白紹良解讀規(guī)范

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1.從技術(shù)術(shù)語的角度分清什么是“框架”什么是“框架結(jié)構(gòu)”。
答：框架：框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-筒體結(jié)構(gòu)中的框架部分。
框架結(jié)構(gòu)：僅僅由框架組成的結(jié)構(gòu)。（推薦答案）
框架結(jié)構(gòu)——由梁和柱以剛接或鉸接相連接成承重體系的房屋建筑結(jié)構(gòu)（《高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計》P44）
框架結(jié)構(gòu)——由梁和柱以剛接或鉸接相連接而構(gòu)成承重體系的結(jié)構(gòu)（規(guī)范第3頁）
2．《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》為什么要對框架結(jié)構(gòu)的最大高度做出限制？
答：框架結(jié)構(gòu)在25層以下是經(jīng)濟的，超過25層的框架其側(cè)向相對較柔，需要根據(jù)水平位移的控制而不經(jīng)濟的加大構(gòu)件尺寸。（《高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計》P44）
框架結(jié)構(gòu)構(gòu)件接截面尺寸較小，結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度較小，水平位移大，在地震作用下容易由于大變形而引起非結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的破壞。因此其建造高度受到限制。（《混凝土結(jié)構(gòu)下冊》P175）。
從整截面墻→整體小開口墻→壁式框架→普通框架，水平抗側(cè)剛度會削弱到只有原來的整截面墻的百分之幾。因此剪力墻結(jié)構(gòu)的位移限制條件較容易滿足，而框架結(jié)構(gòu)往往是位移限制條件起控制作用。（筆記）
3．《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》為什么對多高層建筑結(jié)構(gòu)的相對層間位移（層間水平位移與層高之比）做出限制？如果某個框架結(jié)構(gòu)不滿足這一控制條件，請說出在不加剪力墻的情況下哪些措施可以提高框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)向力剛度。
答：任何構(gòu)件或結(jié)構(gòu)為保證其正常工作，都必須滿足強度、剛度和穩(wěn)定的要求。隨著簡直物高度的增加，對結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度的要求也隨之提高。因為側(cè)向位移過大，會引起主體結(jié)構(gòu)的開裂甚至破壞，導(dǎo)致簡直裝修與隔墻的損壞，造成電梯運行困難，還會使居住者感覺不良。另一方面，水平位移過大，豎向荷載將產(chǎn)生顯著的附加彎矩（即P-△效應(yīng)），使結(jié)構(gòu)內(nèi)力增大。（《混凝土結(jié)構(gòu)下冊》P172）
增加柱子截面積，設(shè)支撐，合理的布置結(jié)構(gòu)體系，增加水平構(gòu)件剛度
4．請說明框架-剪力墻，框架-核心筒，剪力墻結(jié)構(gòu)，筒中筒結(jié)構(gòu)的含義。
答：框架-剪力墻結(jié)構(gòu)：由框架和剪力墻共同作為承重結(jié)構(gòu)。
框架-核心筒結(jié)構(gòu)：由中央薄壁筒與外圍的一般框架組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。
剪力墻結(jié)構(gòu)：利用建筑物的外墻和永久性隔墻承重的結(jié)構(gòu)。
筒中筒結(jié)構(gòu)：由中央薄壁筒與外圍框筒組成的高層建筑結(jié)構(gòu)。（《混凝土結(jié)構(gòu)下冊》P177）
5．請說出剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點。你認為采用剪力墻結(jié)構(gòu)能實現(xiàn)每戶居室自由設(shè)計的要求嗎？
