形成的基本設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)思想進(jìn)行建筑和結(jié)構(gòu)總體布置并確定細(xì)部構(gòu)造的過程稱為概念設(shè)計(jì)。一般來說,建筑抗震設(shè)計(jì)包括三個(gè)層次的內(nèi)容和要求:概念設(shè)計(jì)、抗震計(jì)算與構(gòu)造措施。概念設(shè)計(jì)在總體上把握抗震設(shè)計(jì)的基本原則;抗震計(jì)算為建筑抗震設(shè)計(jì)提供定量手段;構(gòu)造措施則可以在保證結(jié)構(gòu)整體性、加強(qiáng)局部薄弱環(huán)節(jié)等意義上保證抗震計(jì)算結(jié)果的有效性。建筑抗震設(shè)計(jì)在總體上要求把握的基本原則可以概括為:注意場(chǎng)地選擇,把握建筑體型,利用結(jié)構(gòu)延性,設(shè)置多道防線,重視非結(jié)構(gòu)因素。Question6.:1、什么是規(guī)則結(jié)構(gòu)?體型規(guī)則、平面布置均勻、對(duì)稱,并具

22、有很好的抗扭剛度;豎向質(zhì)量和剛度無突變的結(jié)構(gòu)。2、什么樣的建筑屬于不規(guī)則類型的建筑?平面不規(guī)則扭轉(zhuǎn)不規(guī)則:在規(guī)定的水平力作用下,樓層的最大彈性水平位移(或?qū)娱g位移)大于該樓層兩端彈性水平位移(或?qū)娱g位移)平均值的1.2倍。凹凸不規(guī)則:結(jié)構(gòu)平面凹進(jìn)的尺寸大于相應(yīng)投影方向總尺寸的30%。樓板局部不連續(xù):樓板的尺寸和平面剛度急劇變化。豎向不規(guī)則側(cè)向剛度不規(guī)則:該層的側(cè)向剛度小于相鄰上一層的70%,或小于其上相鄰三個(gè)樓層側(cè)向剛度平均值的80%;除頂層或出屋面小建筑外,局部收進(jìn)的水平尺寸大于相鄰下一層的25%。豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù):豎向抗側(cè)力構(gòu)件(柱、抗震墻、抗震支承)的內(nèi)力由水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件(梁、桁架等)

23、向下傳遞。樓層承載力突變:抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的層間受剪承載力小于相鄰上一樓層的80%。【對(duì)豎向不規(guī)則結(jié)構(gòu)的薄弱層首先應(yīng)按地震作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的樓層剪力乘以1.15的增大系數(shù),然后仍應(yīng)滿足關(guān)于樓層最小地震剪力系數(shù)(剪重比)的規(guī)定,即樓層最小地震剪力系數(shù)不應(yīng)小于1.15,以提高薄弱層的抗震承載力】Question7:結(jié)構(gòu)剛度、承載力與延性之間有何關(guān)系?提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度,可以減小結(jié)構(gòu)側(cè)移,減輕地震災(zāi)害的損失。但結(jié)構(gòu)剛度大,要求結(jié)構(gòu)具有與較大地震反應(yīng)對(duì)應(yīng)的較高水平抗力,同時(shí),提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)移剛度,往往是以提高工程造價(jià)及降低結(jié)構(gòu)延性指標(biāo)為代價(jià)的。Question8:1、什么是地基液化?飽和松散的砂土或粉土,地

24、震時(shí)易發(fā)生液化現(xiàn)象,使地基承載力喪失或減弱,甚至噴水冒砂,這種現(xiàn)象稱為地基土液化或砂土液化。2、為什么會(huì)產(chǎn)生地基液化?地震時(shí)飽和砂土和粉土顆粒在強(qiáng)烈振動(dòng)作用下發(fā)生相對(duì)位移,顆粒結(jié)構(gòu)趨于壓密,顆粒間孔隙水來不及排泄而受到擠壓,使得孔隙水壓力急劇增加,孔隙水壓力等于土顆粒所受到的總的正壓應(yīng)力時(shí),土顆粒間因摩擦產(chǎn)生的抗剪能力消失,土顆粒處于懸浮狀態(tài),形成液化。3、怎么判別地基液化?為了減少判別場(chǎng)地土液化的勘察工作量,飽和砂土液化的判別可分兩步進(jìn)行,即初步判別和標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)判別。凡經(jīng)初步判定為不液化或可不考慮液化影響的場(chǎng)地土,原則上可不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)的判別。4、影響土層液化的主要因素(4個(gè))是什么?

