第一篇：土木工程毕业答辩典型问题

毕业答辩典型问题

(1)确定结构方案应考虑哪些因素?有何重要作用?(2)确定计算模型应考虑哪些因素?你的模型有何特点?

(3)选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求?你选用了哪几种计算方法 为什么?(4)结构概念设计的含义是什么?有何重要作用?怎样进行?(5)结构布置的作用是什么?对结构性能有何影响?怎样进行? <6)抗震概念设计有哪些基本原则?怎样体现?(7)钢筋混凝土柱为何要控制轴压比?怎样控制?(8)地震作用怎样计算?应注意哪些问题?(9)框架剪力墙结构有何结构特点?框架与剪力墙怎样共同工作?怎样计算?(10)抗震承载力调整系数代表什么物理概念?怎样确定?(11)框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则?怎样实现?(12)延性系数的物理概念是什么?怎样计算?(13)荷载组合的目的是什么?怎样选择最不利组合?(14)荷载折减的作用是什么?按什么规律折减?(15)楼梯梁板配筋有何特点?(16)钢柱是否需要控制轴压比?为什么?(17)柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定?(18)钢结构节点设计有何特点?应考虑哪些主要因素?(19)基础方案应考虑哪些影响因素?怎样避免基础不均匀沉降?(20)怎样保证结构整体性能?整体与局部有何辩证关系? 1.框架体系布置方法有几种? ２.抗侧力结构为什么要求三心（质量中心、刚度中心和水平荷载中心）合一？ ３.抗震区女儿墙在构造上有何要求？ ４.保证楼面整体性的措施有哪些？ ５.地震作用与竖向荷载组合时 楼面活荷载如何取？

６.在可变荷载参加组合时 为什么要考虑荷载组合系数？

７.现浇楼盖的框架属于双向承重方案

其荷载计算单元如何取？ 计算简图整体刚度变化会引起地震作用产生什么变化？ 13.框架竖向及水平荷载作用下的内力计算可用哪些方法？为什么？ 14.连续梁最不利活荷载的组合应怎样考虑？ 15.不设抗震墙的框架结构

柱子的纵向总配筋率有何规定？为何角柱比中柱配筋率要大？ 16.框架梁、柱的箍筋设置有何要求？ 16.塑性铰与普通铰有何区别？

17.框架梁的配筋率如何保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性？如何防止受压区混凝土脆性破坏？

18.何谓节点的延性系数μ？为什么要使框架节点有足够的延性保证？可采取哪些措施？ 19.框架混凝土强度等级如何选定？ 20.什么是结构体系的延性系数？如何保证延性要求？什么是结构影响系数？ 21.计算纵向框架内力时

何时可以不考虑风荷载作用？ 22.框架梁、柱设计时 一般控制断面在何处？

23.建筑结构水平位移的限制如何？ 24.什么叫短柱？如果结构出现短柱 如何处理？

25.为什么要对抗剪进行纵向抗震验算？

26.为什么要进行框架柱的轴压比验算？如何验算？ 27.框架梁端弯矩为什么要调幅？梁端和跨中如何调幅？ 28.框架按“强柱弱梁”的原则进行设计

其基本概念是什么？为此可采取哪些措施？ 29.框架柱的失稳影响如何在设计中考虑？ 30.边框架顶节点有何特别要求？ 31.框架梁的设计中

如何考虑反弯点转移的影响？

32.如何选定框架梁柱的截面尺寸？ 33.地震作用下

框架截面强度有什么变化？如何处理？ 34.框架柱的最小配筋率ρmin如何确定 为什么？

35.为什么要考虑刚度折减系数？

36.框架梁截面惯性矩增大系数如何考虑？ 37.填充墙对框架的影响在设计中如何考虑？ 38.框架梁柱在截面设计中应如何进行内力组合？ 39.多层框架房屋的基础主要有哪几种类型？

40.用“倒梁法”计算柱下条形基础的基本假定是什么？对计算结果有什么影响？应如何处理？

41.柱下单独基础要进行哪些方面的设计？ 42.联合基础与单独基础受力有何不同？

43.地震震级和地震烈度有什么不同？基本烈度（设防烈度）和设计烈度有什么不同？ 44.何谓小震（多遇地震）和大震（罕遇地震）？何谓近震和远震？ 45.“三水准、二阶段”的抗震设计思想的内容及方法？ 46.卓越周期是什么？考虑它有何意义？ 47.用反应谱理论计算地震作用时