答：因為剪力墻的抗側(cè)剛度較大，剪力墻結(jié)構(gòu)體系在水平力作用下的側(cè)移量很小，結(jié)構(gòu)的整體性好，抗震能力強，可以建造較高的建筑物。但剪力墻的布置受到建筑開間和樓板跨度的限制。墻與墻之間的間距較小，難于滿足布置大空間等使用要求。（《混凝土結(jié)構(gòu)下冊》P177）
我認為可以通過加大墻與墻之間的距離的辦法來實現(xiàn)自由戶型設(shè)計。
我認為采用剪力墻結(jié)構(gòu)不易實現(xiàn)每戶居室自由設(shè)計的要求。
6．框架-剪力墻結(jié)構(gòu)中的剪力墻必須在兩端與框架柱整體澆在一起嗎？如果澆在一起，請畫出兩根框架柱和他們之間的剪力墻的水平剖面及柱和剪力墻的配筋構(gòu)造示意圖。
答：抗震墻的周邊應(yīng)設(shè)置梁（或暗梁）和端柱組成的邊框；端柱截面宜與同層框架柱相同。（《抗震規(guī)范》P61 6.5.1,<混凝土規(guī)范>P195，11.7.17）試驗表明,剪力墻在周期反復(fù)荷載作用下的塑性變形能力,與截面縱向鋼筋的配筋、端部邊緣構(gòu)件范圍、端部邊緣構(gòu)件內(nèi)縱向鋼筋及箍筋的配置，以及截面形狀、截面軸壓比大小等因素有關(guān)，而墻肢的軸壓比則是更重要的影響因素。當(dāng)軸壓比較小時，即使在墻端部不設(shè)約束邊緣構(gòu)件，剪力墻也具有較好的延性和耗能能力；而當(dāng)軸壓比超過一定值時，不設(shè)約束邊緣構(gòu)件的剪力墻，其延性和耗能能力降低。為了保證剪力墻地步塑性鉸區(qū)的嚴(yán)刑性能以及耗能能力，規(guī)定了一、二級抗震等級下，當(dāng)剪力墻底部可能出現(xiàn)塑性鉸的區(qū)域內(nèi)軸壓比較大時，應(yīng)通過約束邊緣構(gòu)件為墻肢兩端混凝土提供適度約束。（《混凝土規(guī)范》P336）
圖見《抗震規(guī)范》P58
7．筒中筒結(jié)構(gòu)中的“外框筒”的結(jié)構(gòu)特點，受力特點是什么？
答：外框筒由柱距為2.0~3.0m的密排柱和寬梁組成。筒中筒結(jié)構(gòu)中，剪力墻內(nèi)筒截面面積較大，它承受大部分的水平剪力，外框筒柱承受的剪力很??；而水平力產(chǎn)生的傾覆力矩，則絕大部分由框筒柱的軸向力所形成的總彎矩來平衡，剪力墻和外框筒柱承受的剪力很小。另外，外框筒在水平力作用下，不僅平行于水平力作用方向上的框架（稱為腹板框架）起作用，而且垂直于水平力作用方向上的框架（稱為翼緣框架）也共同受力。薄壁筒在水平力作用下接近于薄壁桿件，產(chǎn)生整體彎曲和扭轉(zhuǎn)。但是，外框筒雖然整體受力但與理想筒體的受力有明顯的差別。理想筒體在水平力作用下，截面保持平面腹板應(yīng)力直線分布，翼緣應(yīng)力相等，而外框筒則不再保持平截面變形，腹板框架柱的軸力是曲線分布的，翼緣框架柱的軸力也不是均勻分布的：靠近角柱的柱子軸力大，遠離角柱的柱子軸力小。這種應(yīng)力不再保持直線規(guī)律的現(xiàn)象即剪力滯后。由于存在這種剪力滯后現(xiàn)象，所以外框筒不能簡單地按平截面假定進行內(nèi)力計算。（《多層與高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》第489頁）
8．什么是“轉(zhuǎn)換層”。請用簡單傳力模型說明轉(zhuǎn)換層改變豎向力的傳遞途徑和水平力的傳遞途徑是什么含義？在發(fā)揮這類作用時，轉(zhuǎn)換層本身有什么受力特點？
答：為了實現(xiàn)上部布置小空間，下部布置大空間，上部布置剛度大的剪力墻，下部布置剛度小的框架柱。為了實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)布置，就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置轉(zhuǎn)換層。（《高層建筑結(jié)構(gòu)實用設(shè)計方法》P375）
將豎向荷載向下傳遞；傳遞水平荷載，當(dāng)上下部承受水平力的結(jié)構(gòu)構(gòu)件不一致時，中間的轉(zhuǎn)換層可以解決復(fù)雜的受力情況?？梢韵胂蟪伤椒胖玫募袅蛏盍?。
轉(zhuǎn)換層樓板要完成上下層剪力的重分配，自身在平面內(nèi)受力很大，樓板有顯著變形。樓板變形的結(jié)果是，下部框支柱的位移增大，從而框支柱的剪力增大。而不能直接使用按樓板剛度無限大的假定的計算結(jié)果。