25、土層地質(zhì)年代;土的顆粒組成及密實(shí)程度;砂土層埋置深度、地下水位深度;地震烈度和持續(xù)時(shí)間。5、地基液化對(duì)建筑物的危害? 場(chǎng)地土的液化不僅能夠引起地面噴水冒砂、地基不均勻沉陷和地裂滑坡等地面震害,而且也能夠造成建筑物墻體開裂、傾覆甚至翻倒和不均勻下沉等一系列破壞。Question9:什么是地震系數(shù)和地震影響系數(shù)?它們有何關(guān)系?地震系數(shù)表示地面運(yùn)動(dòng)的最大加速度與重力加速度之比。地震影響系數(shù)是作用于單質(zhì)點(diǎn)彈性體系上的水平地震力與結(jié)構(gòu)重力之比。地震影響系數(shù)=地震系數(shù)x動(dòng)力系數(shù)Question10:結(jié)構(gòu)抗震計(jì)算的方法有哪幾種?底部剪力法、振型分解反應(yīng)譜法、時(shí)程分析法其適用范圍?高度不超過40m,以剪切變形

26、為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu),以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu),宜采用底部剪力法等簡(jiǎn)化方法。除(1)以外的建筑結(jié)構(gòu),宜采用振型分解反應(yīng)譜法。特別不規(guī)則的建筑、甲類建筑和下表所列高度范圍的高層建筑,應(yīng)采用時(shí)程分析法進(jìn)行多遇地震下的補(bǔ)充計(jì)算;當(dāng)取三組加速度時(shí)程曲線輸入時(shí),計(jì)算結(jié)果宜取時(shí)程法的包絡(luò)值和振型分解反應(yīng)譜法的較大值;當(dāng)取七組及以上的時(shí)程曲線計(jì)算時(shí),計(jì)算結(jié)果可取時(shí)程法的平均值和振型分解反應(yīng)譜法計(jì)算結(jié)果的較大值。烈度、場(chǎng)地類別房屋高度范圍(m)7度和8度、類場(chǎng)地 >100 8度、類場(chǎng)地 >80 9度 >60Question11:哪些結(jié)構(gòu)需要考慮豎向地震作用?我國(guó)建筑抗震

27、設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50011-2010)規(guī)定:設(shè)防烈度為8度和9度區(qū)的大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)、煙囪及類似高聳結(jié)構(gòu)和設(shè)防烈度為9度區(qū)的高層建筑,除計(jì)算水平地震作用之外,還應(yīng)計(jì)算豎向地震作用?!狙a(bǔ)充】:何為大跨度結(jié)構(gòu)?【高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范】跨度大于24m的樓蓋結(jié)構(gòu)、跨度大于8m的轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)、懸挑長(zhǎng)度大于2m的懸挑結(jié)構(gòu)。怎樣確定結(jié)構(gòu)的豎向地震作用?高聳結(jié)構(gòu)和高層結(jié)構(gòu)的豎向地震作用的簡(jiǎn)化計(jì)算可采用類似于水平地震作用的底部剪力法,即先求出結(jié)構(gòu)的總豎向地震作用,然后再在各質(zhì)點(diǎn)上進(jìn)行分配。對(duì)平板型網(wǎng)架、大跨度屋蓋、長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)的大跨度結(jié)構(gòu)的各主要構(gòu)件,豎向地震作用內(nèi)力與重力荷載的內(nèi)力比值彼此相差一般不大,因

28、而可以認(rèn)為豎向地震作用的分布與重力荷載的分布相同,則可以認(rèn)為豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值等于重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以豎向地震作用系數(shù)。Question12 :1、什么是結(jié)構(gòu)薄弱層?發(fā)生塑性變形集中的部位,即樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)最小或相對(duì)較小的樓層?!咀ⅲ狠^小的樓層在地震作用下會(huì)率先屈服,這些樓層屈后將引起卸載作用,限制地震作用進(jìn)一步增加,從而保護(hù)其他樓層不屈服。】2、為什么要判別結(jié)構(gòu)薄弱層?因?yàn)闃菍忧?qiáng)度系數(shù)沿高度分布不均勻,結(jié)構(gòu)塑性變形集中在少數(shù)樓層,其他樓層的耗能作用不能充分發(fā)揮,對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利,所以要判別結(jié)構(gòu)薄弱層。3、如何判別結(jié)構(gòu)薄弱層?【判別原理】對(duì)于多層和高層房屋,抗震規(guī)范是用樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)大小及

29、其沿房屋高度分布情況來判斷結(jié)構(gòu)薄弱層位置的。判別:對(duì)于沿高度分布均勻的框架結(jié)構(gòu),分析表明,此時(shí)一般結(jié)構(gòu)底層的層間變形最大,因而可將底層當(dāng)做結(jié)構(gòu)薄弱層。對(duì)于沿高度分布不均勻的框架結(jié)構(gòu),取該系數(shù)最小的樓層。 對(duì)于單層鋼筋混凝土柱廠房,薄弱層一般出現(xiàn)在上柱。【多層框架結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)沿高度分布均勻與否,可通過參數(shù)a判別】【注】抗震設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱層地震剪力應(yīng)乘以增大系數(shù),高規(guī)規(guī)定增大系數(shù)取1.25,抗規(guī)則是1.15??紤]到薄弱層對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能影響,高規(guī)高層建筑抗規(guī)多層、高層(增大系數(shù)可根據(jù)工程具體情況適當(dāng)加大,如取1.2)Question 13:1、什么是建筑結(jié)構(gòu)的重力荷載代表值?進(jìn)行結(jié)構(gòu)抗震

