高层建筑结构设计新题集

名词解释

1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。

3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。

5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。

6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改

变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。

7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构

布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层）

8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力P效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。

12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结

构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。

13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结

构的变形特征是呈剪切型的。

14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过

承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进

入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。

16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分

配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。

第一章 概论

（一）填空题

1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。

3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。 4．8度、9度抗震烈度设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震作用。 5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱—剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。

6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中心尽可能靠近，以减少扭转效应。 7．《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震设计的高层民用建筑结构。

9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪力墙结构、框架—剪力墙结构。

(二)选择题

1．高层建筑抗震设计时，应具有[ a ]抗震防线。 a．多道；b．两道；c．一道；d．不需要。

2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是[ d ]。 a．结构有较多错层； b．质量分布不均匀；

c．抗扭刚度低； d．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变。 3．高层建筑结构的受力特点是[ c ]。 a．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载； b．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载； c．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载； d．不一定。

4．8度抗震设防时，框架—剪力墙结构的最大高宽比限值是[ C ]。 a．2； b．3； c．4； d．5。

5．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑[ A ]。

a．房屋高度；b．高宽比；c．房屋层数；d．地基土类别。

(三)判断题

1．高层结构应根据房屋的高度、高宽比、抗震设防类别、场地类别、结构材料、施工技术等因素，选用适当的结构体系。[ √ ]

2．我国《高层建筑混凝土结构技术规程》规定，高层建筑不应采用严重不规则的各种结构体系。[ √ ]

3．异型柱框架结构和普通框架结构的受力性能和破坏形态是相同的。[× ]

4．高层建筑宜选用对抵抗风荷载有利的平面形状，如圆形、椭圆形、方形、正多边形等。[√] 5．高层结构只在使用功能上有要求时才设置地下室。[ × ]

6．高层结构的概念设计很重要，它直接影响到结构的安全性和经济性[ √ ] 7．防震缝两侧结构体系不同时，缝宽应按需要较窄的规定采用。[× ]

(四)简答题

1．我国对高层建筑结构是如何定义的？

答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑结构有何受力特点？

答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外，高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求较高。 3．高层建筑侧向位移如何控制？

答：高层建筑应具有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的束载力、稳定性和使用要求。 （1）弹性方法计算的楼层层间最大位移与层高之比ue/h宜符合以下规定： 1) 高度不大于150m的高层建筑，比值不宜大于如表2—1—1所述规定。 表2—1—1

结构类型 框架 筒中筒、剪力墙 框支层 2) 高度等于或大于250m的高层建筑，ue/h不宜大于1/500。

3) 高度在150～200m之间时，ue/h在第一条和第二条之间线性内插。 （2）高层结构在罕遇地震作用下薄弱层弹塑性变形验算，应符合下列规定： 1)下列结构应进行弹塑性变形验算：

7～9度时楼层屈服强度系数小于0.5的框架结构；甲类建筑和9度设防的乙类建筑；采用隔震和消能技术的建筑。

2)下列结构宜进行弹塑性变形验算：

7度设防的Ⅲ、Ⅳ类场地和8度设防的乙类建筑；板柱一剪力墙结构；9度且高于60米、8度Ⅲ、Ⅳ类场地高于80米、8度Ⅰ、Ⅱ类场地高于100米且竖向不规则的高层建筑结构。 3)结构薄弱层层间弹塑性位移与层高之比

表2-1-2

结构类型 框架 限值 1/50 限值 1/550 1/1000 1/1000 框架—剪力墙、框架—核心筒、板柱—剪力墙 1/800 up/h应符合表2-1-2所列要求：

框架—剪力墙、框架—核心筒、板柱—剪力墙 1/100 筒中筒、剪力墙 框支层

4．高层建筑结构的竖向承重体系和水平向承重体系各有哪些？

答：高层建筑结构的竖向承重体系有框架、剪力墙、框架—剪力墙、筒体、板柱—剪力墙以及一些其他形式如：悬挂式结构，巨型框架结构和竖向桁架结构。

高层建筑结构的水平承重体系有现浇楼盖体系（包括肋梁楼盖体系、密肋楼盖体系、平板式楼盖体系、无粘结预应力现浇平扳)、叠合楼盖体系、预制板楼盖体系和组合楼盖体系。 5．简述高层建筑结构布置的一般原则。

答：高层房屋平面宜简单、规则、对称，尽量减少复杂受力和扭转受力，尽量使结构抗侧刚度中心、建筑平面形心、建筑物质量中心重合，以减少扭转。高层建筑，其平面形状可以是方形、矩形和圆形，也可以采用L形、T形、十字形和Y形。但平面尺寸要满足有关规范要求。

高层结构房屋竖向的强度和刚度宜均匀、连续，无突变。避免有过大的外挑和内收，避免错层和局部夹层，同一楼层楼面标高尽量统一，竖向结构层间刚度上下均匀，加强楼盖刚度，以加强连接和力的传递。同时，建筑物高宽比要满足有关规定，并按要求设置变形缝。

1/120 1/120 (五)画图题

1、画出结构内力、位移与高度关系图。P1图1—1

内力或位移ΔH

第二章 高层建筑结构设计基本原则

(一)填空题

1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造在未经处理的天然土层上的地基。 2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m，且可用普通开挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。

3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。

4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m，且基础顶面应低于设计地面100mm以上，以免基础外露。

5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的1/18—1/20。 6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。

7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙房一侧设置后浇带，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。

8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带时，应进行地基变形验算。 9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位面积上所需施加压力值。 10．偏心受压基础的基底压应力应满足pmax1.2fa、fa和止基础转动过大。

11．在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算。当不满足上述要求时，宜按弹性地基梁计算。

12．十字交叉条形基础在设计时，忽略地基梁扭转变形和相邻节点集中荷载的影响，根据静力平衡条件和变形协调条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。

13．在高层建筑中利用较深的基础做地下室，可充分利用地下空间，也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体长度≮400mm，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的1/10，且基础高度不小于3m，就可形成箱形基础。

ppmaxpmin2的要求，同时还应防

(二)选择题

1．持力层是指：[ A ]

a．与基础底面相接触的第一层土层 b．基础底面以下到基岩处的土层 c．建筑结构周边的土层 d．建筑结构下边的土层 2．与基础类型的选择无关的因素是：[ B ]

a．工程地质及水文地质条件 b．相邻建筑物的基础类型 c．建筑物的荷载 d．施工条件 3．基础的埋置深度一般是指：[ C ]

a．自标高±0.00处到基础底面的距离 b．自标高±0.00处到基础顶面的距离 c．自室外地面到基础底面的距离 d．自室外地面到基础顶面的距离 4．关于基础埋深，下列错误的是：[ C ]

a．在满足地基稳定和变形条件的前提下，基础宜浅埋

b．当上层土的承载力大于下层土时，宜利用上层土作为持力层 c．基础宜埋置在地下水位以下

d．位于岩石地基上的高层建筑，其基础埋深应满足抗滑要求 5．下列说法正确的是：[ B ]

a．无限长梁中梁一端的挠度始终不为零

b．当任意荷载作用点距近梁端的距离x2，同时距较远端的距离x2时，则对该荷载的作用而言，此梁属半无限长梁；

c．当荷载作用点距基础梁两端的距离均小于2时，则对该荷载的作用而言，此梁称为有限长梁；

d．对柔度较大的梁，可直接按有限长梁进行简化计算。 6．条形基础梁的内力按连续梁计算后，[ D ] a．直接按内力计算结果配筋

b．边跨跨中弯矩宜乘以1.1的系数，第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数 c．边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.1的系数 d．边跨跨中弯矩及第一内支座的弯矩值宜乘以1.2的系数

7．对无地下室及抗震设防等级为二级的框架结构，其筏板基础设计时，应将柱根组合的弯矩设计值乘以增大系数：[ B ]

a．1.2 b．1.25 c．1.3 d．1.5

8．设防烈度为7度，屋面高度为H=40m高层建筑结构，哪种结构类型的防震缝的最小宽度最大。（ A ）

A、框架结构 B、框架—剪力墙结构 C、剪力墙结构 D、三种类型的结构一样大 9．两幢相邻建筑，按8度设防，一幢为框架—筒体结构，50m高，另一幢为框架结构，30m高。若设沉降缝，需设多大缝宽。（ D ）

A、保证地下室墙之间有 100mm宽的缝即可 B、170mm C、303mm D、大于170mm； 10．框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ D ）

A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后 B、结构上部，剪力滞后减小 C、结构正方形时，边长愈大，剪力滞后愈大 D、角柱愈大，剪力滞后愈小

(三)判断题

1．当上部结构的荷载分布比较均匀，地基也比较均匀时，条形基础一般沿房屋横向布置。[ × ] 2．当存在相邻建筑物时，新建建筑物基础的埋深一般不宜大于原有建筑基础的埋深。[ √ ] 3．文克尔地基模型是将地基看作是由无数小土柱组成，并假定各土柱之间存在着摩擦力。[ × ] 4．无限长梁是指在梁上任一点施加荷载时，沿梁长度方向上各点的挠度随离荷载距离的增加而逐渐减小，最终两端挠度趋近于零。[ √ ]