9．請說明轉(zhuǎn)換層常用結(jié)構(gòu)形式。請說出轉(zhuǎn)換層平面尺度與結(jié)構(gòu)高度的大致比例。
答：內(nèi)部要形成大空間，包括結(jié)構(gòu)類型轉(zhuǎn)變和軸線轉(zhuǎn)變，可以采用梁式、桁架式、箱形和板式轉(zhuǎn)換層?？蛲惨诘讓有纬纱笕肟?，可以有多種轉(zhuǎn)換層形式：轉(zhuǎn)換梁、轉(zhuǎn)換桁架、轉(zhuǎn)換墻、間接轉(zhuǎn)換拱、臺柱轉(zhuǎn)換拱。（《高層建筑結(jié)構(gòu)實用設(shè)計方法》P378）
10．請說明框架-核心筒的優(yōu)點。請參照工程實例給出一個框架-核心筒結(jié)構(gòu)的大致平面布置，并說明①核心筒的平面與整個框架-核心筒結(jié)構(gòu)的平面尺度大致是什么關(guān)系。②這類結(jié)構(gòu)核心筒外圍框架柱的平面布置應(yīng)考慮什么問題。為什么工程界也將這類核心筒外圍的框架稱為“稀柱框架”。
答：框筒結(jié)構(gòu)適用于鋼或鋼筋混凝土建造，高度曾達40—100層。這種框架的重復(fù)模式引出裝配式鋼結(jié)構(gòu)以及在混凝土結(jié)構(gòu)中可以應(yīng)用快速移動式成套模板，形成快速施工。框筒結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代高層結(jié)構(gòu)體現(xiàn)最重大的發(fā)展之一，它具有一個有效的、易于施工的結(jié)構(gòu)，可建造出最高的建筑。從建筑風(fēng)格來講，框筒結(jié)構(gòu)的外形清晰明快。（《高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計》P52）
①45%～50%
②由于框架-核心筒結(jié)構(gòu)只保留了剪力墻內(nèi)筒，外筒作為一般框架，不要求起空間筒體作用，因此其平面形狀較為自由，靈活多樣。（《多層與高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》第504頁）
宜采用簡單平面形狀，首先考慮有雙對稱軸向的圓形、正方形、矩形和正多邊形，其次為正三角形平面等。內(nèi)筒宜局中，矩形平面長寬比不宜大于2。
11．近來在高層建筑框架中常采用“寬扁梁”方案，請問這主要出于什么樣的考慮？這種做法不會影響結(jié)構(gòu)的抗水平力剛度嗎？如果影響，那又應(yīng)在設(shè)計中如何考慮和處理？
答：為了降低樓層高度，或便于通風(fēng)管道的通過，必要時可以設(shè)計成寬度比較大的扁梁，此時應(yīng)根據(jù)荷載及跨度情況，滿足梁的撓度限值，扁梁高度可?。ā抖鄬优c高層混凝土建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計》p263）另外在延性框架要求強柱弱梁，強剪弱彎的情況下，不宜采用加大梁高度的做法，常常采用截面高度比較小的扁梁。（你們自己看用不用這條）為了增加樓層的凈高，常將柱間大梁作成扁梁，以減小梁的高度。扁梁是寬度大于或等于梁高的梁。扁梁的高跨比也不宜小于1/20。高層建筑的轉(zhuǎn)換層梁的荷重比很大，又要爭取轉(zhuǎn)換層相鄰下層的層高，故常作成扁梁。（《高層建筑概念設(shè)計》p89）
有影響。因為框架在水平荷載作用下的水平位移是由構(gòu)件變形的三種模式引起的，包括梁的彎曲變形、柱的彎曲變形以及柱的軸向變形。層間水平位移也是由這三種變形引起的位移分量組成，高層框架結(jié)構(gòu)的構(gòu)件典型尺寸一般具有這樣的比例關(guān)系，既梁的彎曲變形是引起位移的主要因素，而柱的彎曲變形次之，（《高層建筑結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計》P186~196）
扁梁設(shè)計時你不僅需考慮縱向，你還需考慮橫向，當(dāng)然這要根據(jù)你的支撐情況而定。另據(jù)參加寬扁梁實驗的朋友敘述，寬扁梁縱筋還是盡量穿過柱子，手冊規(guī)定必須不少于75%縱筋穿柱，其實另外25%不穿柱的鋼筋起到的作用很小。（本答案90%是錯的）
12．什么是帶“加強層的高層建筑結(jié)構(gòu)”？“加強層”常采用什么結(jié)構(gòu)方案？為什么“加強層”能提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度？在鋼筋混凝土高層建筑中設(shè)置加強層要特別注意什么問題？