30、設(shè)計(jì)時(shí),所考慮的重力荷載,稱為重力荷載代表值。2、計(jì)算重力荷載代表值時(shí)為什么對(duì)活載折減?結(jié)構(gòu)的重力荷載分恒載(自重)和活載(可變荷載)兩種。活載的變異性較大,我國(guó)荷載規(guī)范規(guī)定的活載標(biāo)準(zhǔn)值是按50年最大活載的平均值加0.51.5倍的均方差確定的,地震發(fā)生時(shí),活載不一定達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值的水平,一般小于標(biāo)準(zhǔn)值,因此計(jì)算重力荷載代表值時(shí)可對(duì)活載折減??拐鹨?guī)范規(guī)定: Question14:1、何為地基與結(jié)構(gòu)的相互作用現(xiàn)象?在對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行地震反應(yīng)分析時(shí),通常假定地基是剛性的,實(shí)際上,一般地基并非剛性,故當(dāng)上部結(jié)構(gòu)的地震作用通過基礎(chǔ)而反饋到地基時(shí),地基將產(chǎn)生一定的局部変形,從而引起結(jié)構(gòu)的移動(dòng)或擺動(dòng)。這種現(xiàn)象稱為

31、地基與結(jié)構(gòu)的相互作用。2、地基與結(jié)構(gòu)的相互作用有何影響?考慮地基與結(jié)構(gòu)的相互作用后,一般來說,結(jié)構(gòu)的地震作用將減小,但結(jié)構(gòu)的位移和由效應(yīng)引起的附加內(nèi)力將增加。3、什么時(shí)候考慮地基與結(jié)構(gòu)的相互作用的影響?Case1:為了簡(jiǎn)便,結(jié)構(gòu)的抗震計(jì)算在一般情況不考慮地基與結(jié)構(gòu)的相互作用。Case2:但對(duì)于建造在8度和9度、類或類場(chǎng)地上,采用箱基、剛性較好的筏基或樁箱聯(lián)合基礎(chǔ)的鋼筋混凝土高層建筑,當(dāng)結(jié)構(gòu)的基本周期的1.2-1.5倍范圍內(nèi)時(shí),可考慮地基與結(jié)構(gòu)的相互作用的影響。4、如何考慮考慮地基與結(jié)構(gòu)的相互作用的影響?考慮地基與結(jié)構(gòu)的相互作用的影響時(shí),對(duì)采用剛性地基假定計(jì)算的水平地震剪力按規(guī)定予以折減,并且其

32、層間變形也按折減后的樓層剪力計(jì)算。Question15:1、多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的計(jì)算簡(jiǎn)圖如何選???在計(jì)算多層砌體房屋地震作用時(shí),應(yīng)以抗震縫所劃分的結(jié)構(gòu)單元為計(jì)算單元,在計(jì)算單元中各樓層的集中質(zhì)量設(shè)在樓、屋蓋標(biāo)高處,各樓層質(zhì)點(diǎn)重力荷載應(yīng)包括:樓、屋蓋上的重力荷載代表值,樓層上、下各半層墻體的重力荷載。計(jì)算簡(jiǎn)圖中的結(jié)構(gòu)底面固定標(biāo)高的取法:對(duì)于多層砌體結(jié)構(gòu)房屋,當(dāng)基礎(chǔ)埋深較淺時(shí),取為基礎(chǔ)頂面;當(dāng)基礎(chǔ)埋置較深時(shí),可取為室外地坪下0.5m處;當(dāng)設(shè)有整體剛度很大的全地下室時(shí),則取為地下室頂板頂部;當(dāng)?shù)叵率艺w剛度較小或半地下室時(shí),則應(yīng)取為地下室室內(nèi)地坪處。2、地震作用如何確定?多層砌體結(jié)構(gòu)房屋的質(zhì)量和剛度沿

33、高度分布均勻,且以剪切變形為主,故可以按底部剪力法確定其地震作用。3、層間地震剪力在墻體間如何分配?【在多層砌體結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)中,樓層地震剪力在墻體間如何分配?】多層砌體房屋應(yīng)在縱橫兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用并進(jìn)行驗(yàn)算,且橫向地震力全部由橫墻承受,縱向地震作用力全部由縱墻承受。樓層地震剪力的分配需在縱、橫兩個(gè)方向進(jìn)行計(jì)算。樓層地震剪力在橫墻上的分配:剛性樓屋蓋的樓層地震剪力宜按各橫墻的層間抗側(cè)力等效剛度比(簡(jiǎn)稱側(cè)移剛度)進(jìn)行分配。柔性樓屋蓋的樓層地震剪力宜按各道橫墻從屬面積上重力荷載代表值的比例分配。中等剛性樓蓋地震剪力分配的結(jié)果可近似取剛性樓屋蓋和柔性樓屋蓋兩種分配結(jié)果的平均值。樓層

