1、山东科技大学 20112012学年第一学期高层建筑结构考试试卷（A 卷）班级 姓名 学号 题号 一 二 三 总得分 评卷人 审核人得分一、选择题（每题1分，共20分）1、高层建筑抗震设计时，应有 抗震防线。 （ C）A.一道； B.两道； C.多道； D.不需要2、高层建筑结构地震作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于 。 （ A ）A.0.5 B.0.55 C.0.8 D.0.853、当 时，剪力墙结构宜按壁式框架计算。 （ D ）A. ； B. ；In，10 In，10C. ； D.， ，4、剪力墙高宽比越大，剪切变形的影响就 。 （ B ）A.越大； B. 越小；
2、C. 与高宽比无关； D.不变5、框筒结构剪力滞后规律哪一个不对？（ C ）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.角柱愈大，剪力滞后愈小。D.方形结构边长愈大，剪力滞后愈大。6、在水平荷载作用下，剪力墙结构应处于 状态并且有足够的 ，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。 （ D ）A.塑性；强度 B.弹塑性；强度 C.弹塑性；刚度 D. 弹性；刚度7、高层建筑基础埋置深度可从 算至 。 （ ）A.室内地坪；基础底面 B.室内地坪；基础顶面C.室外地坪；基础底面 D.室外地坪；基础顶面8、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
3、近似认为各片剪力墙只承受 。 （ ）A.轴向力； B.弯矩； C.剪力； D.弯矩和轴向力9、当 ，为大偏压剪力墙。 （ ）A. ； B. ； C. ； D.0hxb0hxb03.hx03.hx10、 是为了保证剪力墙的截面不宜 。 （ ）wcf.25VwA.过大； B.过小； C.变化； D.其他二、问答题（每题 20 分，共 40 分）1、如下图所示框架-剪力墙结构中，在进行横向内力计算时，请回答：（1）如简化为刚结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的哪些具体构件？（2）如简化为铰结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的哪些具体构件？（3）图示并说明连
4、梁刚结对结构内力（ 、 、 ）的影响，指出刚度特征值wMVf 及侧移 的变化情况。2、在多层框架结构中，经常由于使用要求等原因而设置了电梯，电梯井一般做成钢筋混凝土筒。在实际工程中，许多设计人员只对框架结构进行了分析，并认为电梯井的存在增大了结构的刚度，并分担了框架结构的内力，使结构趋于安全，这种观点是否正确？请根据框架-剪力墙协同工作原理，做如下分析：（1）图示并说明框架和剪力墙之间荷载的分布特征。（2）图示并说明刚度特征值对结构侧移及内力的影响。（3）指出本例中设计人员观点是否正确？如不正确，请提出处理措施。三、计算分析题（每题 20 分，共 40 分）1、在用连续化方法对双肢墙进行求解时
5、，得到均布荷载下微分方程的解为：，请做如下分析：-1)sh()(c)(21C（1）试根据边界条件确定系数 C1，C 2？（2）用解得的 值写出连梁的约束弯矩 及双肢墙连梁和墙肢的内力。)()(m2、某 12 层钢筋混凝土整体小开口剪力墙，如图所示，混凝土强度等级为C25， E=2.80107kN/m2，承受倒三角形水平分布荷载。试计算其顶点位移和底层各墙肢的内力。第 2 页/共 2 页山东科技大学 20112012学年第一学期高层建筑结构考试试卷（A 卷）答案一、选择题（20 分）1.高层建筑抗震设计时，应有 抗震防线。 （C）A.一道； B.两道； C.多道； D.不需要2、高层建筑结构地震
6、作用效应计算时，可对剪力墙连梁刚度予以折减，折减系数不宜小于 。 （A）A.0.5 B.0.55 C.0.8 D.0.853.当 时，剪力墙结构宜按壁式框架计算。 （D）A. ； B. ；In，10 In，10C. ； D.， ，4.剪力墙高宽比越大，剪切变形的影响就 。 （B）A.越大； B. 越小； C. 与高宽比无关； D.不变5、框筒结构剪力滞后规律哪一个不对？（C）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.角柱愈大，剪力滞后愈小。D.方形结构边长愈大，剪力滞后愈大。6、在水平荷载作用下，剪力墙结构应处于 状态并且有足够的 ，避免产生过大的位移而影响结构的
7、承载力、稳定性和使用条件。 （D）A.塑性；强度 B.弹塑性；强度 C.弹塑性；刚度 D. 弹性；刚度7、高层建筑基础埋置深度可从 算至 。 （C）A.室内地坪；基础底面 B.室内地坪；基础顶面C.室外地坪；基础底面 D.室外地坪；基础顶面8.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9.当 ，为大偏压剪力墙。 （A）A. ； B. ； C. ； D.0hxb0hxb03.hx03.hx10. 是为了保证剪力墙的截面不宜 。 （B）wcf.25VwA.过大； B.过小； C.变化； D.其他二