与哪些因素有关？结构整体刚度变化会引起地震作用产生什么变化？ 48.抗震设计中

为什么承载力R要除以地震调整系数γRE？ 49.房屋抗震设防的原则是什么？

50.楼梯平台梁如何搁置在框架砌块填充墙上？

51.钢筋混凝土楼梯（板式、梁式、三折梁式）构造如何？计算简图？

52.雨篷结构设计要求？ 53.框架结构中 梁上的板逢（预制板接逢）处开裂如何防治？ 54.对于普通钢筋混凝土框架结构 能用高强钢筋吗？

55.框架结构的标高如何标定？ 56.结构平面布置和竖向布置时 为什么要控制建筑的高宽比？

57.如何使得初步确定的框架梁柱截面尺寸尽可能接近实际需要？ 58.框架设计遵循哪些原则？ 59.框架梁、柱配筋时

如何处理纵、横框架计算结果？

60.悬挑板转角处的配筋有何特点？悬挑板与雨篷板的配筋有何不同？ 61.现浇主次梁与井字梁有何区别？

62.荷载的各种值的含义及它们的相互关系？

63.钢筋混凝土材料和一般弹性材料的受弯变形性能有何不同？ 64.在钢筋混凝土连续次梁和板的内力计算中

为什么要采用折算荷载？而主梁内力计算中不考虑？ 65.如何将楼面荷载转化为框架计算简图中的荷载？ 66.长期荷载与短期荷载？

67.连续双向板的弯矩计算应注意哪些问题？ 68.楼板上布置隔墙时 如何考虑楼面荷载？

69.如何在设计中预防钢筋混凝土肋形板面产生裂缝？ 70.基础埋深应如何计取？ 71.十字形基础交叉处

计算基础时如何计取基础所受荷载？ 72.建筑体型与抗震？

73.楼梯及电梯的结构布置对结构抗震的影响？

74.为什么在普通钢筋混凝土框架结构中不宜采用高强度钢筋？

75.柱下十字交叉钢筋混凝土条形基础中如何进行荷载分配及内力简化计算？ 76.两柱联合基础设计中应注意哪些问题？ 77.内力组合方法？

78.什么是结构功能的极限状态？ 79.双向板的荷载如何支承梁上传递？ 80.基础配筋有几种 各起到什么作用？ 81.框架受有哪些荷载 它们如何作用到框架上的？

毕业设计是大、中专学生专业学习的总结性作业 是大、中专学校教学计划中一个十分重要的教学环节 也是学生作为专业工作者独立工作的开始

通过毕业设计让学生所学各门课程的知识系统化 有利于学生领会掌握

同时学会综合运用所学知识、查阅资料、分析计算、撰写技术文件和进行科学研究等许多在实际工作中常用的东西

但是学生们在第一次着手实际工作时 在重多纷繁的资料中 往往不知从何下手

如何有效、简捷明了地运用身边的资料；更有许多学校缺乏能提供给学生使用的资料 使得这项十分重要的教学环节并没有真正有效成功地实施 为了适应大中专土木建筑工程专业毕业设计教学工作的需要 和学生更有收获地圆满完成学业