答：帶剛臂超高層核心筒框架結(jié)構(gòu)體系。
加強層宜布置有外伸剛性梁，桁架或空腹桁架，有時還在樓層布置環(huán)梁或桁架。
層數(shù)很多，高度很大的建筑結(jié)構(gòu)中，不可避免要遇到兩個問題：結(jié)構(gòu)在水平作用下水平位移過大，作為主要受力構(gòu)件的中心剪力墻或筒體承受的彎矩過大，一般高層結(jié)構(gòu)體系，其位移類似懸臂梁，隨高度增大，外荷載產(chǎn)生的傾覆力矩大部分由中央核心剪力墻或筒體承受，設(shè)計遇到很大困難。在頂部布置水平伸臂后，由于剛性伸臂使外伸產(chǎn)生軸向拉力和壓力。它們組成一個力偶平衡了一部分外荷載所產(chǎn)生的傾覆力矩，從而減少了核心內(nèi)墻承受的力矩，也大大減少了側(cè)移。
由于剛臂的作用加大了部分框架柱的軸壓比，對抗震不利
13．用下面的一個框架-剪力墻結(jié)構(gòu)的平面示意圖說明該結(jié)構(gòu)的每一層樓層為什么都要起“膈板作用”（既水平方向的傳力作用）。如果要對樓板在其平面內(nèi)的受力狀況進行驗算，應(yīng)采用什么計算簡圖？
答：
在側(cè)向力的作用下，框架和剪力墻協(xié)同工作，共同抵抗側(cè)向力。剪力墻的側(cè)向位移曲線為彎曲型，框架的側(cè)向位移曲線為剪切型。而由于各層樓板或連梁的作用框架和剪力墻在各樓層處必須有共同的側(cè)向位移。在底部，框架的變形受到剪力墻的制約，在頂部，剪力墻受到框架的扶持。因此每一層樓層都起水平方向的傳力作用。我認為應(yīng)該使用模型來分析。
14.什么是”部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)”的’框支層”。框支層與上部樓層之間的一層樓蓋在傳遞水平力方面具有什么特殊作用?在設(shè)計中應(yīng)如何考慮?為什么要求框支層和上部樓層層間相對位移(層剛度)要有一個合適的比例,為什么要求落地的剪力墻要在全局同方向剪力墻中占有足夠的比例?
答：見有關(guān)資料
15.在下圖中,剪力墻的軸壓力,彎矩和剪力是大致如何傳給框支梁和框支柱的?框支梁的受力有什么特點,在它與框支柱的節(jié)點處配筋構(gòu)造要注意什么問題?
16.請說明什么是“型鋼混凝土”(勁性鋼筋混凝土或型鋼鋼筋混凝土),什么是“鋼管混凝土”?以型鋼混凝土柱為例,,說明它的受力為什么比普通鋼筋混凝土好.請畫出一個典型的型鋼混凝土柱剖面.說明鋼管混凝土柱中鋼管和混凝土柱的受力特點.如果是大偏心受壓柱,鋼管混凝土還有沒有優(yōu)點?請叢刊物種找出一種你認為可能比較合理的鋼管混凝土柱與鋼筋混凝土柱的節(jié)點的做法.
答：型鋼混凝土構(gòu)件是在混凝土中主要配置型鋼,也配有少量構(gòu)造鋼筋及少量受力鋼筋.
在鋼管中充填混凝土的結(jié)構(gòu)稱為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)。
型鋼混凝土：
一方面混凝土包裹型鋼，在構(gòu)件達到承載力前型鋼很少發(fā)生局部屈曲。另一方面型鋼對核心混凝土起約束作用。同時因為整體型鋼比鋼筋混凝土中分散的鋼筋剛度大得多，所以型鋼混凝土構(gòu)件比鋼筋混凝土構(gòu)件的剛度明顯提高。型鋼混凝土有很好的延性及很大的耗能能力。
鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能的優(yōu)越性主要表現(xiàn)在合理地利用鋼管對混凝土的的緊箍力。這種緊箍力改變了混凝土柱的受力狀態(tài)，將單向受壓改變?yōu)槿蚴軌?，混凝土抗壓強度大大提高?
在低應(yīng)力階段，基本上與普通鋼筋混凝土受壓構(gòu)件類似，即鋼管與混凝土共同分擔(dān)縱向壓力。隨著縱向壓力的增加，混凝土橫向變形大于鋼管橫向變形（都自由的情況下），而這是不可能的。因此混凝土對鋼管產(chǎn)生徑向壓力。鋼管在徑向壓力的作用下，產(chǎn)生了環(huán)向壓力。
對于單根鋼管混凝土，較為適用于軸心受壓或以軸向壓力為主的構(gòu)件與桿件，這樣能較為充分發(fā)揮混凝土三向受壓下強度大大提高的優(yōu)越性。對于彎矩較大的構(gòu)件，一方面混凝土受壓面積又較小，所以優(yōu)點不是很突出。另外一方面，由于截面中受拉區(qū)的存在。金箍力作用將大為削弱。而且緊箍力的計算也變得十分復(fù)雜。此外，截面相等的情況下，圓形截面慣性矩小，從力學(xué)特征上來說，不適合承彎。