34、地震剪力在縱墻上的分配,可按縱墻的剛度比進(jìn)行。Question16:1、何為圈梁?在砌體結(jié)構(gòu)房屋中,在同一高度處,沿外墻四周以及內(nèi)墻的水平方向設(shè)置的連續(xù)封閉的鋼筋混凝土梁或鋼筋磚梁稱為圈梁。2、圈梁的作用?增加縱橫墻體的連接,加強(qiáng)整個(gè)房屋的整體性;圈梁可箍住樓蓋,增強(qiáng)其整體剛度;減小墻體的自由長(zhǎng)度,增強(qiáng)墻體的穩(wěn)定性;可提高房屋的抗剪強(qiáng)度,約束墻體裂縫的開展;抵抗地基不均勻沉降,減小構(gòu)造柱計(jì)算長(zhǎng)度。3、構(gòu)造柱的作用是什么?可以提高墻體的抗剪強(qiáng)度,大大增強(qiáng)房屋的變形能力。在墻體開裂后,構(gòu)造柱和圈梁所形成的約束體系可以有效地限制墻體的散落,使開裂墻體以滑移、摩擦等方式消耗地震能量,保證房屋不倒塌。

35、Question17:多層和高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的抗震等級(jí)是如何確定的?抗震等級(jí)是結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)防的標(biāo)準(zhǔn),鋼筋混凝土房屋應(yīng)根據(jù)烈度、結(jié)構(gòu)類型和房屋高度采用不同的抗震等級(jí),并應(yīng)符合相應(yīng)的計(jì)算、構(gòu)造措施和材料要求?!緞澐挚拐鸬燃?jí)依據(jù):對(duì)建筑結(jié)構(gòu)延性要求的嚴(yán)格程度,反之,抗震等級(jí)的高低體現(xiàn)了對(duì)結(jié)構(gòu)抗震性能要求的嚴(yán)格程度】 Question18:如何確定框架結(jié)構(gòu)的水平地震作用?規(guī)范規(guī)定,在一般情況下,應(yīng)沿結(jié)構(gòu)兩個(gè)主軸方向分別考慮水平地震作用,以進(jìn)行截面承載力和變形驗(yàn)算,各方向的水平地震作用應(yīng)全部由該方向抗側(cè)力構(gòu)件承擔(dān)??蚣芙Y(jié)構(gòu)在水平地震作用下的內(nèi)力如何計(jì)算?在工程手算方法中,常采用反彎點(diǎn)法和D值法進(jìn)

36、行水平地震作用下框架內(nèi)力的分析。在豎向荷載荷載作用下的內(nèi)力如何計(jì)算?豎向荷載下框架近似計(jì)算可采用分層法和彎矩分配法。用分層法計(jì)算豎向荷載作用下框架彎矩的主要計(jì)算步驟是什么?將m層框架拆成m個(gè)計(jì)算單元,每個(gè)計(jì)算單元內(nèi)僅由一層梁和與之相鄰的上下柱組成,且只承受該層梁的豎向荷載,上下柱的遠(yuǎn)端均近似看成固定端;計(jì)算梁柱的線剛度,除底層外,其余各柱的線剛度乘以0.9的折減系數(shù);計(jì)算各節(jié)點(diǎn)處的彎矩分配系數(shù),利用彎矩分配法,分層計(jì)算各個(gè)計(jì)算單元的桿端彎矩除底層外,其余各柱的彎矩傳遞系數(shù)取為1/3。計(jì)算可從不平衡彎矩較大的節(jié)點(diǎn)開始,一般每個(gè)節(jié)點(diǎn)分配23次即可。將各單元彎矩圖疊加成框架彎矩圖,對(duì)不平衡的節(jié)點(diǎn)彎矩

37、圖可再進(jìn)行一次分配,但不再傳遞。什么是彎矩二次分配法?彎矩二次分配法將各節(jié)點(diǎn)的不平衡彎矩,同時(shí)作分配和傳遞。第一次按梁柱線剛度分配固端彎矩,將分配彎矩傳遞一次(傳遞系數(shù)均為1/2),再作一次彎矩分配即可。Question19:承載力抗震調(diào)整系數(shù)是小于1的? 考慮到地震不是經(jīng)常發(fā)生的事件,地震作用的事件很短,并且在快速加載下材料強(qiáng)度會(huì)有所提高。地基土抗震承載力調(diào)整系數(shù)為什么大于1? 地震作用只能使土層產(chǎn)生彈性變形而來不及發(fā)生永久變形So地震作用產(chǎn)生的抗震承載力應(yīng)比同條件靜荷載產(chǎn)生的地基變形小得多地震作用的偶然性和短暫性以及工程結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性,地基在地震作用下的可靠性可以比靜力荷載下的適當(dāng)降低So在