以及为广大中初级土建工程技术人员系统地理解和综合运用现行规范标准 作者结合在大学多年的教学实践 编写了这本小册子

窃望能解惑一二于未通达者

毕业设计要达到什么目的呢？

首先

应培养学生的独立工作能力 包括运用规范、手册的能力 查阅资料的能力

综合分析能力和运算能力

国家颁布的建筑工程有关规范、标准以及各地地方政府发布的规定数以百计 各类规范又相互关联、搭接和重叠 重多手册良莠不齐

在使用它们时如何做到既不遗漏又不错用而造成矛盾、即准确又明了 尤其是在毕业设计教学过程中对教学双方 确是一个困扰着的问题

作者试图通过对常用的建筑设计、结构计算和结构构造所需要遵守的规范、标准和规定 进行综合考虑 给出大量相关框图

使读者能在短时间内跨过这个门槛

训练查阅资料的能力

先决条件是要给学生提供丰富的资料 但事实上

一些规模较小的学校尚无力满足这一基本要求 特别是各类电大、函授学校根本不可能为学生提供 鉴于此

作者根据自己占有的和多方网罗来的资料进行分析归纳整理 在此一并奉献给读者朋友们 以期不为徒劳

综合分析问题的能力

基于扎实的理论基础和准确清晰的概念掌握之上

往往一些实际工作中常用的概念、原理理论在学校各自分工的专业课中并不直接提出 而是综合各专业课的基础上的提高

因此多数学生在毕业设计中遇到它们时感到吃力 这就更谈不上综合灵活地运用它们了

今天的各级各类工程学校

通常是让学生通过学习基本构件及其有关的设计、施工要点来学会工程知识 学生并不知道怎样把各部分结合起来整体地工作 因为学生学习的模式中

缺乏与总体系目标有关的基本知识 侧重在部分而不是总的体系

学生学不到在各种总体问题中如何应用他们的专门知识

就使得许多学生可能特别擅长于解决明确交给他们的预先决定的问题 而不能分析一组复杂的问题 区别基本的与细节的问题

并形成一个分阶段的步骤来处理

另外 在实际工作中

虽然大功能计算机和高效率结构分析程序已经具备 但一个结构工程师应具有对结构体系和性能有正确了解 这将有利于对一个任意建筑所适用的结构进行识别和分析

在实际工作中经常是花在结构概念上（如选择一个基本牢靠和经济的结构体系）的时间过少 而花在细节分析（如计算应力与变形）的时间则太多

因此

作者根据多年的教学实践 对可能遇到的一系列问题 从解释概念入手、分析为主 力求做到准确生动、浅显易懂 简略了一些深层次的探讨

其次

应培养学生的书面和口头表达能力

毕业设计是培养学生从事科研能力和书面表达能力的有效途径 在许多学校的毕业设计教学中

只重视计算结果的正确性、绘图的准确清晰性 而往往忽视了编写技术文件的训练 因而学生也就很少得到这方面的指导

笔者认为学生首先应自己动手编写设计说明书的提纲 以锻练学生组织素材的能力；经过指导教师的审查 对不足之处反复修改加工

再行整理抄正；最后达到文字简练、条理清晰、内容全面、字迹工整 笔者在后面提供了一些具体要求和标准 供读者参考

毕业设计应是一个怎样的教与学的过程呢？

作为一个重要的教学环节

毕业设计必然存在一个教与学的过程和关系问题 毕业设计应该是学生独立进行工作 教师辅助指导的过程 整个过程中

学生应基本上独立面对课题 有条理地分析工程条件 制定可行的工作计划、步骤

有针对性地收集必要的工程原始数据

查找相关的规范标准及有用的已完成的类似工程资料和参考技术数据；然后按计划独立进行数据工作

学生解决不了的问题

指导教师可提供解决问题的思路 介绍相关的参考资料

提供实践经验；然后仍然应由学生自己去分析、判断和寻找解决问题的具体方法 最后使问题得到解决 教师不能代作决定 代为处理

而要在指导过程中鼓励学生提出自己的观点和方法 善于发现和正确对待创造型学生

这本小册子如能成为您书桌上时常随手翻看的有用之物 将是笔者得到的最大褒奖

1.建筑设计部分

(1)确定建筑方案应考虑哪些因素?你设计中是怎样考虑的?(2)楼梯设置有何重要性?应满足哪些要求?(3)建筑防火设计应遵循哪些原则?设置防火分区有何作用?(4)建筑设计有哪些主要技术指标?怎样计算?(5)电梯布置有哪些要求?对结构方案可能产生哪些影响?(6)判别建筑方案优劣应考虑哪些因素?(7)建筑平面设计应考虑哪些要求?分为几个基本部分?(8)水平交通和竖向交通有何不同特征 设计中怎样考虑?(9)电梯井道尺寸如何确定?(10)建筑平面组合设计主要解决什么问题?有何主要作用?(11)剖面设计应考虑哪些要求?与平面设计有何关系?(12)建筑物理设计包括哪些方面?应注意哪些问题?(13)怎样体现建筑节能环保要求?建筑材料选用时怎样考虑地区差别的影响?(14)房屋排水设计应满足哪些要求?(15)建筑构造有何主要作用?几类典型重要构造有何特点?(16)居住建筑与公共建筑方案设计有何主要区别?(17)建筑设备配置对建筑设计有何影响?设计中怎样考虑?(18)建筑方案设计时如何兼顾结构设计和其他工种设计?(19)建筑施工图有何主要作用?绘制时应注意哪些问题?(20)楼地面与屋面构造各有何特点?设计时应考虑哪些因素?

2．结构设计部分

(1)确定结构方案应考虑哪些因素?有何重要作用?(2)确定计算模型应考虑哪些因素?你的模型有何特点?

(3)选择内力变形计算方法时应考虑哪些要求?你选用了哪几种计算方法 为什么?(4)结构概念设计的含义是什么?有何重要作用?怎样进行?(5)结构布置的作用是什么?对结构性能有何影响?怎样进行? <6)抗震概念设计有哪些基本原则?怎样体现?(7)钢筋混凝土柱为何要控制轴压比?怎样控制?(8)地震作用怎样计算?应注意哪些问题?(9)框架剪力墙结构有何结构特点?框架与剪力墙怎样共同工作?怎样计算?(10)抗震承载力调整系数代表什么物理概念?怎样确定?(11)框架抗震设计为什么要遵循强柱弱梁、墙剪弱弯的原则?怎样实现?(12)延性系数的物理概念是什么?怎样计算?(13)荷载组合的目的是什么?怎样选择最不利组合?(14)荷载折减的作用是什么?按什么规律折减?(15)楼梯梁板配筋有何特点?(16)钢柱是否需要控制轴压比?为什么?(17)柱脚构造设计怎样保证实现计算模型的假定?(18)钢结构节点设计有何特点?应考虑哪些主要因素?(19)基础方案应考虑哪些影响因素?怎样避免基础不均匀沉降?(20)怎样保证结构整体性能?整体与局部有何辩证关系?

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1.框架体系布置方法有几种?

按照承重框架的布置方向 框架体系的结构布置可分为三种: ①.横向承重框架:

主梁沿房屋横向布置 连系梁、次梁或板沿纵向布置

结构的主要荷载由横向框架承担 故一般只需对横向框架进行分析计算

横向框架一般为刚接 纵向做成刚接或铰接 它横向刚度较大

适用于开间较固定的房屋 但使房内净空有所减小

②.纵向承重框架:

主梁沿房屋纵向布置 连系梁、次梁或板沿横向布置

结构的主要荷载由纵向框架承担 故一般只需对纵向框架进行分析计算 此时连系梁高度小 空间利用较好

对地基较差的狭长房屋也有利

它横向刚度较差

房屋较高时应设横向抗风结构 如剪力墙等

但横向剪力墙与楼板不宜连成整体 地震区不宜采用

③.纵、横向承重框架：

两个方向均按承重空间布置 框架柱为双向偏心受压构件 常采用现浇双向板或井字梁楼面 有利于抗震

纵横两个方向均应按框架进行结构计算 但当纵向框架梁柱线刚度比大于３ 且纵向柱列较多时

纵向框架梁可近似按连续梁计算

相应地横向框架也可近似按单向偏心受压构件计算 但应注意角柱双向偏心受压的受力特点

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ２.抗侧力结构为什么要求三心（质量中心、刚度中心和水平荷载中心）合一？

一般情况下

风力或地震力在建筑物上的分布是比较均匀的 其合力作用线往往在建筑物的中部

①.建筑物的安排应有利于抗侧力结构的均匀布置使抗侧力结构的刚度中心接近于水平荷载的合力作用线（即建筑物平面的刚度中心接近其质量中心）以减小水平荷载作用下产生的扭矩