5．柱下条形基础的混凝土强度等级不应低于C15。[ × ] 6．筏形基础的混凝土强度等级不应低于C25。[ × ]

7．只有当梁板式筏基的基础混凝土强度等级小于柱的混凝土强度等级时，才应验算底层柱下基础梁顶面的局部受压承载力。[ × ]

(四)问答题

1．防震缝、伸缩缝和沉降缝在什么情况下设置？在高层建筑中，特别是抗震结构中，怎么处理

好这三种维？

下列情况宜设防震缝：

（1）平面各项尺寸超限而无加强措施。 （2）房屋有较大错层。

（3）各部分结构的刚度或荷载相差悬殊而又未采取有效措施。 当超过下表限值时，应设伸缩缝。

结构类型 框架 框架剪力墙 剪力墙 施 工 方 法 装 配 式 现浇 外墙装配 外墙现浇 最大间距（m） 75 65 55 65 45 外 墙 装 配 外 墙 现 浇 裙房与主体结构高度相差悬殊，重量亦是时，会产生相当大的沉降差，宜设沉降缝。 变形缝尽可能不设，如果设要使三缝合一。

2．为什么抗震结构的延性要求不通过计算延性比来实现？

抗震结构都要设计成延性结构，主要是通过设计具有足够延性的构件来实现。

由于地震（大小、时间、地点等）的不确定性，计算参数也难于确定，在地震作用下构件达到的值很难通过计算得到。值则和截面内力性质，构件材料，配筋方式及配筋数量等许多因素有关，也不宜定量计算。因此在工程设计中不用来验算延性要求，而是以结构的抗震等级代替延性要求。不同抗震等级的结构构件有不同的配筋要求。也即在抗震结构中，结构和构件的延性要求是通过抗震构造措施来实现的。

3．多高层建筑结构的基础有哪些形式？如何选择？

答：多、高层建筑的基础类型有单独基础、条形基础、十字交叉条形基础、片筏基础、箱形基础和桩基础等。

基础类型的选择与场地工程地质及水文地质条件、房屋的使用要求及荷载大小、上部结构对不均匀沉降的适应程度以及施工条件等因素有关。在京开幕下单独基础适用于上部结构荷载较小或地基条件较好的情况；条形基础通常沿柱列布置，它将上部结构较好地连成整体，可减少差异沉降量；十字交叉条形基础比条形基础更加增强基础的整体性，它适用于地基土质较差或上部结构的荷载分布在纵横两方向都很不均匀的房屋；当地基土质较差，采用条形基础也不能满足地基的承载力和上部结构容许变形的要求，或当房屋要求基础具有足够的刚度以调节不均匀沉降时，可采用片筏基础；若上部结构传来的荷载很大，需进一步增大基础的刚度以减少不均匀沉降时，可采用箱形基础；桩基础也是多、高层建筑常用的一种基础形式，它适用于地基的上层土质较差、下层土质较好，或上部结构的荷载较大以及上部结构对基础不均匀沉降很敏感的情况。

4．确定建筑结构基础埋深时应考虑哪些问题？

答：(1)建筑物的用途，有无地下室、设备基础和地下设施，基础的形式和构造； (2)作用在地基上的荷载大小和性质； (3)工程地质和水文地质条件； (4)相邻建筑物的基础埋深； (5)地基土冻胀和融陷的影响。 5．简述片筏基础设计的主要内容。

答：片筏基础是多、高层房屋中常用的一种基础形式，有平板式和肋梁式两类。设计内容包括确定基础尺寸、基底反力计算和地基承载力验算、基础内力和配筋计算、构造要求等。具体内容略。

第三章 荷载及设计要求

(一)填空题

1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。

2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为12～14kN／m2；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN／m2。

3．在框架设计中，一般将竖向活荷载按满载考虑，不再一一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大，可按满载布置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。

4．抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方法：①高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法；②高度超过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法；③刚度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采用时程分析法进行补充计算。，

6．在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为永久荷载和有关可变荷载的组合值之和。 7．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计，这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言，就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。

8．A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜简单、规则、对称、减少偏心。 9．高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾复等方面的验算。

(二)选择题

1．在下列地点建造相同的高层建筑，什么地点承受的风力最大?[ A ] a．建在海岸； b．建在大城市郊区；

c．建在小城镇； d．建在有密集建筑群的大城市市区。

2．在设计高层建筑风荷载标准值时，下列何种情况风荷载应乘以大于1的风振系数z?[ B ] a．高度大于50m，且高宽比大于1.5的高层建筑； b．高度大于30m，且高宽比小于1.5的高层建筑；． c．高度大于50m，且高宽比大于4的高层建筑；

d．高度大于40m，且高宽比大于3的高层建筑。

3．有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时，标准风压值应取重现期为多少年? [ D ] a．30年； b．50年； c．80年； d．100年。

4．多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? [ C ] a．防止结构倒塌； b．防止结构发生破坏； c．防止非结构部分发生过重的破坏； d．防止使人们惊慌。

5．抗震设防的高层建筑，对竖向地震作用的考虑，下列哪项是符合规定的？[ B ] a．8度、9度设防时应考虑竖向地震作用；

b．9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合；

c．8度设防的较高建筑及9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合； d．7度设防的较高建筑及8度、9度设防时应考虑竖向地震作用与水平地震作用的不利组合。 6．当高层建筑结构采用时程分析法进行补充计算所求得的底部剪力小于底部剪力法或振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％时，其底部剪力应按下列何值取用? [ B ] a．按90％取用； b．至少按80％取用； c．至少按75％取用； d．至少按85％取用。

7．采用底部剪力法计算地震作用的高层建筑结构是（ D ）。

A、H40m的建筑结构

B、以剪切变形为主的建筑结构

C、H40m、以弯曲变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 D、H40m、以剪切变形为主且沿竖向质量和刚度分布较均匀的建筑结构 8．在同一地区的下列地点建造相同设计的高层建筑，所受风力最大的是（ A ）。

A、建在海岸 B、建在大城市郊区 C、建在小城镇 D、建在有密集建筑群的大城市市区

9．某十二层的框架—剪力墙结构，抗震设防烈度为8度（地震加速度为0.2g），Ⅰ类场地，设计

j1地震分组为第二组，基本周期T11.0s，结构总重力荷载代表值，按底部剪力法计算时，其结构总水平地震作用标准值FEk为（ C ）。（此题可做计算类用）

GEGj81450kNnA、4409.8kN B、1874.2kN C、3748.3kN D、2204.9kN 10．计算高层建筑风荷载标准值时，取风振系数Z1的标准是（D）

A、高度大于50m的建筑 B、高度大于50m且高宽比大于1.5的建筑 C、高宽比大于5的建筑 D、高度大于30m且高宽比大于1.5的建筑

11．某一钢筋混凝土框架—剪力墙结构为丙类建筑，高度为65m，设防烈度为8度，Ⅰ类场地，其剪力墙抗震等级为（ B ）。

A、一级 B、二级 C、三级 D、四级

(三)判断题

1．“小震不坏，中震可修，大震不倒”是建筑抗震设计三水准的设防要求。所谓小震是指50年设计基准期内，超越概率大于10％的地震。[ × ]

2．建筑设防烈度为8度时，相应的地震波加速度峰值当量取0.125g(g为重力加速度)。 [×] 3．建筑根据其抗震重要性分四类，当为乙类建筑时，可按本地区的设防烈度计算地震作用，按提高l度采取抗震措施。 [√ ]

4．房屋的顶层、结构转换层、平面复杂或开洞过大的楼层楼面结构，应采用装配整体式楼面结构符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—91)的规定。[× ]

5．高层建筑结构在计算内力时，对楼面活荷载的考虑，应根据活荷载大小区别对待。[× ] 6．有抗震设防的高层建筑，沿竖向结构的侧向刚度有变化时，下层刚度应不小于相邻的上层刚度的70％，连续三层刚度逐层降低后，不小于降低前刚度的50％。[√ ]

7．高层建筑结构倾覆计算时，应按风荷载或水平地震作用计算倾覆力矩设计值，抗倾覆的稳定力矩不应小于倾覆力矩设计值。计算稳定力矩时，楼层活荷载取50％，恒荷载取90％。[× ]

(四)问答题

1．高层建筑结构设计时应考虑哪些荷载或作用?

答：高层建筑和高耸结构主要承受竖向荷载、风荷载和地震作用等。与多层建筑有所不同，由于高层建筑的竖向力远大于多层建筑，在结构内可引起相当大的内力；同时由于高层建筑的特点，水平荷载的影响显著增加。

2．对高层建筑结构进行竖向荷载作用下的内力计算时，是否要考虑活荷载的不利布置? 答：对高层建筑，在计算活荷载产生的内力时，可不考虑活荷载的最不利布置。这是因为目前我国钢筋混凝土高层建筑单位面积的重量大约为12～14kN／m2(框架、框架—剪力墙结构体系)和14～16kN／m2(剪力墙、简体结构体系)，而其中活荷载平均值约为2.0kN／m2左右，仅占全部竖向荷载15％左右，所以楼面活荷载的最不利布置对内力产生的影响较小；另一方面，高层建筑的层数和跨数都很多，不利布置方式繁多，难以一一计算。为简化计算，可按活荷载满布进行计算，然后将梁跨中弯矩乘以1.1—1.2的放大系数。 3．结构承受的风荷载与哪些因素有关?