38、確定地基土的抗震承載力時(shí),其取值應(yīng)比地基的靜承載力有所提高。Question20:抗震設(shè)計(jì)時(shí),為什么設(shè)防烈度為9度時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜超過C60,8度時(shí)不宜超過C70?Cause1:高強(qiáng)度混凝土具有脆性性質(zhì),且隨強(qiáng)度等級(jí)提高而增高。Cause2:高強(qiáng)度混凝土因側(cè)向變形系數(shù)過小而使箍筋對(duì)它的約束效果受到一定的削弱。So以保證構(gòu)件在地震力作用下有必要的承載和延性,規(guī)范對(duì)不同設(shè)防烈度、不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)提出了抗震上限限制,對(duì)地震高烈度區(qū)高強(qiáng)度混凝土的應(yīng)用作了必要的限制。Subject:Concrete structures of tall building Question 1:1、什么

39、是高層建筑?10層及10層以上或房屋高度大于28m的住宅建筑,以及房屋高度大于24m的其他高層民用建筑。【高層和層數(shù)兩個(gè)指標(biāo)】2、為什么將高層定位在10層或30m左右? 【消防角度】火災(zāi)發(fā)生時(shí),不超過10層的建筑可通過消防車進(jìn)行撲救,更高的建筑需要自救措施。 【受力角度】10層以下的建筑,豎向荷載占主導(dǎo)地位,水平荷載影響較小。更高的建筑,【impact1】風(fēng)荷載和地震作用占主導(dǎo)地位,豎向荷載的影響相對(duì)較小,側(cè)移驗(yàn)算不可忽視;【impact2】荷載較大,內(nèi)力大,梁柱截面尺寸也較大,豎向荷載中恒載所占比重較大。Question2:高層建筑豎向承重結(jié)構(gòu)有哪些主要形式?各種豎向承重結(jié)構(gòu)有哪些主要特點(diǎn)?

40、如何選用?框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)是由梁和柱為主要構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。節(jié)點(diǎn)一般為剛性節(jié)點(diǎn)。布置靈活;可形成大的使用空間;施工簡(jiǎn)便,較經(jīng)濟(jì);側(cè)向剛度小,側(cè)移大;對(duì)支座不均勻沉降較敏感。剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻是一種能較好地抵抗水平荷載的墻,通常為混凝土墻??箓?cè)剛度大,側(cè)移??;室內(nèi)平面平整;平面布置不靈活;結(jié)構(gòu)自重大,吸收地震能量大【牛頓第二定律:地震作用=質(zhì)量加速度】;施工較麻煩,造價(jià)較高??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)是由框架和剪力墻組成的結(jié)構(gòu)體系。既能形成較大的使用空間又具有較好的抵抗水平荷載的能力。 筒體結(jié)構(gòu)筒體結(jié)構(gòu)是由豎向筒體為主組成的承受豎向和水平作用的建筑結(jié)構(gòu)。具有較大的剛度,有較

41、強(qiáng)的抗側(cè)能力。Questio3:1、何為異形柱?異形柱:截面為T形、十字形、L形和Z形,其寬度等于墻厚的柱。2、為什么設(shè)置異形柱?柱截面寬度等于墻厚,室內(nèi)墻面平整,節(jié)約空間,便于布置。Question 4:1、什么是轉(zhuǎn)換層? 設(shè)置轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)構(gòu)件的樓層,包括水平結(jié)構(gòu)構(gòu)件及其以下的豎向結(jié)構(gòu)構(gòu)件?!颈∪鯇樱瑂o減小剛度突變,measure:部分剪力墻落地;落地的剪力墻加厚;落地的剪力墻盡量圍成筒狀;提高該層混凝土強(qiáng)度】2、為什么要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件? 底部帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),轉(zhuǎn)換層上的部分豎向構(gòu)件(剪力墻、框架柱)不能直接連續(xù)貫通落地,因此必須要設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件【小的空間向大的空間轉(zhuǎn)換】。Question5:Defi

42、nition:加強(qiáng)層:設(shè)置連接內(nèi)筒與外筒結(jié)構(gòu)的水平伸臂結(jié)構(gòu)(梁或桁架)的樓層,必要時(shí)還可沿該樓層外圍結(jié)構(gòu)設(shè)置帶狀水平桁架或梁?!局饕槍?duì)框架-核心筒結(jié)構(gòu)】Theory:加強(qiáng)層的工作機(jī)理?外柱參與承擔(dān)傾覆力矩引起的拉力和壓力,故增大了整個(gè)結(jié)構(gòu)抗力偶距的等效力臂L。Question 6:高層建筑活荷載的計(jì)算規(guī)則?Common case: 【cause1】高層建筑中,活荷載占得比例很小【cause2】高層建筑結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的空間體系,層數(shù)越多、跨數(shù)越多,計(jì)算工作量極大,So計(jì)算高層建筑豎向荷載作用下產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí),一般不考慮活荷載的不利布置,按滿布荷載計(jì)算?!救缓髮⑺昧嚎缰薪孛婧椭ё孛娉艘?.11.3