8、、问答题1、如下图所示框架-剪力墙结构中，在进行横向内力计算时，请回答：（1）如简化为刚结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的哪些具体构件？5 片墙，7 榀框架（26 根柱子） ，3 根连梁，5 个刚结端。图：3 分；构件：5 分。（2）如简化为铰结体系，请画出计算简图，并指出简化后体系各代表实际结构中的哪些具体构件？3 片墙，7 榀框架（26 根柱子） 。图：3 分；构件：3 分。（3）图示并说明连梁刚结对结构内力（ 、 、 ）的影响，指出刚度特征值wMVf 及侧移 的变化情况。1)考虑连梁的约束作用时，结构的刚度特征值 增大，侧向位移减小。 （1 分）2)由于连梁对剪力
9、墙的线约束弯矩为反时针方向，故考虑连梁的约束作用时，剪力墙上部截面的负弯矩将增大，下部截面的正弯矩将减小，反弯点下移。 （1 分）3)考虑连梁的约束作用时，剪力墙的剪力将增大，而框架剪力减小。 （1 分）图 连梁刚结对结构内力的影响图：3 分2、在多层框架结构中，经常由于使用要求等原因而设置了电梯，电梯井一般做成钢筋混凝土筒。在实际工程中，许多设计人员只对框架结构进行了分析，并认为电梯井的存在增大了结构的刚度，并分担了框架结构的内力，使结构趋于安全，这种观点是否正确？请根据框架-剪力墙协同工作原理，做如下分析：（1）图示并说明框架和剪力墙之间荷载的分布特征。和 的作用方向与外荷载 方向一致时为
10、正。可见，框架承受的荷载 在上部为正，下wqf q wq部为负。 （1 分）在框架和剪力墙顶部，存在大小相等、方向相反的自平衡集中力。 （1 分）图：3 分（2）图示并说明刚度特征值对结构侧移及内力的影响。当且 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； 当 为任意值时，框架和剪力墙按刚度比各承受一定的剪力。 （2 分）基底处框架不承担剪力，全部剪力由剪力墙承担。 （1 分）随 值增大，框架最大剪力位置向结构底部移动。 （1 分） 通常在 1.03.0 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，这与纯框架结构不同。 （1 分），此
11、时框架剪力墙结构就成为无框架的纯剪力墙体系，其侧移曲线与悬臂梁的变形0曲线相同，呈弯曲型变形； ，此时结构转变为纯框架结构，其侧移曲线呈剪切型；当 介 于 0 与 之间时，框架剪力墙结构的位移曲线介于弯曲型与剪切型之间，属弯剪型。 （2 分）图：4 分（3）指出本例中设计人员观点是否正确？如不正确，请提出处理措施。隐患：忽略剪力墙刚度，造成地震力计算偏小。 （1 分）框架中部不安全。 （1 分）措施：按框架剪力墙复核，适当加强框架中部。 （2 分）三、计算分析题1、在用连续化方法对双肢墙进行求解时，得到均布荷载下微分方程的解为：，请做如下分析：-1)sh()(c)(21C（1）试根据边界条件确
12、定系数 C1，C 2？（1）当 ，即 时， 。可得： ， （2 分）0x00)()(有： （2 分）11（2）当 ，即 时， 。可得： ， （2 分）Hx02dxy0)(Hx0)(1又： （2 分）1)(ch)(sh)(21 C有： （2 分）0csh得： sch（2）用解得的 值可求得连梁的约束弯矩 ，试用 )(m写出双肢墙连梁及)( )(墙肢的内力。 ,021VmhVhm021i imaVibii2i1nibwijbibi NVNlM1,jnip21wi2i1ii mMII每个内力 2 分，共 10 分。2、某 12 层钢筋混凝土整体小开口剪力墙，如图所示，混凝土强度等级为C25， E=2
13、.80107kN/m2，承受倒三角形水平分布荷载。试计算其顶点位移和底层各墙肢的内力。解：首先计算各墙肢的几何参数，见表 1。组合截面的形心轴坐标为 mAx57.4296.1j0表 1 各墙肢的几何参数计算墙肢 Aj/m2 xj/m Ajxj yj/m Ij/m4 2ijyA1 0.643 2.01 1.292 2.56 0.866 4.212 0.554 6.65 3.684 2.08 0.552 2.403 0.099 9.59 0.949 5.02 0.003 2.491.296 5.295 1.421 9.10组合截面的惯性矩为各墙肢对组合截面形心轴的惯性矩之和，即 42jj 521.
14、0.941.myAI底层墙底截面的总弯矩和总剪力分别为 ， 。根据整体小kNM67i kNV.9i开口墙的内力计算公式，可求得各墙肢的内力，见表 2。由于墙肢 3 较细小，其弯矩还按式（6.6.6）计算了附加弯矩。表中墙肢轴力为负值时表示墙肢受压。表 2 各墙肢底层的内力分配各墙肢内力 底层墙肢内力墙肢 jAjIyjIjMij Nij Vij M1j（kNm） N1j（kN） V1j（kN）1 0.496 0.609 0.156 0.082 0.161Mi 0.133 Mi0.553 Vi 1088.6 899.3 161.212 0.427 0.388 0.110 0.052 0.102 Mi -0.094 Mi0.408 Vi 689.7 -635.6 118.93 0.076 0.002 0.047 0.00030.0006 Mi +0.039 Vi-0.040 Mi0.039 Vi 15.4 -270.5 11.4剪力墙混凝土强度等级为 C25，E=2.8010 7kN/m2，故等效刚度 2722d 1096.8.3496.1508091. mkNAHIEJ 可求得顶点位移 EIV012.976.21.5063d30 每步 1 分，共 20 分