否则建筑物就会绕通过刚度中心的垂直轴线扭转 致使抗侧力结构处于更复杂的受力状态

结构刚度相差悬殊时 水平力按刚度分配后

刚、柔两部分之间会产生较大水平力差异 并在它们之间出现剪力和弯矩 结构受力更复杂

②.由于偏心分布的质量引起的几何中心与质心的偏离（即水平荷载合力与抵抗剪力的合力之间在平面存在偏心时）也可能引起扭转

因为质量偏心分布 地震作用也将是偏心的 因为仅仅由于质量的存在 地震才对结构产生荷载

且荷载数值直接与质量的数值成正比

③.建筑质量重心与支承体系中心不重合 形成倾覆力矩

由于建筑立面的非对 由于支撑体系的非对 由于恒荷作用重心及支撑

称性产生的偏心 称性产生的偏心 体系中心不重合产生偏心

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ３.抗震区女儿墙在构造上有何要求？

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ４.保证楼面整体性的措施有哪些？ ①.板间灌缝：

一般采用细石混凝土密实灌缝

混凝土强度等级不低于预制板的混凝土强度等级

一般用C20细石混凝土；缝隙上口一般以5mm为宜；楼板边做成凹槽 与后浇混凝土互相咬合 增加抗剪能力

②.板缝加筋：

多用于抗震设防区或楼面上有较大震动设备时

在板缝中放置钢筋网片、跨过横梁

对加强楼盖的抗震性能（板间混凝土的抗震能力和使预制板具有连续性）有很大作用

③.板面做现浇层：

现浇层的混凝土等级不低于C20 厚度不低于35mm 双向钢筋网θ4--θ6 间距不大于250mm 它通过粘结力与空心板、板缝、梁共同工作； 同时它的双向钢筋应与板缝、梁、周边框架的纵横梁等抗侧力构件有效锚固 以保证使楼板有效地传递水平荷载

工业厂房一般均做现浇层

民用房屋─┬有抗震要求 ─┐ ┌设计烈度为9度时 每层均做现浇层；

│但刚度分布不均┴─┼设计烈度为8度时 每隔一层做现浇层；

│ └设计烈度为7度时 每隔二层做现浇层

├有抗震要求 刚度分布均匀

│ 且抗侧力结构间距不超过6m─┬可每隔三层

└无抗震要求

且刚度分布不均匀 ──┘做现浇层

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ５.地震作用与竖向荷载组合时 楼面活荷载如何取？

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ６.在可变荷载参加组合时 为什么要考虑荷载组合系数？

框架构件的内力

往往在几种不同类别的荷载同时作用时达到最大 我们就要把它们组合起来考虑综合效应

但参加组合的荷载们同时达到各自最大值的可能性几乎不存在 因此

在组合荷载时

我们有必要对某些可变荷载值进行折减 而不变荷载一般始终以不变值作用在结构上 其值就不能折减

在计算各种荷载引起的结构最不利内力的组合时 可将有风荷载出现的可变荷载值适当降低 即乘以小于1的组合系数 来实现折减的目的

如：恒荷载＋0.85（活荷载＋风荷载）

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ７.现浇楼盖的框架属于双向承重方案 其荷载计算单元如何取？ 计算简图如体刚度变化会引起地震作用产生什么变化？

作用在结构上的地震作用

是由于质量体系受到地面加速度而引起的内部惯性力

它取决于几方面的因素：受震源及其向建筑物传播情况所决定的地面运动之强度和特性；诸如振型、振动周期及阻尼特性等的建筑物的动力特性；建筑物整体的质量或构件的质量

①.反应谱理论：根据弹性力学分析

找出单质点结构体系在地震作用下

最大的动力反应（如最大的位移、最大速度、最大加速度）与结构体系自振周期的函数关系

以阻尼比（阻尼与临界阻尼之比C/Ccr）δ为参数 在任意给定的地震波下

作出自振周期T与最大反应的关系曲线族 即地震反应谱

取最有代表性的平均曲线作为设计的依据 称标准反应谱

反应谱曲线影响的因素很多

主要有场地条件、震级及离震中的距离

结构阻尼主要与结构形式、材料性能和节点刚度有关

一般结构的阻尼比在0.01～0.1之间标准加速度反应谱取δ=0.05后 得设计反应谱（如图）

有了设计 柱端的最小及最大轴向力配合成反应谱 就可求得单自由度体系质点上作用的水平地震作用的标准值

②.结构刚度（1/δ）增大

结构自振周期（T=2π√mδ）减小、地震影响系数α增大

结构刚度较大（Tg＜T≤3.0）时 刚度越大（T↓）、土越软（Tg↑）

则α=(Tg/T)0.9αmax↑──┐ 结构刚度较小（0≤T＜0.1）时 刚度越小（T↑）、土不产生影响 ├F=αG↑

则α=(0.45+5.5T)αmax↑───┘

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━_ 13.框架竖向及水平荷载作用下的内力计算可用哪些方法？为什么？