43、的放大系數(shù)】Special case:高層建筑中,如果活荷載較大,其不利分布對(duì)梁中彎矩的影響會(huì)比較明顯,計(jì)算時(shí)會(huì)給予考慮?!綾ause1】高層建筑結(jié)構(gòu)層數(shù)很多【cause2】每層的房間也很多【cause3】活荷載在各層間的分布情況極其不同對(duì)柱、剪力墻的影響相對(duì)不明顯So一般考慮樓面活荷載不利布置時(shí),也僅考慮活荷載在同一樓層內(nèi)的不利布置。Question 7:1、什么是基本風(fēng)壓?按規(guī)定的地貌、高度、時(shí)距等測(cè)量的風(fēng)速所確定的風(fēng)壓稱為基本風(fēng)壓?;撅L(fēng)壓通常應(yīng)符合以下五個(gè)規(guī)定:標(biāo)準(zhǔn)高度的規(guī)定:10m;地貌的規(guī)定:空曠平坦地貌;公稱風(fēng)速時(shí)距:10分鐘;最大風(fēng)速的樣本時(shí)間:1年;基本風(fēng)速的重現(xiàn)期。2、如何

44、確定基本風(fēng)壓?基本風(fēng)壓是根據(jù)規(guī)定的高度、規(guī)定的地貌、規(guī)定的時(shí)距和規(guī)定的樣本時(shí)間所確定的最大風(fēng)速的概率分布,按規(guī)定的重現(xiàn)期(或年保證率)確定的基本風(fēng)速,然后依據(jù)風(fēng)速與風(fēng)壓的關(guān)系所定義的。3、高層建筑怎么選取基本風(fēng)壓?Case 1:一般高層建筑設(shè)計(jì)所用的基本風(fēng)壓w0 取50年一遇的風(fēng)壓值;Case 2:對(duì)于特別重要的或?qū)︼L(fēng)荷載敏感的高層建筑,承載能力設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按基本風(fēng)壓的1.1倍,對(duì)于正常使用極限狀態(tài)(如位移計(jì)算)可采用50年重現(xiàn)期的基本風(fēng)壓?!臼欠衩舾械膭澐郑阂话闱闆r下,房屋高度大于60m的高層建筑可按基本風(fēng)壓的1.1倍采用,對(duì)于房屋高度不超過60m的高層建筑,基本風(fēng)壓是否提高,可由設(shè)計(jì)人員根據(jù)實(shí)

45、際情況確定】Question8:1、什么是風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)?對(duì)建筑群,尤其是高層建筑群,當(dāng)房屋相互間距較近時(shí),由于旋渦的相互干擾,房屋某些部位的局部風(fēng)壓會(huì)顯著增大,這就是風(fēng)力相互干擾的群體效應(yīng)。2、如何考慮?將建筑結(jié)構(gòu)體型系數(shù)乘以相互干擾系數(shù)Question9:何為埋置深度以及要求埋置深度:室外地坪算至基礎(chǔ)底面。要求:天然地基或復(fù)合地基,可取房屋高度的1/15;樁基礎(chǔ)可取房屋高度的1/18(樁長(zhǎng)不包括在內(nèi))。Question10:1、Definition:何為重力二階效應(yīng)?重力二階效應(yīng)一般包括兩部分,一是由于構(gòu)件自身撓曲引起的附加重力效應(yīng),即p-效應(yīng)【二階內(nèi)力與構(gòu)件撓曲形態(tài)有關(guān),一般中端

46、大,端部為零】。二是結(jié)構(gòu)在水平風(fēng)荷載或水平地震作用下產(chǎn)生側(cè)移變位后,重力荷載由于該側(cè)移而引起的附加效應(yīng),即重力P-效應(yīng)。【由于構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比不大,其p-效應(yīng)的影響相對(duì)較小,一般可以忽略不計(jì)。而重力荷載因結(jié)構(gòu)側(cè)移產(chǎn)生的P-二階效應(yīng)相對(duì)較大,可使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移增加,甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)】2、如何考慮P-效應(yīng)? 第一類是按簡(jiǎn)化的彈性有限元方法近似考慮, 方法一:根據(jù)樓層重力和樓層在水平力作用下產(chǎn)生的層間位移,計(jì)算出考慮P-效應(yīng)的等效荷載向量,結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度不折減,利用結(jié)構(gòu)分析的有限元法求解其影響。 方法二:對(duì)結(jié)構(gòu)的線彈性剛度進(jìn)行折減。將梁、柱、剪力墻的彈性抗彎剛度分別乘以折減系數(shù)0.4、0.6、0.45,

47、然后根據(jù)折減后的剛度按考慮二階效應(yīng)的彈性分析方法直接計(jì)算結(jié)構(gòu)的內(nèi)力,截面設(shè)計(jì)時(shí)不再考慮受壓構(gòu)件的偏心距增大系數(shù)。 第二類是對(duì)不考慮重力P-效應(yīng)的構(gòu)件內(nèi)力乘以增大系數(shù)。 方法一:偏心受壓構(gòu)件的偏心距增大系數(shù)法。 采用標(biāo)準(zhǔn)偏心受壓柱(即兩端鉸接的等偏心距壓桿)求得的偏心距增大系數(shù)與柱計(jì)算長(zhǎng)度結(jié)合來近似估計(jì)重力二階效應(yīng)(彎矩)的影響,但對(duì)破壞形態(tài)接近彈性失穩(wěn)的細(xì)長(zhǎng)柱的誤差較大。 方法二:樓層內(nèi)力和位移增大系數(shù)法 將不考慮二階效應(yīng)的初始內(nèi)力和位移乘以考慮二階效應(yīng)影響的增大系數(shù)后,作為考慮二階效應(yīng)的內(nèi)力和位移,該方法對(duì)線彈性或彈塑性計(jì)算同樣適用。3、How measure?何為影響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù)