答：当计算承重结构时，垂直于建筑物表面上的风荷载标准值k应按下式计算： kzsz0

式中 k——风荷载标准值，kN／m2； 0——基本风压；

s——风荷载体型系数，应按《荷载规范》第7．3节的规定采用； z——风压高度变化系数； z——高度z处的风振系数。

对于围护结构，由于其刚性一般较大，在结构效应中可不必考虑其共振分量，此时可仅在平

均风压的基础上，近似考虑脉动风瞬间的增大因素，通过阵风系数进行计算。其单位面积上的风荷载标准值k应按下式计算：

kgzsz0gz

式中

——高度z处的阵风系数。

4．高层结构计算时，基本风压、风荷载体型系数和高度变化系数应分别如何取值？

答：基本风压系以当地比较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

20 (单位：kN／m2)为标准，按0v0/1600确定的风压值。它应按《荷载规范》全国基本风压

分布图及附录D.4给出的数据采用，但不得小于0.3kN／m2。对于高层建筑、高耸结构以及对风荷载比较敏感的高层结构，基本风压分布图及附录D.4规定的基本风压值乘以1．1的系数后采用。

风压高度变化系数按《荷载规范》取用。风速大小与高度有关，一般地面处的风速较小，愈向上风速愈大。但风速的变化还与地貌及周围环境有关。

风荷载体型系数是指风作用在建筑物表面上所引起的实际风压与基本风压的比值，它描述了建筑物表面在稳定风压作用下的静态压力的分布规律，主要与建筑物的体型和尺寸有关，也与周围环境和地面粗糙度有关。

在计算风荷载对建筑物的整体作用时，只需按各个表面的平均风压计算，即采用各个表面的平均风载体型系数计算。对高层建筑，风荷载体型系数与建筑的体型、平面尺寸等有关，可按下列规定采用；

(1)圆形平面建筑取0.8。

(2)正多边形及截角三角形平面建筑，按下式计算： s0.81.2n

式中 n—多边形的边数；

(3)高宽比H/B不大于4的矩形、方形、十字形平面建筑取1.3。 (4)下列建筑取1.4：

1) V形、Y形、弧形、双十字形、井字形平面建筑； 2) L形、槽形和高宽比H/B大于4的十字形平面建筑；

3) 高宽比H/B大于4，长宽比L/B不大于1．5的矩形、鼓形平面建筑。

(5)在需要更细致进行风荷载计算的情况下；可按《高层规范》附录A采用，或由风洞试验确定。

在计算风荷载对建筑物某个局部表面的作用时，需要采用局部风荷载体型系数，用于验算表面围护结构及玻璃等的强度和构件连接强度。檐口、雨篷、遮阳板、阳台等水平构件计算局部上浮风荷载时，风荷载体型系数不宜于于2.0。 5．计算地震作用的底部剪力法适用于什么情况？

答：高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法计算地震作用。

6．何谓反应谱？底部剪力法和振型分解反应谱法在地震作用计算时有何异同？

答：根据大量的强震记录，求出不同自振周期的单自由度体系地震最大反应，取这些反应的包线，称为反应谱。以反应谱为依据进行抗震设计，则结构在这些地震记录为基础的地震作用下是安全的，这种方法称为反应谱法。利用反应谱，可很快求出各种地震干扰下的反应最大值，因而此法被广泛应用。以反应谱为基础，有两种实用方法。 (1)振型分解反应谱法

此法是把结构作为多自由度体系，利用反应谱进行计算。对于任何工程结构，均可用此法进行地震分析。 （2）底部剪力法

对于多自由度体系，若计算地震反应时主要考虑基本振型的影响，则计算可以大大简化，此法为底部剪力法，是一种近似方法。利用这种方法计算时，也是要利用反应谱。它适用于高度不超过40m，以剪切变形为主且质量和刚度沿高度分布比较均匀的结构，以及近似于单质点体系的结构。

用反应谱计算地震反应，应解决两个主要问题：计算建筑结构的重力荷载代表值；根据结构的自振周期确定相应的地震影响系数。

7．在计算地震作用时，什么情况下采用动力时程分析法计算，有哪些要求？

答：采用动力时程分析时，应按建筑场地类别和设计地震分组选用不少于两组实际地震记录和一组人工模拟的加速度时程曲线，其平均地震影响系数曲线应与振型分解反应谱法所采用的地震影响系数曲线在统计意义上相符；地震波的持续时间不宜小于建筑结构基本自振周期的3～4倍，也不宜小于12s，时间间隔可取0.01s或0.02s；且按照每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的65％，多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型分解反应谱法求得的底部剪力的80％。 8．在什么情况下需要考虑竖向地震作用效应？

答：8度及9度抗震设防时，水平长悬臂构件、大跨度结构以及结构上部楼层外挑部分要考虑竖向地震作用。8度和9度设防时竖向地震作用的标准值，可分别取该结构或构件承受的重力荷载代表值的10％和20％进行计算。

9．什么是荷载效应组合？有地震作用组合和无地震作用组合表达式是什么？

答：结构或结构构件在使用期间，可能遇到同时承受永久荷载和两种以上可变荷载的情况。但这些荷载同时都达到它们在设计基准期内的最大值的概率较小，且对某些控制截面来说；并非全部可变荷载同时作用时其内力最大。按照概率统计和可靠度理论把各种荷载效应按一定规律加以组合，就是荷载效应组合。《高层建筑混凝土结构设计规程》规定高层建筑结构的荷载效应和地震作用效应组合的表达式如下： (1)无地震作用效应组合时：

SGSGKQQSQKWWSWK 式中S——荷载效应组合的设计值；

G,Q,W—分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载的分项系数； —分别为永久荷载、楼面活荷载和风荷载效应标准值。

SGK,SQK,SWK—分别为楼面活荷载组合值系数和风荷载组合值系数，当永久荷载效应起控制作用

时应分别取0.7和0.0；当可变荷载效应起控制作用时应分别取1.0和0.6或0.7和1.0。 (2)有地震作用效应组合时：

Q,WSGSGEEhSEhkEVSEvkWWSWK

式中 S——荷载效应与地震作用效应组合的设计值

SGE——重力荷载代表值效应；

SEhk——水平地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数； SEvk——竖向地震作用标准值的效应，尚应乘以相应的增大系数或调整系数；

G,Eh,EV,W—相应的作用分项系数；

W——风荷载的组合值系数，应取0.2。

10．高层建筑按空间整体工作计算时，要考虑哪些变形？（10分）

梁的弯曲、剪切、扭转变形，必要时考虑轴向变形；（4分） 柱的弯曲、剪切、轴向、扭转变形；（3分） 墙的弯曲、剪切、轴向、扭转变形。（3分）

11．为什么计算高层建筑结构在竖向荷载作用下的内力时可以不考虑活荷载的折减和活荷载的不利布置？

在高层建筑中，恒荷载较大，占了总竖向荷载的85%以上。活荷载相对较小，所以在实际工程中，往往不考虑折减系数，按全部满荷载计算，有在设计基础时考虑折减系数的。

在计算高层建筑结构竖向荷载下产生的内力时，可以不考虑活荷载的不利布置，按满布活荷载一次计算。因为高层建筑中，活荷载占的比例很小（住宅、旅馆、办公楼活荷载一般在1.5~2.5KN/㎡内，只占全部竖向荷载的10—15%），活荷载不同布置方式对结构内力产生的影响很小；再者，高层建筑结构是复杂的空间体系，层数、跨数很多，不利分布情况太多，各种情况都要计算工作量极大，对实际工程设计往往是不现实的。

(五)计算题

1．某十二层的框架—剪力墙结构（阻尼比为0.05），抗震设防烈度为8度，地震加速度为0.2g（即

T0.3max0.16），Ⅰ类场地，设计地震分组为第二组（即g），结构基本周期T11.0s，结构总重力荷载代表值

准值FEk。

Tg1T解：

Geq0.85GEGEGj81450kNj1n，按底部剪力法计算结构多遇地震下总水平地震作用标

0.160.05414

0.858145069232.5kN

FEk1Geq0.05469232.53748.3kN

0.3max1.00.90.9考试时max、

Tg、GE会给出，其他公式要记住。

第四章 框架结构

(一)填空题

1．用D值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。

2．在进行框架结构设计时，梁截面高度可初步选为hb(1/10~1/18)lb，且高宽比满足于hb/bb4。 3．采用分层法计算竖向荷载下框架内力的两个基本假定是指在竖向荷载下，框架的侧移不计；每层梁上的荷载对其他层梁的影响不计。

