1、高層建筑結(jié)構(gòu)（P45 頁）2.2試述各種結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)缺點(diǎn)、受力和變形特點(diǎn)、使用層數(shù)和應(yīng)用范圍。答：.框架結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：較空曠且建筑平面布置靈活，可做成具有較大空間的會(huì)議室、餐廳、辦公 室和實(shí)驗(yàn)室等，同事便于門窗的靈活設(shè)置，里面也可以處理得富于變化，可以 滿足各種不同用途的建筑的需求。缺點(diǎn)：由于其結(jié)構(gòu)的受力特性和抗震性能的限制，使得它的使用高度受到限制。受力特點(diǎn)：框架結(jié)構(gòu)的抗力來自于梁、柱通過節(jié)點(diǎn)玉樹的框架作用。單層框架柱底完 全固結(jié)，單層梁的剛度也大到可以完全限制柱頂?shù)霓D(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)在側(cè)向荷載作用 下，柱的飯晚點(diǎn)在柱的中間，其承受的彎矩為全部外彎矩的一半，另一半由柱 子的軸力形成的力偶來抵抗。這種情

2、況下的梁、柱之間的相互作用即為框架作 用的理想狀態(tài)一一完全框架作用。一般來說，當(dāng)梁的線剛度為柱的線剛度的5 倍以上時(shí)，可以近似地認(rèn)為梁能完全限制柱的轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)就比較接近完全框架 作用。實(shí)際的框架作用往往介于完全框架作用與懸臂梁排架柱之間，梁、柱等 線性構(gòu)件受建筑功能的限制，截面不能太大，其線剛度比較小，故而抗側(cè)剛度 比較小。變形特點(diǎn)：在水平荷載的作用下將產(chǎn)生較大的側(cè)向位移。其中：一部分是框架結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的整體彎曲變形，即柱子的軸向拉伸和壓縮所引起 的側(cè)移，在完全框架做喲更情況下，拉壓力偶抵抗一般的外力矩，此時(shí)的整體 彎曲還是比較明顯的。另一部分是剪切變形，即框架的整體受剪，層間梁、柱 桿件發(fā)生彎曲

3、而引起水平位移。在完全框架作用情況下，柱子的彎曲尚需來說 是比較難抵抗的。通過合理設(shè)計(jì)，框架結(jié)構(gòu)本身的抗震性能良好，能承受較大 的變形。使用層數(shù)和應(yīng)用：建筑高度10層以下或70m以下。.剪力墻結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：剪力墻結(jié)構(gòu)具有良好的抗震性能。房間內(nèi)沒有梁柱棱角，比較美觀且便于 室內(nèi)布置和使用。缺點(diǎn)：剪力墻是比較寬大的平面構(gòu)件，使建筑平面布置、交通組織和使用要求等 受到一定的限制。同時(shí)，剪力墻的間距受到樓板構(gòu)件跨度的限制，不容易形成 大空間，受力、變形特點(diǎn)：構(gòu)建的抗彎剛度與截面告訴的3次方成正比。高層建筑要求結(jié)構(gòu)體系具有 較大的側(cè)向剛度，故而增大框架柱截面告訴以滿足高層建筑側(cè)移要求的辦法自 然就產(chǎn)生了。

4、但是由于它與框架柱的受力性能有很大不同，因而形成了另外一種結(jié)構(gòu)構(gòu) 件。在承受水平作用是，剪力墻相當(dāng)于一根懸臂深梁，其水平位移由歪曲變形 和剪切變形兩部分組成。在高層建筑結(jié)構(gòu)中，框架柱的變形以剪切變形為柱， 而剪力墻的變形以彎曲變形為主，其位移曲線呈彎曲形，特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)層間位移 隨樓層的增高而增加。剪力墻這個(gè)術(shù)語有時(shí)并不確切的原因也在于此。使用層數(shù)和應(yīng)用:建筑高度50層左右或者150m以下。.框架剪力墻結(jié)構(gòu)：優(yōu)點(diǎn)：水平荷載由剪力墻這一具有較大剛度的抗側(cè)力單元來承擔(dān)。使得建筑功能 要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)得比較好。既具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活、使用方便的特 點(diǎn)，又有較大的剛度和較好的抗震能力，因而在高層建筑