48、?結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度與重力荷載設(shè)計(jì)值之比(簡(jiǎn)稱剛重比)是影響重力二階效應(yīng)的主要參數(shù),并且剛重比越大越好!【注】高層建筑結(jié)構(gòu)只要有水平位移,就會(huì)引起重力荷載作用下的側(cè)移二階效應(yīng)(效應(yīng))其大小與結(jié)構(gòu)的側(cè)移和重力荷載自身大小直接相關(guān),而結(jié)構(gòu)側(cè)移又與結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度和水平力大小有關(guān)。Question11:1、剪力墻的分類?以及受力特點(diǎn)?Accordance:剪力墻根據(jù)有無洞口、洞口的大小和位置以及形狀等可分為四類:整截面墻、整體小開口墻、聯(lián)肢墻、壁式框架整截面墻:不開洞或開洞面積不大于15%的墻?!臼芰μ攸c(diǎn)】其受力狀態(tài)如同豎向懸臂構(gòu)件,在墻肢的整個(gè)高度上,彎矩圖既不突變也無反彎點(diǎn),變形以彎曲型為主。整體小開口

49、墻:開洞面積大于15%但仍較小的墻。【受力特點(diǎn)】彎矩圖在連系梁處發(fā)生突變,但在整個(gè)墻肢高度上沒有或僅僅在個(gè)別樓層中才出現(xiàn)反彎點(diǎn)。整個(gè)變形仍以彎曲型為主。聯(lián)肢墻:開洞較大、洞口成列布置的墻?!臼芰μ攸c(diǎn)】其受力特點(diǎn)與整體小開口墻相似。壁式框架:洞口尺寸大、連梁的線剛度大于或接近墻肢線剛度的墻?!臼芰μ攸c(diǎn)】彎矩圖在樓層處有突變,而且在大多數(shù)樓層中都出現(xiàn)反彎點(diǎn)。整個(gè)剪力墻的變形以剪切型為主,與框架的受力相似。2、如何判斷剪力墻的類型?Case1:當(dāng)剪力墻無洞口或有洞口但洞口面積與墻面面積之比不大于0.16,且孔洞口凈距及孔洞邊至墻邊距離大于孔洞長(zhǎng)邊尺寸時(shí),按整截面墻計(jì)算。Case2:【accordan

50、ce;整體性系數(shù)、墻肢慣性矩的比值以及樓層層數(shù)】當(dāng)且時(shí),為整體小開口墻;當(dāng)且時(shí),為壁式框架;當(dāng)且時(shí),為聯(lián)肢墻。Question12:為什么可以把空間結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜的規(guī)則高層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成由絕對(duì)剛性的水平板(各層樓蓋)相連的若干個(gè)平面抗側(cè)力構(gòu)件?Suppose1:平面結(jié)構(gòu)假定:可將結(jié)構(gòu)視為由若干平面結(jié)構(gòu)組成的體系,每一榀平面結(jié)構(gòu)僅承擔(dān)其自身平面的水平和垂直荷載,出平面剛度很小,不承擔(dān)荷載。Suppose2:剛性樓板假定:樓板在自身平面內(nèi)的剛度為無窮大,而出平面的剛度則忽略不計(jì)。Suppose3:彈性小變形假定:認(rèn)為結(jié)構(gòu)在荷載作用下,其內(nèi)力和位移是可以疊加的。So可把一個(gè)空間結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜的規(guī)則高層建筑結(jié)

51、構(gòu)轉(zhuǎn)化成由絕對(duì)剛性的水平板(各層樓蓋)相連的若干個(gè)平面抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。Question13:【三心問題】剛度中心物理中心扭轉(zhuǎn)Definition:剛度中心是結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件恢復(fù)力合力的作用點(diǎn)。幾何中心風(fēng)荷載質(zhì)量中心地震作用慣性力Definition:質(zhì)量中心:結(jié)構(gòu)的質(zhì)心。當(dāng)水平作用通過該層剛度中心時(shí),則該層樓面僅發(fā)生平移而不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng),水平作用按各榀結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度的大小進(jìn)行分配。Otherwise,樓層將產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和平移,水平作用的分配和各榀結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的大小有關(guān),也和距該層剛度中心的距離有關(guān)。Question14:1、豎向荷載作用下,剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力是如何考慮的?在豎向荷載作用下,剪力墻結(jié)構(gòu)的內(nèi)力可以