(二)选择题

1．抗震等级为二级的框架结构，框架柱的剪力设计值Vc应如何确定？（ C ）

A、剪力设计值取考虑水平荷载组合的剪力设计值

tbMcuEMcuEMctMcbMctMcbVc1.1Vc1.2VcHc0Hc0 D、Hc0 B、 C、2．在高层建筑结构的计算中，下列哪项计算需要采用等效刚度。（ C ）

A、在框架结构内力计算中 B、在剪力墙结构内力计算中式 C、在进行内力协同计算中 D、在进行位移计算中

3．框架结构与剪力墙结构相比，下述概念那一个是正确的。（ A ）

A、框架结构变形大、延性好、抗侧力小，因此考虑经济合理，其建造高度比剪力墙结构低 B、框架结构延性好，抗震性能好，只要加大柱承载能力，建造更高的框架结构是可能的，也是合理的

C、剪力墙结构延性小，因此建造高度也受到限制（可比框架高度大） D、框架结构必定是延性结构，剪力墙结构是脆性或低延性结构 4．框架结构在水平侧向力作用下的侧移曲线以（ A ）变形为主。

A、剪切型 B、弯曲型 C、剪弯型 D、弯剪型

5．框架结构中柱抗侧刚度与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则柱的抗侧刚度（ A ）。 A、愈小 B、愈大 C、不变

6．框架结构中柱抗侧刚度修正系数与梁柱相对刚度有关，梁刚度愈小，则（ A ）。 A、愈小 B、愈大 C、不变 7．框架结构中柱抗侧刚度修正系数（ A ）。

A、小于1 B、等于1 C、大于1

(四)问答题

1．框架结构有哪些优缺点？

梁、柱组成的框架作为建筑竖向承重结构，并同时抵抗水平荷载时，被称为框架结构体系。 优点：建筑平面布置灵活，可做成需要大空间的会议室、餐厅、办公室等。

缺点：抗侧刚度小，水平位移较大，故限制了建造高度。一般不宜超过50m。各种结构型式适用高度还与设防烈度有关。抗侧刚度主要取决于梁、柱的截面尺寸及层高。 2．为何要限制剪压比？（10分）

由试验可知，箍筋过多不能充分发挥钢箍作用（5分），因此，在设计时要限制梁截面的平均剪应力，使箍筋数量不至于太多，同时，也可有效防止裂缝过早出现，减轻混凝土碎裂程度（5分）。

3．柱端箍筋加密区范围如何选取？（10分）

抗震设计时，柱箍筋加密区的范围应符合下列要求：

（1）底层柱的上端和其他各层柱的两端，应取矩形截面柱之长边尺寸（或圆形截面柱之半径）、柱净高之1/6和500mm三者之最大值范围；（2分）

（2）底层柱刚性地面上、下各500mm的范围；（1分） （3）底层柱柱根以上1/3柱净高的范围；（2分）

（4）剪跨比不大于2的柱和因填充墙等形成的Hn/h4的柱全高范围；（2分） （5）一级及二级框架角柱的全高范围；（2分） （6）需要提高变形能力的柱的全高范围。（1分） 4、简述D值法和反弯点法的适用条件并比较它们的异同点

答：对比较规则的、层数不多的框架结构，当柱轴向变形对内力及位移影响不大时，可采用D值法或反弯点法计算水平荷载作用下的框架内力和位移。

用D值法计算水平荷载下框架内力有三个基本假定：假定楼板在其本身平面内刚度为无限大，忽略柱轴向变形，忽略梁、柱剪切变形。

D值法是更为一般的方法，普遍适用，而反弯点是D值法特例，只在层数很少的多层框架中适用。相同点求解过程一样，区别是反弯点法反弯点在各层固定，而D值法随梁柱刚度比而进行修正。

(五)画图题

1、画出图示框架在竖向荷载（各层各跨满布）的弯矩图、剪力图和轴力图。

两种跨度比例关系，考试时只画出一种即可，在此让大家明白M图的不同。 2、画出图示框架在水平荷载作用下的弯矩图。

考试时跨数和层数可能会有变化。

第五章 剪力墙结构

(一)填空题

1．剪力墙结构体系承受房屋的水平荷载和竖向荷载。

2．剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C20，以短肢剪力墙为主的结构，其混凝土强度等级不应低于C25。

3．剪力墙根据有无洞口，洞口大小和位置以及形状等，可分为整截面墙，整体小开口墙，联肢墙，和壁式框架四类。

4．孔洞面积／墙面面积≤0.16，且孔洞净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸，按整截面墙计算。

5．当10且InI时，按整体小开口墙计算。 6．当110，按联肢墙计算。

7．当10，且InI，按壁式框架计算

8．壁式框架的侧移刚度可采用D值法进行计算，但应考虑杆件剪切变形以及带刚域杆件的影响。 9．当结构单元内仅有整截面剪力墙时，应按竖向悬臂梁计算风荷载或水平地震荷载作用下各楼层的总剪力和总弯矩。

10．当结构单元内同时有整截面剪力墙以及壁式框架时，应按框架—剪力墙结构体系的分析方法计算结构内力。

11．剪力墙自重按均布荷载计算。

12．竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙只承受轴向力，其弯矩和剪力为0。

13．剪力墙是片状构件，受力性能不如柱，因此其轴压比限值比柱要严格。

N14．轴压比的表达式为fcAw。

15．为了提高剪力墙的延性，保证墙体稳定及改善剪力墙的抗震性能，应在剪力墙边缘设置约束边缘构件或构造边缘构件。

16．整体工作系数愈大，说明剪力墙整体性越强。

17．InI值反映了剪力墙截面削弱程度。InI值越大，说明剪力墙截面削弱的较多。

18．在剪力墙结构计算中，当满足10、IA/IZ时，可按整体小开口方法计算其内力。 19．在剪力墙结构中调整结构刚度的方法有优先采用大开间方案、适当减小剪力墙的厚度、降低连梁的高度、增大门窗洞口宽度、对较长墙肢设置施工洞。

(二)选择题

1．剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于[ B ]。 a．C15 b．C20 c．C25 d． C30 2．剪力墙高宽比H／B<1.5，墙体易发生[ C ]。

a．弯曲破坏 b．弯剪破坏 c．剪切破坏 d．弯压破坏 3．剪力墙宜自下而上连续布置，不宜中断，避免[ B ]

a．强度不够 b．刚度突变 c．变形不够 d．强度突变 4．整体工作系数愈小，说明剪力墙整体性[ B ]。

a．强 b．弱 c．与没有关系 d．没有变化

5．整体工作系数愈大，说明剪力墙的侧向刚度[ ]，侧移[ ]。A

a．增大，减小 b．增大，增大 c．减小，减小 d．减小，增大。 6．当[ A ]，可不考虑连梁的约束作用，各墙肢分别按独立的悬臂墙计算。 a．1 b．110 c．10 d．与没有关系 7．当110时，按[ C ]计算。

a．整体小开口墙 b．整片墙 c．联肢墙 d．壁式框架 8．当10，且InI时，按[ A ]计算。

a．整体小开口墙 b．整片墙 c．联肢墙 d．壁式框架 9．当[ C ]且InI时，按壁式框架计算。

a．1 b．110 c．10 d．与没有关系 10．剪力墙高宽比越大，剪切变形的影响就[ C ]。 a．越大 b．与高宽比无关 c．越小 d．不变

11．墙肢的轴向变形，随着层数增大，其影响就[ A ]。 a．越大 b．与高宽比无关 c．越小 d．不变 12、剪力墙结构的变形曲线为[ A ]。

a．弯曲型 b．剪切型 c．弯剪型 d．弯压型

13．在水平荷载作用下，剪力墙结构应处于[ C ]状态，并且有足够的刚度，避免产生过大的位移而影响结构的承载力、稳定性和使用条件。

a．塑性 b．弹塑性 c．弹性 d．其他

14．剪力墙结构，在竖向荷载作用下，每片剪力墙承受的竖向荷载为该片墙负载范围内的[C ]。 a．永久荷载 b．可变荷载 c．永久荷载和可变荷载 d．都不是 15．竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似认为各片剪力墙只承受[A]。 a．轴向力 b．弯矩 c．剪力 d．弯矩和轴向力 16．当[ A ]，为大偏压剪力墙。

a．xbh0 b．xbh0 c．x0.3h0 d．x0.3h0 17．当xbh0时，剪力墙为[ B ]。

a．大偏压 b．小偏压 c．受弯 d．受剪

18．剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力，[ A ]压力使得抗剪能力提高的那部分影响。 a．考虑 b．没有考虑 c．无所谓

19．Vw0.25cfcbhw是为了保证剪力墙的截面不宜[ A ]。 a．过小 b．过大 c．变化 d．其他

20．按规范规定，满足下列（ B ）条件的剪力墙可按整体小开口墙计算内力。

A、当剪力墙孔洞面积与墙面积之比不大于0.16

InInIn101010IIIB、， C、， D、，

(三)判断题

1．当剪力墙高宽比过大，易发生剪切破坏。[ × ]