5、中應(yīng)用非常廣泛。受力、變形特點(diǎn)：在同一層中由于剛性樓板的作用，兩者的變形協(xié)調(diào)一致。在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中，剪力墻較大的側(cè)向剛度使得它分擔(dān)了大部分的水平剪力，這對(duì)減 小梁柱的截面尺寸，改善框架的受力狀態(tài)和內(nèi)力分布非常有利?？蚣芩惺艿?水平剪力較小且沿告訴分布均勻，因此柱子的斷面尺寸和配筋都比較均勻。越 接近底部剪力墻所承受的剪力也就越大，這有利于控制框架的變形；而在結(jié)構(gòu) 上不，框架的水平位移有比剪力墻的位移小的趨勢(shì)，剪力墻還承受框架約束的 負(fù)剪力。使用層數(shù)和應(yīng)用：建筑高度50層以下或140m以下。2.3在抗震結(jié)構(gòu)中為什么要求平面布置簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱，豎向布置剛度均 勻？怎樣布置可以使平面內(nèi)剛度均勻

6、，減小水平荷載引起的扭轉(zhuǎn)？沿豎向布置 可能出現(xiàn)哪些剛度不均勻的情況？以低層大空間剪力墻結(jié)構(gòu)的布置為例，說明 如何避免豎向剛度不均勻。答：因?yàn)榇罅亢暧^震害標(biāo)明，布置不對(duì)稱，剛度不均勻的結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生難以計(jì) 算和處理得地震作用（如應(yīng)力集中，扭曲等）引起的嚴(yán)重后果，建筑平面尺寸 過長(zhǎng)，如建筑，在蒜辮方向不僅側(cè)向變形加大，而且會(huì)產(chǎn)生兩端不同步的地震 運(yùn)動(dòng)，價(jià)賠償?shù)臉前逶谄矫婕扔信まD(zhuǎn)又有撓曲，與理論計(jì)算結(jié)果誤差較大。節(jié) 后具有良好的整體性是高層建筑結(jié)構(gòu)平面布置的關(guān)鍵。結(jié)構(gòu)豎向布置要求到剛 度均勻而連續(xù)，避免剛度突變和薄弱層造成震害。建筑平面的長(zhǎng)寬比不宜過大，一般小于6為宜，建筑平面的突出部分， 長(zhǎng)度應(yīng)盡可能

7、小，平面凹進(jìn)時(shí)，應(yīng)保證樓板寬度足夠大。布置抗側(cè)力結(jié)構(gòu)式， 應(yīng)使結(jié)構(gòu)均勻分布令荷載，作用線通過結(jié)構(gòu)剛度中心，以減小扭轉(zhuǎn)的影響。側(cè)向剛度不規(guī)則，豎向抗側(cè)力構(gòu)建不連續(xù)，以及樓層承載力突變。應(yīng)經(jīng)量增加其他落地剪力墻。柱式筒體的截面尺寸，并適當(dāng)提高相應(yīng)樓 層鋼筋佐等級(jí)，盡量使剛度的變化減小。2.4防震縫、伸縮縫和沉降縫在什么情況下設(shè)置？各種縫的特點(diǎn)和要求是什 么？在高層建筑結(jié)構(gòu)中，特別是抗震結(jié)構(gòu)中，怎樣處理好這三種縫？答：在高層建筑中，為防止結(jié)構(gòu)因溫度變化和稅收縮而產(chǎn)生裂縫常設(shè)置伸縮 縫在塔樓和裙房之間，由于沉降不同，往往設(shè)沉降縫，因各部分層數(shù)質(zhì)量和剛 度差異過大或有錯(cuò)層，也可設(shè)防震縫分開。神多封的特點(diǎn)和要求：神多封的間距不能超出一定的距離，如采取一定的措施，并進(jìn)行合理施 工，間距可以適當(dāng)增加，縫寬不能小于一定的數(shù)值，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)沉降縫不僅貫通 上部結(jié)構(gòu)，而且應(yīng)貫通基礎(chǔ)本身。有抗震要求時(shí)，還要考慮防震縫的寬度要 求?？拐鹂p的特點(diǎn)和要求：應(yīng)