52、分片計(jì)算,每片剪力墻作為一豎向懸臂構(gòu)件,各剪力墻按照它的負(fù)荷面積計(jì)算荷載,按材料力學(xué)的方法計(jì)算內(nèi)力。2、剪力墻結(jié)構(gòu)在水平荷載作用下的內(nèi)力和位移怎么計(jì)算?【注】將剪力墻分為兩大類:第一類:整截面墻、整體小開口墻和聯(lián)肢墻第二類:壁式框架For第一類:將水平荷載劃分為均布荷載、倒三角形分布荷載或頂點(diǎn)集中荷載,或這三種荷載的某種組合;計(jì)算沿水平荷載作用方向的n片剪力墻的總等效剛度;根據(jù)剪力墻等效剛度,計(jì)算每一片剪力墻所承受的水平荷載;再根據(jù)每一片剪力墻所承受的水平荷載形式,進(jìn)行各片剪力墻中連梁和墻肢的內(nèi)力和位移計(jì)算。For第二類:將帶剛域桿件轉(zhuǎn)換為具有等效剛度的等截面桿件后,可用D值法進(jìn)行壁式框架的內(nèi)

53、力和位移計(jì)算。Question 15:Section one1、什么是框架與剪力墻的協(xié)同工作?在框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中,由于剛性樓蓋的連接,在水平荷載作用下,框架與剪力墻協(xié)同變形而共同工作,稱為協(xié)同工作。2、框架-剪力墻是如何協(xié)同工作的? 框架和剪力墻是兩種變形形式不同的抗側(cè)力構(gòu)件,單獨(dú)的框架的變形為整體的剪切型變形,單獨(dú)的剪力墻的變形為彎曲型變形,在結(jié)構(gòu)的底部框架的側(cè)移大,剪力墻的側(cè)移??;結(jié)構(gòu)的上部,框架的側(cè)移小,剪力墻的側(cè)移大。這樣變形就不協(xié)調(diào),由于剛性樓蓋的連接,兩種結(jié)構(gòu)相互制約而使變形協(xié)調(diào)并共同工作。3、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作分析所求出的總框架剪力為什么還要調(diào)整?框架與剪力墻按協(xié)調(diào)工作

54、分析時(shí),假定樓板為絕對(duì)剛性,而實(shí)際上樓板有變形,框架與剪力墻的變形不能完全協(xié)調(diào),框架實(shí)際承受的剪力比計(jì)算值大;其次,在地震過程中剪力墻開裂后,框架承擔(dān)的剪力比例將增加,剪力墻屈服后,框架將承擔(dān)更多的剪力,為保證作為第二道防線的框架有一定的抗側(cè)力能力,還需要對(duì)框架承擔(dān)的剪力予以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。因此,根據(jù)兩方面的原因,框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作分析所求出的總框架剪力要調(diào)整。4、怎么調(diào)?Case1: 可按計(jì)算值,不作調(diào)整。Case2: 取基底總剪力的20%和各層框架承擔(dān)的地震總剪力中最大值的1.5倍兩者中的較小者。Section two1、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中連梁的剛度為什么調(diào)整? 連梁剛度相對(duì)墻體剛度較

55、小,承受的彎矩和剪力往往較大,截面配筋設(shè)計(jì)困難。【為了減小連梁的配筋】因此,抗震設(shè)計(jì)時(shí),可考慮在不影響其承受豎向荷載能力的前提下,允許其適當(dāng)開裂(降低剛度)而把內(nèi)力轉(zhuǎn)移到墻體等其他構(gòu)件上。2、怎么調(diào)整?連梁剛度折減系數(shù)不宜小于0.5,以保證連梁承受豎向荷載的能力和正常使用極限狀態(tài)的性能。Question16:為什么框支梁上一層墻體內(nèi)不宜設(shè)置邊門洞,也不宜在框支柱上方設(shè)置門洞? 破壞了拱機(jī)理 墻梁拱效應(yīng)為什么跨中可以開門洞?減輕自重沒有破壞拱效應(yīng)Question17:為什么剪力墻不宜過長(zhǎng)?剪力墻過長(zhǎng)剪切變形人為開洞(可用門窗洞口或施工洞形成聯(lián)肢墻)【注】墻肢的高寬比(總高度/總寬度)較小,高寬比小于2的墻肢在地震作用下的破壞形態(tài)為剪切破壞,類似短柱屬脆性破壞,稱為矮墻效應(yīng)。Question18:1、什么是邊緣構(gòu)件?邊緣構(gòu)件是指用箍筋約束的暗柱、端柱和翼墻等。2、根據(jù)箍筋配置的多少,邊緣構(gòu)件如何分類?約束邊緣構(gòu)件是指箍筋配置較多,對(duì)混凝土的約束較強(qiáng),混凝土有較大的變形能力。構(gòu)造邊緣構(gòu)件的箍筋較少,對(duì)混凝土約束程度較差。3、為什么要設(shè)置邊緣構(gòu)件?提高墻肢端部混凝土極限壓應(yīng)變、改善延性的重要措施。Q

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