2．剪力墙的门窗洞口宜上、下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁。[ √ ] 3．为了避免墙肢过弱，要求墙肢截面高度与厚度之比不宜小于4。[ √ ]

4．当剪力墙与平面方向的楼面梁连接时，应采取措施控制剪力墙平面外的弯矩。[ √ ] 5．剪力墙的厚度和混凝土强度等级一般是根据结构的刚度、承载力以及构造要求确定的。[√ ] 6．以短肢剪力墙为主的结构，其混凝土强度等级不应低于C20。[ × ]

7．没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙，其受力状态如同竖向悬臂构件。[√ ] 8．整体小开口剪力墙，墙肢的局部弯矩很大，且墙肢在大部分楼层有反弯点。[ × ] 9．壁式框架的特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。[√ ]

10．剪力墙整体工作系数越大，说明连梁的相对刚度越小。[ × ]

11．剪力墙类型的判断，除了根据剪力墙工作系数判别外，还应判别沿高度方向墙肢弯矩图是否会出现反弯点。[√ ]

12．InI值越大，说明剪力墙截面削弱的越小。[ × ] 13．当110时，按联肢剪力墙计算。[ √ ] 14．当10时，按壁式框架计算。[ × ]

15．对整截面剪力墙，当剪力墙高宽比小于等于4时，等效刚度的计算，应考虑剪切变形影响。[√] 16．当考虑各自的特点后，整截面剪力墙、整体小开口剪力墙、联肢剪力墙的顶点位移计算公式是一样的。[ √ ]

17．壁式框架的侧移刚度计算可采用D值法进行计算，可以不考虑带刚域杆件的刚域影响。[×] 18．在水平荷载作用下，每个方向的水平荷载由该方向的剪力墙承受，垂直于水平荷载方向的各片剪力墙不参与工作。[ √ ]

19．当结构单元内仅有整截面剪力墙时，应按竖向悬臂墙计算风荷载或水平地震作用下各楼层的总剪力和总弯矩。[ √ ]

20．当结构单元内同时有整截面、壁式框架剪力墙时，应按框架—剪力墙结构体系的分析方法计算结构内力。[ √ ]

21．竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，可近似认为各片剪力墙不仅承受轴向力，而且还承受弯矩和剪力。[ × ]

22．剪力墙为偏心受力构件，其受力状态与钢筋混凝土柱相似。[ √ ] 23．剪力墙的轴压比限值比柱的要求严格。[ √ ]

24．剪力墙洞口处的连粱，其正截面受弯承载力按一般受弯构件的要求计算。[ √ ]

25．剪力墙洞口处的连梁，为了不使斜裂缝过早出现或混凝土过早破坏，连梁的尺寸不应太小。[√]

(四)问答题

1．什么是剪力墙结构体系？

答：采用钢筋混凝土墙体作为承受水平荷载及竖向荷载的结构体系，称为剪力墙结构体系。在地震区，因其主要用于承受水平地震力，故也称为抗震墙或剪力墙。 2．剪力墙结构房屋的承重方案有哪些？ 答：墙体的承重方案有：

(1)小开间横墙承重。每开间设置一道钢筋混凝土承重横墙，间距为2.7 m—3.9m，横墙上放置预制空心板。这种方案适用于住宅、旅馆等使用上要求小开间的建筑。其优点是一次完成所有墙体，省去砌筑隔墙的工作量；采用短向楼板，节约钢筋等。但此种方案的横墙数量多，墙体的承载力未充分利用，建筑平面布置不灵活，房屋自重及侧向刚度大，自振周期短，水平地震作用大。

(2)大开间横墙承重。每两开间设置一道钢筋混凝土承重横墙，间距一般为6—8m。楼盖多采用钢筋混凝土梁式板或无粘结预应力混凝土平板，其优点是使用空间大，建筑平面布置灵活；自

重较轻，基础费用相对较少；横墙配筋率适当，结构韵延性增加。但这种方案的楼盖跨度大，楼盖的材料增多。

(3)大开间纵、横墙承重。仍是每两开间设置—道钢筋混凝土承重横墙，间距一般为8m左右。楼盖多采用钢筋混凝土双向板，或在每两道横墙之间布置一根进深梁，梁支承于纵墙上，形成纵、横墙混合承重。

从使用功能、技术经济指标、结构受力性能等方面来看，大间距方案比小间距方案优越。因此，目前趋向于采用大间距、大进深、大模板、无粘结预应力混凝土楼板的剪力墙结构体系，以满足对多种用途和灵活隔断等需要。 3．剪力墙在房屋设计中应如何布置？ 答：剪力墙的布置应符合以下要求：

(1)剪力墙应双向或多向布置，宜拉通对齐，不同方向的剪力墙宜分别联结在一起，避免仅单向有墙的结构布置形式。当剪力墙双向布置且互相联结时，纵墙(横墙)可以作为横墙(纵墙)的翼缘，从而提高其承载力和刚度。

(2)地震区，宣将剪力墙设计成高宽比H/B较大的墙，因为低矮的墙。(H/B<1.5)的破坏属剪切脆性破坏，抗震性能差。因此，当剪力墙较长时，可用楼板(无连梁)或跨高比不小于6的连梁将其分为若干个独立的墙段，每个独立墙段可以是实体墙、整体小开口墙、联肢墙或壁式框架，每个独立的墙段的H／B不宜小于2，且墙肢长度不宜大于8m。

当房屋高度不是很大，为使整个剪力墙结构的房屋刚度适当，除抗震等级为一级的结构外，也可采用大部分由短肢剪力墙组成的剪力墙结构，短肢剪力墙是指墙肢截面高度与截面厚度之比为5—8且墙厚不小于200mm的剪力墙，这种剪力墙因高宽比较大，其延性和耗能能力均比普通墙好，因而近年来得到广泛的应用。

(3)错洞墙及洞口布置不合理的剪力墙，受力和抗震性能较差，因此剪力墙的门窗洞口宜上下对齐，成列布置，形成明确的墙肢和连梁。抗震设计时，一、二、三级抗震等级的剪力墙不宜采用错洞墙，当必须采用错洞墙时，洞口错开距离沿横向及竖向都不宜小于2m。为避免剪力墙墙肢刚度不均匀及墙肢过弱，要求墙肢截面高度与厚度之比不宜小于4。 (4)剪力墙宜自上到下连续布置，不宜突然中断，避免刚度突变。

(5)控制剪力墙平面外的弯矩，当剪力墙与墙平面外方向的楼面梁相连接，且梁高大于墙厚时，可至少采取下列的一个措施：

1)沿梁方向设置与粱相连的剪力墙，以抵抗平面外弯矩。

2)宜在墙与梁相交处设置扶壁柱。扶壁柱宜按计算确定截面及配筋。 3)应在墙与粱相交处设置暗柱，并宜按计算确定配筋。 4)当与剪力墙相连的楼面梁为钢梁时，剪力墙内宜设置型钢。 4．剪力强的厚度在设计中是如何要求的？

答：剪力墙的厚度一般是根据结构的刚度、承载能力以及构造要求确定的；对于有抗震设防要求的剪力墙，其在底部加强区的厚度宜适当增大。剪力墙底部加强区高度可取墙肢总高度的1/8和底部二层的较大值，且不大于15m。

剪力墙的厚度及尺寸应满足下列最低要求：

(1)抗震等级为一、二级剪力墙的厚度不应小于楼层高度的1/20；且不小于160mm；其底部加强部位的墙体厚度不小于层高的1/16，且不应小午200mm；当底部加强部位无端柱或翼墙时，截面厚度不宜小于层高的1/12。

(2)抗震等级为三、四级和非抗震设计时，剪力墙的厚度不应小于楼层高度的1/25，且不小于140mm；其底部加强部位的墙体厚度不宜小于层高的1/20；且不应小于160mm。 5．剪力墙结构对混凝土强度等级有何要求？

答：剪力墙的混凝土强度等级一般是根据结构的刚度和承载能力等要求确定的。剪力墙结构的混凝土强度等级不应低于C20，以短肢剪力墙为主的结构，其混凝土强度等级不应低于C25。 6．剪力墙有哪几种类型？

答：剪力墙根据有无洞口、洞口的大小和位置以及形状等可分为四类，即整截面墙、整体小开口墙、联肢墙和壁式框架。

(1)整截面墙，指没有洞口的实体墙或洞口很小的剪力墙，其受力状态如同竖向悬臂构件。当剪力墙高宽比较大时，受弯变形后截面仍保持平面，法向应力呈线性分布，

(2)整体小开口墙，指洞口稍大且成列分布的剪力墙，截面上法向应力稍偏离直线分布，相当于整体弯矩直线分布和墙肢局部弯矩应力的叠加。墙肢的局部弯矩一般不超过总弯矩的15％，且墙肢在大部分楼层没有反弯点。