①.竖向荷载作用下的内力近似计算：

可采用分层法（用结构力学的弯矩分配法计算梁柱端弯矩 故又称二次分配法）

此法适用于节点梁柱线刚度比大于等于3 且结构与荷载沿高度比较均匀的多层框架

假定：

⑴.在竖向荷载作用下 多层多跨框架的侧移忽略不计 这是因为：在竖向荷载作用下

侧移实际上对内力（尤其对设计起控制作用的内力）影响比较小

⑵.不考虑上、下层荷载的相互影响

即每层梁上的竖向荷载对其他各层梁的影响忽略不计 这是因为：不考虑侧移后

受荷构件的弯矩通过分配和传递 逐渐向上下左右衰减

在通常的梁线刚度大于柱线刚度的情况下 衰减得更快

计算步骤及注意事项：

⑴.画出框架计算简图（标明荷载、轴线尺寸）

⑵.计算梁柱的线刚度 i=EI/l.除底层柱外其余柱远端均为弹性约束端（有转角）为减小计算误差

在计算这些柱的抗弯刚度时可取为0.9i（即取固端的i与铰支的0.75i之平均值）而相应的传递系数也改为1/3（底层柱仍为1/2）

⑶.计算各节点处的弯矩分配系数

第jk杆：μjk=ijk/Σi.Σi--与该节点连接的各杆i之和

⑷.将框架分层 每层为一计算单元

每个计算单元由本层横梁和相连的上下柱组成 柱远端为固定端

荷 载仅为本层梁上所有的荷载

⑸.用弯矩分配法

分别计算从上至下各计算单元的杆端弯矩

计算可从不平衡弯矩较大的节点开始 分配两轮即可满足计算要求

⑹.将各计算单元杆端弯矩对应叠加 可得原框架的近似弯矩图

单元梁弯矩即为框架梁弯矩；上下两单元的单元柱弯矩 按对应柱端 叠加 可得框架柱弯矩

⑺.如框架节点弯矩不平衡值较大 可在本节点再分配一次 但不传递

⑻.按静力平衡条件 绘出框架的其他内力图

1).梁端剪力：截取整梁为计算单元 梁上保持原有荷载

梁端作用有 框架弯矩图中的梁端弯矩 对梁端取矩 可列出平衡方程 即可求出梁端剪力

2).梁跨内弯矩：可根据1).中的计算单元 对计算截面取矩

列出平衡 方程 即可求出梁内任意截面的弯矩

3).柱的轴力：逐层叠加柱内的竖向荷载、柱自重、梁端剪力 可得各 柱的轴力

图见张洪学《钢筋混凝土结构概念计算与设计》Ｐ242.②.水平荷载作用下的内力近似计算：

⑴.反弯点法：

适用于各层结构比较均匀

节点梁柱线刚度比≥5（节点转角可以忽略不计

横梁可以看成线刚度无限大的刚性梁）的多层框架 多用于少层框架结构 因

为这时柱的截面较小 易满足梁柱线刚度比的要求 假定：

1).在进行各柱间的剪力分配时 认为梁与柱的线刚度比无限大

2).在确定各柱的反弯点位置时 认为除底层柱以外的其余各层柱 受力后上下两端的转角相等

且与此柱相邻的各杆杆端转角相同（即反弯点在柱高的中点处）

反弯点的特点：柱的弹性曲线在该点改变凹凸方向 曲率为零

弯矩在该点等于零

如果设想在结构计算简图的这一截面上加上一个铰 显然不会改变原框架的变形和受力特点

3).梁端弯矩可由节点平衡条件求出

图见张洪学《钢筋混凝土结构概念计算与设计》Ｐ２４４

计算步骤及注意事项：

1).求出柱的侧移刚度D：（又称抗剪刚度、刚度特征值、抗推刚度）

侧移刚度就是使柱产生单位水平位移所需施加的水平力

12ijk Djk---第j层第k个柱子的侧移刚度.Djk =─── ijk---第j层第k个柱子的线刚度.hjk hjk---第j层第k个柱子的高度.2).求剪力分配系数：

Djk εjk---第j层第k个柱子的分配系数.εjk =─── ΣDjk---第j层柱子的分配系数之和.ΣDjk 3).将外荷载产生的楼层剪力ΣP（即计算层以上所有水平荷载总和）分配 各柱

得到计算层第k柱的剪力： Vk =εjk ΣP.作用于反弯点处

4).求出各层柱的反弯点的高度y：（柱脚到反弯点的距离）

对底层柱（柱脚固定）：y=0.6h 或y=2/3*h.到 对其他层各柱：y=0.5h.5).求出柱端弯矩： M柱上端 =Vjk yj M柱下端 =Vjk(h-y).6).由节点平衡条件（节点上下柱端弯矩之和应等于节点左右梁端弯矩之 和）

求得梁端弯矩；再按节点各梁端的刚度比例将该梁端弯矩分配给各梁端（依据节点各杆件转角相等的变形协调条件）

7).将梁左右端弯矩之和除以梁跨 可得梁的剪力

8).从上到下

逐层叠加柱内的竖向荷载、柱自重、梁端剪力 可得各柱的轴力

⑵.改进反弯点法（D值法）：

适用于用反弯点计算误差较大的情况（当柱线刚度大 上下层的层高变化大

上下层梁的线刚度变化大时）

它考虑了抗剪节点转动的影响和反弯点位置的变化

这种方法只是对反弯点法中的柱侧移刚度和反弯点高度进行修正 其余计算与反弯点法完全相同

12ic αc---αc＜1 反映由于节点的转动降低了柱的抗侧移能 D=αc─── 力（节点转动取决于梁的约束刚度）h2 y=(y0+y1+y2+y3)h.反弯点位置取决于柱上下两端转角 当上端转

