第二章

2.1鋼筋混凝土房屋建筑和鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑各有哪些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系鋼筋混凝土房屋建筑和鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑各有哪些抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系？每種結(jié)構(gòu)體系舉1~2例。   答：鋼筋混凝土房屋建筑的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系有：框架結(jié)構(gòu)(如主體18層、局部22層的北京長(zhǎng)城飯店)；框架剪力墻結(jié)構(gòu)（如26層的上海賓館）；剪力墻結(jié)構(gòu)（包括全部落地剪力墻和部分框支剪力墻）；筒體結(jié)構(gòu)(如芝加哥Dewitt-Chestnut公寓大廈（框筒），芝加哥John Hancock大廈（桁架筒），北京中國(guó)國(guó)際貿(mào)易大廈（筒中筒）)；框架核心筒結(jié)構(gòu)（如廣州中信大廈）；板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)。 鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑的抗側(cè)力體系有：框架結(jié)構(gòu)（如北京的長(zhǎng)富宮）；框架-支撐（抗震墻板）結(jié)構(gòu)（如京廣中心主樓）；筒體結(jié)構(gòu)（芝加哥西爾斯大廈（束筒））；巨型結(jié)構(gòu)（如香港中銀大廈）。

 2.2框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)和框架----剪力墻結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下的水平位移曲線各有什么特點(diǎn)？  

答：(1)框架結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，其側(cè)移由兩部分組成：梁和柱的彎曲變形產(chǎn)生的側(cè)移，側(cè)移曲線呈剪切型，自下而上層間位移減??；柱的軸向變形產(chǎn)生的側(cè)移，側(cè)移曲線為彎曲型，自下而上層間位移增大。第一部分是主要的，所以框架在側(cè)向力作用下的水平位移曲線以剪切型為主。 (2)剪力墻結(jié)構(gòu)在側(cè)向力作用下，其水平位移曲線呈彎曲型，即層間位移由下至上逐漸增大。 (3)框架-剪力墻在側(cè)向力作用下，其水平位移曲線呈彎剪型, 層間位移上下趨于均勻。

 2.3框架結(jié)構(gòu)和框筒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件平面布置有什么區(qū)別? 

答：(1)框架結(jié)構(gòu)是平面結(jié)構(gòu)，主要由與水平力方向平行的框架抵抗層剪力及傾覆力矩，必須在兩個(gè)正交的主軸方向設(shè)置框架，以抵抗各個(gè)方向的側(cè)向力。抗震設(shè)計(jì)的框架結(jié)構(gòu)不宜采用單跨框架。框筒結(jié)是由密柱深梁組成的空間結(jié)構(gòu)，沿四周布置的框架都參與抵抗水平力，框筒結(jié)構(gòu)的四榀框架位于建筑物的周邊，形成抗側(cè)、抗扭剛度及承載力都很大的外筒。

2.5中心支撐鋼框架和偏心支撐鋼框架的支撐斜桿是如何布置的？偏心支撐鋼框架有哪些類(lèi)型？為什么偏心支撐鋼框架的抗震性能比中心支撐框架好？
答：中心支撐框架的支撐斜桿的軸線交匯于框架梁柱軸線的交點(diǎn)。偏心支撐框架的特點(diǎn)是支撐連接位置偏離梁柱節(jié)點(diǎn)。偏心支撐框架的基本形式有單斜桿、人字形和V形。偏心支撐框架的剛度與中心支撐框架接近，消能梁段越短，其剛度越大。經(jīng)過(guò)合理設(shè)計(jì)的偏心支撐框架，在大震作用下，消能梁段腹板剪切屈服，通過(guò)腹板塑性變形耗能地震能量；支撐斜桿保持彈性，不會(huì)出現(xiàn)受拉屈服和受壓屈曲的現(xiàn)象；偏心支撐框架的柱和消能梁段以外的梁，也保持彈性。研究表明，消能梁段的腹板剪切屈服，具有塑性變形大、屈服后承載力繼續(xù)提高、滯回耗能穩(wěn)定等特點(diǎn)。偏心支撐框架的抗震性能明顯優(yōu)于中心支撐框架。