(3)联肢墙，指洞口更大且成列布置，使连梁刚度比墙肢刚度小得多，连梁中部有反弯点，各墙肢单独作用较显著，可看成若干个单肢剪力墙由连梁联结起来的剪力墙。当开有一列洞口时为双肢墙，当开有多列洞口时为多肢墙。

(4)壁式框架，当洞口宽而大，墙肢宽度相对较小，墙肢刚度与连梁刚度相差不太远时，剪力墙的受力性能与框架结构相类似；其特点是墙肢截面的法向应力分布明显出现局部弯矩，在许多楼层内墙肢有反弯点。

7．什么是剪力墙整体工作系数？

答：剪力墙因洞口尺寸不同而形成不同宽度的连粱和墙肢，其整体性能取决于连梁与墙肢之间的相对刚度，用剪力墙整体工作系数来表示。

6ThIi1k1H~Ilici2ai31k

整体工作系数越大，说明连梁的相对刚度越大，剪力墙的整体性越好，从而使剪力墙的侧向刚度增大，侧移减小。

8．计算剪力墙的内力时如何判断剪力墙的类型？ 答：剪力墙类型的判别如下：

(1)当剪力墙无洞口或虽有洞口但洞口面积与墙面面积之比不大于0.16，且孔洞口净距及孔洞边至墙边距离大于孔洞长边尺寸时，按整截面墙计算。

(2)当1时，可不考虑连梁的约束作用，各墙肢分别按独立的悬臂墙计算。 (3)当110时，按联肢墙计算。

(4)当10且InI时，按整体小开口墙计算。 (5)当10，且InI时，按壁式框架计算。

9．在水平荷载作用下，计算剪力墙结构时的基本假定是什么？

答：剪力墙结构是空间结构体系，在水平荷载作用下为简化计算，作如下假定： (1)楼盖在自身平面内的刚度为无限大。

(2)各片剪力墙在其平面内的刚度较大，忽略其平面外的刚度。

10．根据基本假定，在水平荷载作用下，剪力墙的荷载、内力、位移是如何考虑的？

答：根据在水平荷载作用下的基本假定，可将总纵、横两个方向的剪力墙结构简化为平面结构，即将空间结构沿两个正交主轴划分为若干个平面剪力墙，每个方向的水平荷载由该方向的剪力墙承受，垂直于水平荷载方向的各片剪力墙不参加工作。在每个方向上，各片剪力墙承担的水平荷载按楼盖水平位移线性分布的条件，进行分配。若结构无扭转，则水平荷载可按各片剪力墙的等效刚度进行分配。

计算剪力墙的内力和位移时，可以考虑纵、横墙的共同工作。纵墙(横墙)的一部分可以作为横墙(纵墙)的有效翼墙；翼墙的有效长度，每侧由墙面算起可取相邻剪力墙净间距的一半、至门窗洞口的墙长度及剪力墙总高度的15％这三者的最小值。

当剪力墙各墙段错开距离a不大于实体连接墙厚度的8倍，且不大于2.5m时，整片墙可以作为整体平面剪力墙考虑；计算所得的内力应乘以增大系数1.2，等效刚度应乘以折减系数0.8。当折线形剪力墙的各墙段总转角不大于15°时，可按平面剪力墙考虑。除上述两种情况外，对平面为折线形的剪力墙，不应将连续折线形剪力墙作为平面剪力墙计算；当折线形(包括正交)剪力墙分为小段进行内力及位移计算时，应考虑在剪力墙转角处的竖向变形协调。

11．当结构单元内同时有第一类剪力墙和第二类剪力墙(壁式框架)时，应按哪种结构体系进行分析？

答：当结构单元同时有第一、二类墙体，既有整截面墙、整体小开口墙和联肢墙，又有壁式框架时，先将水平荷载作用方向的所有第二类剪力墙合并为总剪力墙，将所有壁式框架合并为总框架，然后按照框架—剪力墙体系分析方法，求出水平荷载作用下剪力墙结构的内力和位移。 12．竖向荷载作用下，剪力墙结构的内力是如何考虑的？

答：竖向荷载作用下一般取平面结构简图进行内力分析，不考虑结构单元内各片剪力墙之间的协同工作。每片剪力墙承受的竖向荷载为该片墙负荷范围内的永久荷载和可变荷载。当为装配式楼盖时，各层楼面传给剪力墙的为均布荷载，当为现浇楼盖时，各层楼面传给剪力墙的可能为三角形或梯形分布荷载以及集中荷载。剪力墙自重按均布荷载计算。

竖向荷载作用下剪力墙内力的计算，不考虑结构的连续性，可近似地认为各片剪力墙只承受轴向力，其弯矩和剪力等于零。各片剪力墙承受的轴力由墙体自重和楼板传来的荷载两部分组成，其中楼板传来的荷载可近似地按其受荷面积进行分配。各墙肢承受的轴力以洞口中线作为荷载分界线，计算墙自重重力荷载时应扣除门洞部分。

13．高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋设置有什么要求？（10分）

高层建筑剪力墙中竖向和水平分布钢筋应满足：

① 不应采用单排筋；（2分） ② bw400时，可用双排筋，（2分） ③ 400bw700时，宜采用三排筋；（2分） ④ bw700时，宜采用四排筋；（2分）

⑤ 拉结筋间距不应大于600mm，直径不应小于6mm，在底部加强部位，约束边缘构件以外的拉结筋间距尚应适当加密。（2分） 14．如何确定剪力墙剪力设计值？

（1）一级抗震等级设计的剪力墙各截面弯矩设计值，应符合下列规定：

① 底部加强部位及以上一层应按墙底截面组合弯矩计算值采用； ② 其他部位可按墙肢组合弯矩计算值的1.2倍采用。

（2）抗震设计的双肢剪力墙中，墙肢不宜出现小偏心受拉；当任一墙肢为大偏心受拉时，另一墙肢的弯矩设计值及剪力设计值应乘以增大系数1.25。

（3）剪力墙底部加强部位墙肢截面的剪力设计值，一、二、三级抗震等级时应按下式调整，四级抗震等级及无地震作用组合时可不调整。

VvwVw

V1.19度抗震设计时尚应符合

MwuaVwMw

vw——剪力增大系数，一级为1.6，二级为1.4，三级为1.2。

其他部位均取考虑地震作用组合的剪力墙墙肢截面的剪力计算值。

（4）非抗震设计时，各部位剪力墙的剪力设计值取考虑水平荷载组合的剪力计算值。 15．在剪力墙结构初步设计时，如何确定剪力墙尺寸？

总截面面积控制在底层楼面面积的5%-6%（大开间），一般可按每层1cm来估算底层墙厚。 一、二级抗震等级：

1(h,lw)底部加强层：不应16且≮200mm；

其他部位：不应h——层高；

1(h,lw)20且≮160mm；

lw——剪力墙无支长度，指沿剪力墙长度方向没有平面外横向支承墙的长度。

当为无端柱或翼墙的一字形剪力墙时，底部加强部位尚不应小于层高的1/12；其他部位尚不应小于层高的1/15，且不应小于180mm。

三、四级抗震等级： 1(h,lw)底部加强层：不应20且≮160mm；

其他部位：不应

1(h,lw)25且≮160mm；

非抗震设计：不应

1(h,lw)25且≮160mm。

第六章 框架—剪力墙结构

（1）填空题

1．在水平荷载作用下，框架的侧移曲线为剪切型，剪力墙结构的侧移曲线为弯曲型，两种结构共同工作时的侧移曲线为弯剪型。

2．在框架—剪力墙结构体系中。如结构刚度特征值很大，则其性能趋近于框架结构，如结构刚度特征值很小，则其性能趋近于剪力墙结构。

3．在均布荷载作用下，框架—剪力墙结构顶部存在大小相等、方向相反的自平衡力；在顶点集中荷载P作用下，结构顶部(z=H)总框架与总剪力墙的剪力之和为P。

4．框架—剪力墙结构中，框架主要承受竖向荷载，剪力墙主要承受水平荷载。

5．框架—剪力墙铰接体系的连杆代表刚性楼板。它使各榀抗侧力结构在同一层处具有相同侧移。而刚结体系中的连杆代表楼板和框架与剪力墙之间的连梁，连梁的两端存在弯矩，对剪力墙和柱均产生约束弯矩。

6．在框架—剪力墙结构中，考虑连梁的约束作用时；结构刚度特征值增大，侧向位移减小；剪力墙上部截面的正弯矩增大，下部截面负弯矩减小，反弯点下移；剪力墙的剪力增大，框架的剪力减小。