角大于下端转角时 反弯点偏于柱下端；反之

偏于柱上端

③.迭代法：

可用于竖向及水平荷载作用下的各种情况

计算过程和注意事项：

⑴.计算各杆的固端弯矩 写在杆端处 MFA=-MFB=-ql2 /12.⑵.计算各杆节点的不平衡力矩 写在内圆内

ΣMF=MF1+MF2+MF3+MF4.（该节点所有构件的固端弯矩的代数和）

⑶.当有水平力作用时 计算楼层力矩

Mr=2/3*(Qsr-ΣQFjk)hr.（同层中柱高相同时）

其中：Qsr---第r层柱顶以上所有水平外力之和 以向右为正

QFjk---受荷柱柱顶固端剪力

QFjk=-ql/2.（作用有均布荷载q时）

⑷.计算转角弯矩分配系数μjk和侧移弯矩分配系数γjk

ijk μjk=─── ijk---第j节点上各杆的线刚度

Σijk.3αjkijk ijk---第r层各柱的线刚度

γjk=─────── αjk=hr/hjk.（第r层各柱高相同时 αjk=1）

4Σ(αjk2ijk).μjk注在内、外圆间的相应位置；

γjk注在相应柱的左边

⑸.交替迭代计算各杆的转角弯矩和侧移弯矩：

┌迭代侧移弯矩时：

│ 由于Mr远大于ΣMFjk 故应先迭代M“jk后迭代M'jk；

│ 若Mr小于ΣMFjk 也可先迭代M'jk 但在第一轮计算时必须先假定 │M”为零 注意

如果抗剪无侧移 则M“jk≡0

│ M”jk=-γ(Mr+ΣM'jk+ΣM'kj)│ │ └───┴─第r层各柱上、下端的转角弯矩

│ └─第r层的楼层弯矩

└迭代转角弯矩时：

M'jk=-μjk(ΣMFjk+1/2ΣM'kj+ΣM“jk).节点不平衡弯矩─┘ │ └第ｊ层各柱侧移弯矩 第一轮计算时 假定

│ M”为零

└第j层各杆远端传递来的弯矩

⑹.计算各杆的最后杆端弯矩：

在迭代结束后的最终M'jk和M“jk下面画一横线

并将各杆最后的远端弯 矩的1/2写在其下（即远端弯矩的传递值）再将柱最终M”jk写在相应柱的更下面

Mjk=MFjk+M'jk+1/2M'kj+M“jk.│ │ │ └─柱的最终侧移弯矩

│ └───┴─迭代最后一轮后的最终近端和远端弯矩

└──杆端的原固端弯矩

⑺.根据杆件静力平衡条件可求出剪力和轴力

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 14.连续梁最不利活荷载的组合应怎样考虑？

①.求某跨跨内最大正弯矩时：

在该跨布活荷载 并向左右每隔一跨布活荷载（本跨布 隔跨布）

②.求某跨跨内最大负弯矩时：

在该跨不布活荷载 而在其相邻两跨布活荷载 并向左右每隔一跨布活荷载（邻跨布 隔跨布）

③.求某支座截面最大剪力时：

在支座左右两跨布活荷载 并向左右每隔一跨布活荷载（本跨布 隔跨布）

④.求某支座最大负弯矩时：

布置方法同③

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 15.不设抗震墙的框架结构

柱子的纵向总配筋率有何规定？为何角柱比中柱配筋率要大？

①.由于在抗震区

框架柱的震害多表现为受压和剪切破坏的结构脆性破坏 破坏多表现于楼层柱的上端

这主要由于下端为柱的主筋搭接部位 且该处箍筋已加密（相对地 柱上端主筋较少）；个别亦由于框架柱配筋较少

因此

规范规定：框架柱纵向钢筋最小配筋率如下表

┌───────────┬──┬──┬──┬──┐

│ 抗震构造措施等级│ │ │ │ │

│柱类型 │ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │ 无 │

├───────────┼──┼──┼──┼──┤

│ 中柱、边柱 │0.8%│0.7%│0.6%│0.4%│

├───────────┼──┼──┼──┼──┤

│ 角柱 │1.0%│0.9%│0.8%│0.6%│

└───────────┴──┴──┴──┴──┘

框架柱纵向钢筋总配筋率：┌有设防要求时 不宜大于3%；

│ 不得大于5%

└无设防要求时 不宜大于5%

②.角柱比中柱配筋率大的主要原因：

⑴.当整个建筑的刚度中心与水平合力中心不一致时 结构在地震或强风作用下发生扭转 角柱受扭转的影响较大

⑵.角柱只在两个方向有梁的约束

⑶.框架结构中沿两个主轴方向 梁柱一般均为刚接

则对于柱来说是承受双向弯矩 楼板荷载作用下的框架

其垂直荷载产生的弯矩是很小的

而水平荷载（尤其水平地震作用）产生的弯矩通常比垂直荷载产生的弯矩大得多 故只要在垂直荷载作用平面或地震作用方向进行单向弯曲设计

但 对边柱尤其是角柱

由于垂直荷载产生的弯矩占相当分量 且每个轴线上只有一个方向的弯矩 它无法被相抵而减小 因此必须考虑双向弯曲

要按照双向和单向弯曲进行计算比较 取其内力大者进行配筋

且应将安全 度提高30% 对一、二级抗震时的设计内力 宜乘以增大系数1.3

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 16.框架梁、柱的箍筋设置有何要求？

①.一般构造要求：

⑴.梁柱端：

⑵.节点核心区：┌─────┰─────┬─────┬──────┐

│ 设计烈度 ┃边、角柱 │ 中柱 │最小箍筋直径│

┝━━━━━╋━━━━━┿━━━━━┿━━━━━━┥

│无设防要求┃θ6＠150 │θ6＠200 │-------│