2.6、為什么規(guī)范對(duì)每一種結(jié)構(gòu)體系規(guī)定最大的適用高度？實(shí)際工程是否允許超過(guò)規(guī)范規(guī)定的最大適用高度？

答：要根據(jù)房屋建筑的高度、是否需要抗震設(shè)防、抗震設(shè)防烈度等因素，確定一個(gè)與其匹配的、經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系，使結(jié)構(gòu)效能得到充分發(fā)揮，建筑材料得到充分利用。而每一種結(jié)構(gòu)體系，也有其最佳的適用高度范圍。

實(shí)際工程允許超過(guò)規(guī)范規(guī)定的最大適用高度，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)采取有效的加強(qiáng)措施，并且有可靠依據(jù)，或進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的研究和論證。

2.7什么樣的建筑體形對(duì)結(jié)構(gòu)抗震有利？為什么？為什么結(jié)構(gòu)平面布置對(duì)稱(chēng)、均勻及沿豎向布置連續(xù)、無(wú)突變有利于抗震？

答：對(duì)抗震有利的建筑平面形狀是簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)、長(zhǎng)寬比不大的平面。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面布置與建筑平面有關(guān)。平面簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)的建筑，容易實(shí)現(xiàn)有利于抗震的結(jié)構(gòu)平面布置，即承載力、剛度、質(zhì)量分布對(duì)稱(chēng)、均勻，剛度中心和質(zhì)量中心盡可能重合，減小扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。結(jié)構(gòu)具有良好的整體性。平面形狀不對(duì)稱(chēng)時(shí)，應(yīng)通過(guò)剪力墻的布置調(diào)整并實(shí)現(xiàn)剛度對(duì)稱(chēng)。簡(jiǎn)單、規(guī)則、對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析結(jié)構(gòu)能較好的反應(yīng)結(jié)構(gòu)在水平力作用下的受力狀態(tài)，設(shè)計(jì)者能比較正確計(jì)算其內(nèi)力和側(cè)移。

2.8簡(jiǎn)述房屋建筑平面不規(guī)則和豎向不規(guī)則的類(lèi)型？

答：平面不規(guī)則的類(lèi)型包括扭轉(zhuǎn)不規(guī)則、樓板凹凸不規(guī)則和樓板局部不連續(xù)

豎向不規(guī)則的類(lèi)型包括側(cè)向剛度不規(guī)則、豎向抗側(cè)力構(gòu)件不連續(xù)和樓層承載力突變。

2.9在什么情況下設(shè)置防震縫、伸縮縫和沉降縫？這三種縫的特點(diǎn)和要求是什么？

答：在房屋建筑的總體布置中，為了消除結(jié)構(gòu)不規(guī)則、收縮和溫度應(yīng)力、不均勻沉降對(duì)結(jié)構(gòu)的有害影響，可以用防震縫、伸縮縫和沉降縫將房屋分成若干獨(dú)立的部分。防震縫應(yīng)有一定得寬度，否則在地震時(shí)相鄰部分會(huì)互相碰撞而破壞。鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，當(dāng)高度不超過(guò)15m時(shí)可為70mm；超過(guò)15m時(shí)，6度、7度、8度和9度分別每增加5m、4m、3m和2m，宜加寬20mm；框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)房屋的防震縫寬度，可分別采用框架結(jié)構(gòu)防震縫寬度的70%和50%，但都不小于70mm。防震縫兩側(cè)結(jié)構(gòu)類(lèi)型不同時(shí)，按需要較寬防震縫的結(jié)構(gòu)類(lèi)型和較低房屋高度確定縫寬?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距分別為55m和45m，框架-剪力墻結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距可根據(jù)具體情況介于45m和55m之間。鋼結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距可為90m。抗震設(shè)防的結(jié)構(gòu)，沉降縫的寬度應(yīng)符合防震縫最小寬度的要求。