8 在框架—剪力墙结构中，剪力墙的布置原则为均匀、分散、对称、周边。

(二)选择题

1．框架梁、柱与剪力墙的轴线宜重合在同一平面内，当梁、柱轴线间有偏心时，下列偏心距符合规定的是。[ B ]

a．不应大于柱截面任何方向边长的1／4 b．不应大于柱截面该方向边长的l／4 c．不应大于柱截面垂直方向边长的1／4 d．不应大于柱截面长边的1／4 2．在7度地震区建造一幢高度为70m的高层办公楼，采用较好的结构体系为：[ C ] a．框架结构 b．剪力墙结构 c．框架—剪力墙结构 d．筒中筒结构 3．高层建筑顶层取消部分墙、柱形成空旷大房间，底层采用部分框支剪力墙或中部楼层部分剪力墙被取消时，下列符合规定的是。[ B ]

a．应采取有效措施，使上下楼层刚度相差不超过30％

b．应采取有效构造措施，防止由于刚度突变而产生的不利影响 c．应通过计算确定内力和配筋

d．应计算内力和配筋，并采取加强措施

4．对于有抗震设防的高层框架结构及框架—剪力墙结构，其抗侧力结构布置要求，下列说法正

确的是：[ A ]

a．应设计为双向抗侧力体系，主体结构不应采用铰接 b．应设计为双向抗侧力体系，，主体结构可部分采用铰接 c．纵、横向均应设计成刚结抗侧力体系

d．横向应设计成刚结抗侧力体系，纵向可以采用铰接

5．设防烈度为8度的现浇高层框架—剪力墙结构，横向剪力墙的间距，下列定要求的是：[ B ] a．≤4B，并且≤50m b．≤3B，并且≤40m c．≤2.5B，并且≤30m d．≤2B，并且≤30m

6．高层框架—剪力墙结构中，下列横向剪力墙布置要求符合《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)的规定的是：[ B ]

a，宜均匀对称布置在建筑的楼梯、电梯及端部附近，但不应设置在平面形状变化的地方 b．宜均匀对称布置在建筑的端部附近、楼电梯间、平面形状变化处及恒载较大的地方 c．宜均匀对称布置在建筑的楼梯电梯间，但不应设置在建筑的端部附近及平面形状变化的地方 d．宜均匀对称地设置在楼电梯间及平面形状变化处，但不宜设置在建筑的端部附近 7．已经计算完毕的框架结构，后来又加上一些算力墙，是否更安全可靠？（ D ）

A、更安全 B、下部楼层的框架可能不安全 C、不安全 D、顶部楼层的框架可能不安全

8．在结构平面中布置有钢砼电梯井，按框架计算是否安全？（ C ）

A、偏于安全 B、不一定 C、偏于不安全 D、有时候偏于安全

9．框架结构中加入少部分剪力墙（例如电梯筒）时，若按纯框架进行力学分析，问下述观点哪个正确的。（ D ）

A、计算位移比实际结构大，所以纯框架计算是偏于安全的

B、计算周期偏长，所得地震内力偏小，所以按计算的内力设计值设计框架截面肯定不安全 C、是否安全要视框架与剪力墙的比例而定 D、剪力墙可能不安全

(三)判断题

1．框架—剪力墙结构可根据需要横向布置抗侧力构件。抗震设计时，应按横向布置剪力墙。[×] 2．当总框架和总剪力墙都相同，水平荷载也相同时，按刚结体系计算所得的剪力墙剪力和框架剪力都比按铰结体系计算所得的剪力墙剪力和框架剪力大。[ × ]

3．框架—剪力墙结构中框架的抗震等级划分比纯框架结构的抗震等级低。[ √ ]

4．高层框架—剪力墙结构的剪力墙布置不宜过分集中，每楼层每道剪力墙承受的水平剪力不宜超过该楼层总剪力的30％。[ × ]

5．高层框架—剪力墙结构中，当剪力墙部分承受的地震倾覆力矩等于或小于结构总地震倾覆力矩的50％时，其框架的抗震等级框架部分应按框架结构的抗震等级采用。[ √ ]

6．高层框架—剪力墙结构的计算中，对规则的框架—剪力墙结构，可采用简化方法不一定要按

协同工作条件进行内力、位移分析。[ × ]

(四)问答题

1．抗震设防烈度为8度的现浇高层钢筋混凝土框架—剪力墙结构，横向剪力墙的间距限值是多少?为什么规定剪力墙的间距不宜过大？

答：横向剪力墙的间距是3.OB(B：以m为单位的楼面宽度)和40m的较小值。若剪力墙之间的间距过大，则剪力墙之间的楼盖会在自身平面内产生弯曲变形，造成处于该区间内的框架不能与相邻的剪力墙协同工作而增加负担。

2．为什么框架—剪力墙结构中的剪力墙布置不宜过分集中？

答：剪力墙布置若过分集中，将会形成过大的质量和刚度，造成整个结构中的刚度和质量分布不均匀，造成应力集中，引起破坏。

3．框架—剪力墙结构中剪力墙的布置要求是什么？

答：剪力墙宜均匀布置在建筑物的周边附近、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；

平面形状凸凹较大时，宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙； 纵、横剪力墙宜组成L形、T形和［形等型式；

单片剪力墙底部承担的水平剪力不宜超过结构底部总水平剪力的40％；

剪力墙宜贯通建筑物的全高，宜避免刚度突变；剪力墙开洞肘，洞口宜上下对齐； 楼、电梯间等竖井宜尽量与靠近的抗侧力结构结合布置； 抗震设计时，剪力墙的布置宜使结构各主轴方向的侧向刚度接近。

4．什么是框架与剪力墙协同工作？试从变形方面分析框架—剪力墙是如何协同工作的。 答：框架—剪力墙结构中，由于刚性楼盖的连接，在水平荷载作用下，框架与剪力墙协同变形而共同工作，称为协同工作。

框架和剪力墙是两种变形形式不同的抗侧力构件，单独的框架的变形为整体的剪切型变形，单独的剪力墙的变形为弯曲型变形，在结构的底部框架的侧移大，剪力墙的侧移小；在结构的上部，框架的侧移小；剪力墙的侧移大，这样变形就不协调。由于刚性楼盖的连接，两种结构互相制约而使变形协调并共同工作。

5．按框架—剪力墙协同工作分配得到的框架内力什么部位最大？它对其他各层配筋有什么影响？

答：按框架—剪力墙协同工作分配得到的框架底部剪力为零，剪力控制截面在房屋高度的中部甚至上部，随框架—剪力墙结构刚度特征值的增大向结构的下部移动。剪力沿高度分布相对比较均匀，因此，各层配筋也较均匀。

6．按框架—剪力墙协同工作分配得到的剪力墙剪力分布有什么特点？

答：刚度特征值在16时，按框架—剪力墙协同工作分配得到的剪力墙剪力在基底最大，且剪力全部由剪力墙承担，框架不承担剪力，在其他部位，框架和剪力墙各承担一部分剪力。 7．什么是框架—剪力墙结构计算简图中的铰结体系和刚结体系？如何区分铰结体系和刚结体系？

答：框架—剪力墙结构计算简图的铰结体系是在总框架和总剪力墙之间的每个楼层标高处，有一根两端铰结的连杆，将总框架和总剪力墙连成整体，共同抵抗水平荷载的作用，连杆代表各层楼板，其轴向刚度EA趋近∞，反应了刚性楼板的假定。

框架—剪力墙结构计算简图的刚结体系是在总框架和总剪力墙之间的每个楼层标高处有一列总连杆将两者连接为整体，连杆两端与总剪力墙和总框架刚结，总连梁代表了剪力墙与剪力墙之间，剪力墙与框架之间连梁的综合。

当一个结构单元内的剪力墙均为通长墙或联肢墙时，因无连梁或连梁的约束作用已经考虑在剪力墙的刚度内，且楼板在平面外的转动约束作用很小，可以忽略不计，则总框架与总剪力墙之间可按铰结考虑，计算简图为饺结体系。当一个结构单元内布置有单片剪力墙，框架与剪力墙之间有连梁连接，且需要考虑连粱的约束作用时，连梁两端可按刚结考虑，计算简图为刚结体系。 因此，区分铰结体系和刚结体系主要是看剪力墙之间或框架与剪力墙之间是否有连梁，是否考虑连梁对剪力墙转动的约束作用。

8．铰结体系和刚结体系在计算方法和计算步骤上有什么不同？内力分配结果会有哪些变化？ 答：铰结体系和刚结体系在计算方法和计算步骤上的不同包括：

CfEcIeqCfCbEcIeqH（1）结构的刚度特征值计算不同：对于铰接体系（2）总框架剪力

H，对于刚接体系

。

Vf的讨算不同，对于铰结体系可直接计算得出总框架剪力

Vf，对于刚结体系计

算出总框架的名义剪力总框架各义剪力

Vf，该剪力包括总框架的剪力

Vf和总连梁的线约束弯矩m，应将计算出的

Vf按总框架的剪切刚度和总连梁的等效剪切刚度(线约束刚度)分配到总框架和

总连梁。从而得到总框架的剪力矩。

Vf和总连粱的线约束弯矩m。

(3)总剪力墙的剪力计算不同。刚结体系总剪力墙的剪力计算中还应包括总连梁的线约束弯按刚接体系计算时，由于考虑了连梁的约束作用，剪力墙的弯矩图形将发生变化，剪力墙的剪力将增大，框架剪力减小。