├─────╂─────┼─────┼──────┤

│ Ⅲ级 ┃θ8＠100 │θ8＠150 │ θ≥6mm │

├─────╂─────┼─────┼──────┤ │ Ⅱ级 ┃θ8＠100 │θ8＠100 │ θ≥8mm │

├─────╂─────┼─────┼──────┤

│ Ⅰ级 ┃θ10＠100 │θ10＠100 │ θ≥10mm │

└─────┸─────┴─────┴──────┘

②.有抗震设防要求时：

⑴.梁中箍筋：

1).梁端及可能发生纵向筋屈服的区段：

┌────┰───┬──────────┬────┐

│抗震措施┃箍筋加│ 最大箍筋间距 │最小箍筋│

│ 等级 ┃密长度│(各取三者中的最小值)│ 直径 │

┝━━━━╋━━━┿━━━━━━━━━━┿━━━━┥

│ Ⅰ ┃ 2h0 │ 6d h/4 100mm │ θ10 │

│ ┃ │ │ │

│ Ⅱ ┃1.5h0 │ 8d h/4 100mm │ θ8 │

│ ┃ │ │ │

│ Ⅲ ┃1.5h0 │ 8d h/4 150mm │ θ6 │

└────┸───┴──────────┴────┘ 其中：加密长度不应小于500mm

h0---梁截面计算高度

d---纵向筋直径

2).箍筋应有135°弯钩

弯钩端头直线长度不小于箍筋直径的10倍

3).在箍筋加密区内

梁中纵向钢筋宜每隔一根用箍筋加以固定 箍筋肢 距不超过400mm

4).梁中箍筋的配筋率ρsv 不应小于下列规定：

Ⅰ级抗震等级 ρ≥0.035fc/fyv.Ⅱ级抗震等级 ρ≥0.03fc/fyv.Ⅲ级抗震等级 ρ≥0.025fc/fyv.⑵.柱中箍筋：

1).d---纵向筋直径

┌────┰───────┬────────────┬────┐

│抗震措施┃ 箍筋加密 │ 最大箍筋间距 │最小箍筋│

│ 等级 ┃ 区长度 │(各取三者中的最小值)│ 筋间距 │

┝━━━━╋━━━━━━━┿━━━━━━━━━━━━┿━━━━┥

│ Ⅰ ┃取矩形截面长 │6d 截面较小边的1/5 100mm│ θ10 │

├────┨边尺寸

柱层间 ├────────────┼────┤

│ Ⅱ ┃高度1/6和 │8d 截面较小边的1/2 100mm│ θ8 │

├────┨450mm三者中的 ├────────────┼────┤

│ Ⅲ ┃最大值.│8d 截面较小边的1/2 150mm│θ6--θ8│

└────┸───────┴────────────┴────┘ 2).层高H和柱截面高h的比值（H/h）小于4时 应沿柱全长加密箍筋

间距 不应大于100mm

3).在箍筋加密区内

箍筋的配筋不应小于下表的规定：

箍筋最小体积配筋率

┌───────────┰────┬────┬───┐

│ 柱的轴压比 N/(bhfc)┃ │ │ │

│ ┃0.1--0.3│0.3--0.5│〉0.5 │

│抗震措施等级 ┃ │ │ │

┝━━━━━━━━━━━╋━━━━┿━━━━┿━━━┥

│ Ⅰ ┃ 0.8 │ 1.0 │ 1.2 │

├───────────╂────┼────┼───┤

│ Ⅱ ┃ 0.6 │ 0.75 │ 0.9 │

├───────────╂────┼────┼───│ │ Ⅲ ┃ 0.4 │ 0.5 │ 0.6 │

└───────────┸────┴────┴───┘ 4).在箍筋加密区内 箍筋的支承长度不宜大于200mm 且每隔一根纵筋都 应有两个方向的约束 箍筋应有135°弯钩

弯钩端头直线长度不小于10d（d---箍筋直径）

5).在箍筋加密区以外 箍筋配筋率ρsv的要求与梁的一样

⑶.框架节点：

1).箍筋直径不应小于柱箍筋的要求 间距不大于100mm

2).应采用封闭形式的箍筋 应有135°弯钩

弯钩端头直线长度不小于 10d

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━_ 16.塑性铰与普通铰有何区别？

塑性铰 指在杆系结构中

非弹性变形集中产生的区域

在普通结构力学分析中的”铰“ 如连接绗架杆件的理想铰、梁或框架的支承铰等 都是不传递弯矩或假设为不传递弯矩的 当截面配筋率不超过最大配筋率时

受弯构件的塑性铰主要是由于受拉钢筋屈服后

构件产生较大的塑性变形使截面发生塑性转动所形成

对于超筋梁

一般破坏时钢筋尚未屈服

此时塑性铰主要是由于混凝土的塑性变形引起截面转动而形成

塑性铰与普通铰的不同之处在于：

①.塑性铰不是集中于一点

而是形成在一小段局部变形很大的区域

②.在塑性铰处 弯矩不等于零

而等于该截面所能承受的极限弯矩

当截面弯矩数值小于塑性弯矩Mp时 它可传递全部弯矩而不承受任何转动

当截面弯矩数值等于塑性弯矩Mp时 它可传递全部弯矩

并在弯矩方向承受一定限度的转动 也因此能吸收诸如地震等的能量

它不能传递数值上大于Mp的任何弯矩

③.塑性铰是单向铰

仅能沿弯矩作用方向承受一定限度的转动 它随弯矩符号的改变而消失

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

17.框架梁的配筋率如何保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性？如何防止受压区混凝土脆性破坏？