9．框架—剪力墙结构按刚结体系计算，考虑连梁的约束刚度对结构的内力及变形有何影响？ 答：考虑连梁的约束作用，结构的刚度特征值增大，侧向位移减小；考虑连梁的约束作用，剪力墙的弯矩图形会发生变化；剪力墙的剪力将增大，框架剪力减小。

10．什么是框架—剪力墙结构的刚度特征值？它对结构的侧移和内力分配有何影响？ 剪力墙结构的刚度特征值是一个与框架和剪力墙的刚度比有关的参数，对于铰结体系

CfEcIeqCfCbEcIeqHH，对于刚结体系

，对框架—剪力墙结构的受力和变形，刚度特征

值有重大影响。

0时，就是无框架的纯剪力墙体系，其侧移曲线与悬臂梁的变形相同，呈弯曲型变形；当∞时，就是纯框架结构，其侧移曲线呈剪切型；当入介于0与∞之间时，框架—剪力墙结

构的侧移曲线介于弯曲型与剪切型之间，属弯剪型。

如果框架刚度与剪力墙刚度之比较小，较小，剪力墙承受的荷载比例较大，侧移曲线呈现以弯曲型为主的弯剪型；如果框架刚度与剪力墙刚度之比较大，较大，侧移曲线呈现以剪切型为主的弯剪型；一般认为，1时，框架的作用已经很小，框架—剪力墙结构基本上为弯曲型变形，6时，剪力墙的作用已经很小，框架—剪力墙结构基本上为剪切型变形。

总框架与总剪力墙之间的剪力分配与结构刚度特征值有很大关系。当0时，框架剪力为零，剪力墙承担全部剪力；当很大时，框架几乎承担全部剪力；为任意值时，框架和剪力墙各承受一定剪力。

随着值逐渐增大，框架最大剪力位置向结构底部移动。通常在1.0—3.0范围内变化，因此，框架最大剪力的位置大致处于结构中部附近，而不在结构底部。 11．怎样建立框架—剪力墙结构的计算简图？

答：框架—剪力墙结构的计算简图分：刚结方案和铰结方案。首先根据剪力墙的布置及是否考虑连梁的约束作用确定计算方案，若不考虑连梁的约束作用，则选用铰结方案；若考虑连梁的约束作用，则选用刚结方案。然后，将结构内的各榀框架，各片剪力墙及连梁形成总框架、总剪力墙和总连梁(若为刚结方案)。

12．框架—剪力墙结构中的总框架、总剪力墙、总连梁是什么?

答：框架—剪力墙结构中的总框架、总剪力墙、总连梁是计算方向上所有框架、剪力墙、连梁的综合。

13．总框架、总剪力墙、总连梁的内力各应如何计算？

答：首先根据水平荷载情况(均布荷载、倒三角形分布荷载、顶点集中荷载)选择相应的计算公式或计算图表。

根据刚度特征值及相对高度，计算总剪力墙的弯矩MW、总剪力墙的剪力VW、总框架的剪力

Vf。

若结构为刚结体系，则根据刚度特征值及相对高度，计算总剪力墙的弯矩MW、总剪力墙的剪力VW、总框架的名义剪力

Vf，将计算出的总框架名义剪力

Vf按总框架的剪切刚度和总连梁的

等效剪切刚度(线约束刚度)分配到总框架和总连梁；得到总框架的剪力矩m。

Vf和总连梁的线约束弯

14．框架—剪力墙结构中框架的构件设计为什么可以降低要求？什么情况下不能降低要求？ 答：框架—剪力墙结构中的剪力墙一般嵌入框架的若干跨内，由于剪力墙的存在，结构侧移较小，框架的抗震等级可适当调整，降低要求。当剪力墙的数量较少时不能降低要求。 15．根据框架—剪力墙结构的协同工作分析所求出的总框架剪力

Vf，为什么还要进行调整？

答：框架与剪力墙按协同工作分析时，假定楼板为绝对刚牲，而实际上楼板有变形，框架与剪力墙的变形不能完全协调，框架实际承受的剪力比计算值大；另外，在地震过程中剪力墙开裂后，框架承担的剪力比例将增加，剪力墙屈服后，框架将承担更多的剪力，为保证作为第二道防线的

框架具有一定的抗侧力能力，还需要对框架承担的剪力予以适当的调整。因此，根据两方面的原因，按框架—剪力墙结构的协同工作分析所求出的总框架剪力，还要进行调整。 16．框架—剪力墙结构体系有什么优点？（10分）

框一剪体系是把框架和剪力墙结合在一起共同抵抗竖向和水平荷载的一种体系（2分）。它利用剪力墙的高抗侧力和承载力，弥补框架结构抗侧移刚度差、变形较大的弱点（2分）。框架提供了较大的灵活空间，立面易于变化（2分）。框架呈剪切型变形，剪力墙呈弯曲型，两者通过楼板协同工作，变形协调，改善了纯框架及纯剪力墙的变形性能，使得框—剪结构的顶点变形减小而且上下趋于均匀（4分）。

17．为什么框架—剪力墙结构的变形曲线呈反S形？（10分）

框架—剪力墙结构在同一结构单元中，既有框架（呈剪切形变形）（2分），又有剪力墙（呈弯曲形变形）（2分），它们之间通过面内刚度无限大的楼板连接在一起，它们不能自由变形，变形必须协调（2分），剪力墙下部变形加大而上部变形减小，框架下部变形减小而上部变形加大，结构的层间变形趋于均匀了（2分），整个结构的位移曲线就成了一条反S曲线（2分）。 18．总结框架—剪力墙结构在水平荷载作用下内力计算步骤。

(五)综合题

1、以下图为例，说明横向框架—剪力墙结构计算简图中的总剪力墙、总框架和总连梁各代表实际结构中的哪种具体构件？各用什么参数表示其刚度特征？

答：总剪力墙有5榀，2、8轴线各2榀，5轴线1榀，用弯曲刚度表示其刚度特征；总框架有7榀，其中1、3、4、6、7、9轴线为三跨框架，5轴线为单跨框架，用剪切刚度表示其刚度特征；总连梁有3列，为2、5、8轴线三列连梁的综合，用等效剪切刚度来表示其刚度特征。

2、下图为一框架—剪力墙结构房屋的结构平面布置，试画出该结构在水平荷载作用下的横向协同工作计算简图，并指出总剪力墙、总框架及总连梁各代表实际房屋中的哪些墙、框架及连梁？

答：计算简图如图所示。

由于结构中剪力墙均为单片布置，故应考虑连梁的约束作用，则体系为框架—剪力墙刚结体系。 总剪力墙为：2轴线中的AB跨，4轴线中的CD跨，6轴线中的AB跨；

总框架为：1、3、5、7轴线中的全部3跨，2、6轴线中的CD跨，4轴线中的AB跨； 总连梁为：2、6轴线中的BC跨，4轴线中的BC跨。

3、以框架—剪力墙铰接体系为例，画图并说明在侧向均布荷载作用下刚度特征值对总框架和剪力墙剪力的影响。

答：总框架与总剪力墙之间的剪力分配与结构刚度特征值有很大关系。均布荷载作用时外荷载剪力V、剪力墙剪力和框架剪力的分布示意图如下。当0时，框架剪力为0，剪力墙承担全部剪力；当很大时，框架几乎承担全部剪力；为任意值时，框架和剪力墙按刚度比各承受一定的剪力。

λ=0λ=6∞λ=6λ=∞qH+

4、根据框架—剪力墙结构的协同工作分析所求出的总框架剪力说明如何调整。

Vf，为什么还要进行调整？画图

答：框架与剪力墙按协同工作时，假定楼板为绝对刚性，即认为楼板在自身平面内是不变形的。但是在框架—剪力墙结构中，作为主要侧向支承的剪力墙间距相当大，实际上楼板是会变形的，框架与剪力墙的变形不能完全协调，变形的结果将会使框架部分的水平位移大于剪力墙的水平位移，相应地框架实际承受的水平力大于采用刚性楼板假定的计算结果；此外，在地震作用过程中，剪力墙开裂后框架承担的剪力比例将增加，剪力墙屈服后，框架将承担更大的剪力。由内力分析可知，框架—剪力结构中的框架，其受力情况不同于纯框架结构中的框架；它下部楼层的计算剪力很小，到底部接近于0。显然，直接按照计算的剪力进行配筋是不安全的。必须予以适当的调整，使框架具有足够的抗震能力，使框架成为框架—剪力墙结构的第二道防线。因此总框架各层剪力要进行调整。

λ=0+λ=+

框架剪力规范调整方法

抗震设计时，框架—剪力墙结构对应于地震作用标准值的各层框架总剪力应符合下列规定： 1）、满足下式要求的楼层，其框架总剪力墙力不必调整；不满足的楼层，其框架总剪力应按

0.2V0和1.5Vf,max二者的较小值采用；

2）、各层框架所承担的地震总剪力调整后，应按调整前、后总剪力的比值调整每根框架柱和与之相连框架梁的剪力及端部弯矩标准值，框架柱的轴力标准值可不予调整；

3）、按振型分解反应谱法计算地震作用时，调整可在振型组合之后进行。

Vf0.2V0