①.为保证梁端首先出现塑性铰并具有足够的延性 梁端上部受拉钢筋的配筋率不得过高

⑴.可在梁中考虑塑性内力重分布 通常是在垂直荷载作用下 考虑支座调幅 以降低支座弯矩值 减少支座弯矩

⑵.另外

一般规定梁端上部受拉钢筋的最大配筋率（μs max）不能超过形成平衡条件时的配筋率的一半

（此处的平衡条件

指梁的受拉钢筋刚好达到屈服强度

同时最大受压边缘混凝土的压应变也刚好达到极限应变（εh=0.003）

②.为防止受压区混凝土脆性破坏 梁端必须配足够的受压筋

梁端下部钢筋的配筋率应不小于上部钢筋配筋率的50% 另外

在梁全长范围内

上、下部钢筋的配筋率均应符合μmin≥0.15%

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

18.何谓节点的延性系数μ？为什么要使框架节点有足够的延性保证？可采取哪些措施？

①.节点的延性系数μ是用于衡量节点的延性的一个指标： μ=Φu/Φy.Φu---节点破坏时 梁与柱之间夹角的变形

Φy---节点在弹性阶段结束时 梁与柱之间的夹角的变形

②.由于多层框架中

节点往往是地震破坏的主要部位 节点的受力比较复杂

应力集中现象较严重

当节点中出现计算中没有考虑到的超额应力时

节点可能发生突然的脆性破坏而造成结构的早期破坏 为避免这种情况出现 可使节点具有良好的延性

通过节点塑性变形使应力重分布 使它在受力后不致发生脆性破坏

③.一般抗震设防区的多层框架 节点的延性系数应大于4

④.可采用以下几种措施： ┌──────┬──────┬──────┐

⑴.节点的箍筋直径间距应按 │抗震措施等级│最小箍筋直径│箍筋间距 │

右表规定采用

此箍筋为横向 ┝━━━━━━┿━━━━━━┿━━━━━━┥

约束箍筋

│ Ⅰ │ θ10 │≯100mm │

├──────┼──────┼──────┤ │ Ⅱ │ θ8 │≯100mm │

├──────┼──────┼──────┤

│ Ⅲ │ θ6---θ8 │≯100mm │

├──────┼──────┼──────┤

│ 无设防 │ θ6 │边角柱100mm │

│ │ │中 柱200mm │

└──────┴──────┴──────┘

⑵.节点应采用封闭箍筋 应有135°弯钩

弯钩端头直线长度不应小于10d

⑶.柱中纵向筋应贯通节点 不应在节点中截断

以免节点内钢筋过密、施工困难和混凝土粘结强度难于保证

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 19.框架混凝土强度等级如何选定？

①.抗震构造措施 ┌──┬────┰───────────┐ 对材料的要求：│ │ ┃ 抗震构造措施等级 │ │材料│使用部位┠───┬───┬───┤

│ │ ┃ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │

┝━━┿━━━━╋━━━┿━━━┿━━━┥

│ 混 │梁柱节点┃＞C30 │＞C20 │＞C20 │

│ 凝 ├────╂───┼───┼───┤

│ 土 │ 剪力墙 ┃＞C20 │＞C20 │＞C20 │

├──┼────╂───┴───┴───┤

│纵筋│梁、柱 ┃ Ⅱ、Ⅲ级 │

├──┼────╂───────────┤

│箍筋│梁、柱 ┃ Ⅰ、Ⅱ级 │

└──┴────┸───────────┘

②.高层框架梁柱混凝土强度等级不宜低于C25；柱的混凝土一般用C30级以上 层数多

荷载大时可用至C40 主要为避免钢筋没达到屈服以前 混凝土先达到极限应变而被压碎

致使钢筋不能充分发挥强度；另外混凝土强度等级过低 钢筋与混凝土之间的粘结强度较差 钢筋受力后容易发生滑移

③.节点区的混凝土强度等级 应不低于柱的混凝土强度等级 一般可与柱的一致

故柱的施工缝最好留在梁上皮标高处 以便柱与节点的混凝土同时浇筑

④.应控制梁、柱之间的混凝土强度等级相差不得超过C5 目前施工中常将柱的施工缝留在梁下皮标高处 节点混凝土与梁一起浇筑 此时

如果梁混凝土强度等级低于柱的太多 就会形成节点区的薄弱点 对抗震非常不利

除非施工中采取专门措施进行节点区混凝土浇筑

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 20.什么是结构体系的延性系数？如何保证延性要求？什么是结构影响系数？

①.结构体系的延性系数是衡量体系塑性变形能力的一种指标（或称延伸系数、延伸率）延性系数μ越大 地震作用降低越显著

（延性表示着结构的超弹性变形能力 而柔性表示着结构的弹性变形能力 两者应注意区分）较高的变形能力 能较好地吸收地震能量 这可从下面例子看出：

有一单质点弹塑性体系 它的荷载与位移关系如右图 图中实线为弹塑性变形过程 At为体系的屈服点

在塑性变形阶段荷载不再增加（保持Pt）而如果体系为弹性变形

在At点以后仍将沿OAt的延长线（图中虚线）发展 随着变形的发展

荷载继续增大（从Pt到P1）显然Pt＜P1 说明如果体系有一定的塑性变形 则地震作用可相应降低

延性系数就是表示这种能力大小的一个指标

即结构最大容许变形与初始屈服变形的比值：μ=Δ2/Δt.②.结构影响系数则是表示考虑塑性变形后地震作用的折减率：C=Pt/P1.所以μ越大 C越小（注意

新规范中没有引进C值的概念）

③.有抗震要求的框架梁柱应具有足够的延性 钢筋混凝土结构构件的延性

是指其截面在全过程工作中承受后期变形（包括材料的塑性、应变硬化以及应变硬化阶段的变形）的能力 后期变形的始点是指钢筋开始屈服到变形曲线发生明显转折点的状态 终点是指达到承载力或下降段中承载能力下降（10～20%）后的状态

延性的重要性在于：

⑴.延性差

结构破坏时没有明显的预兆 是应该尽量避免的

⑵.后期变形能力可以作为一种安全储备

延性好的结构能适应设计中没有考虑到的诸如偶然的荷载、荷载的反复、基础的沉降、强度和收缩等意外情况

⑶.在超静定结构中 截面延性好

则塑性铰的转动能力大 整个结构的塑性重分布充分

⑷.延性好的结构

对地震或爆炸等的动力反应小些 吸收能量的能力比较大 只有考虑估计的延性

才能够正确估计动力作用和结构的变形

也就是说一个建筑物超出弹性极限后 还保有塑性抗力

使房屋可随着地震摇晃而没有任何大的破坏 这种抵抗地震的能力 不只是强度

还要求结构具有吸收能量的能力 称为延性

如果建筑物在水平方向的变位能达到基本地震时间荷载下所预计变位的几倍 而仍能保持承受垂直荷载的能力

那么它一定能吸收比时间地震更大的地震能量 如果具有这样的延性

即使建筑物发生严重的破坏 仍能避免完全倒塌

延性如果低到不能发挥影响时 若想承担同样的荷载

则必须以提高抵抗力为代价

即抵抗力要达到构件不会超越弹性极限的程度

可以说

结构每一构件的延性决定了整个结构抵抗超载的能力 因为框架结构强震下 弹性变形引起的水平位移较大 为了使框架结构有充分的变形能力

防止发生脆性性质的剪切破坏或混凝土受压破坏 需通过计算和采取必要的构造措施 保证梁柱有足够的延性

结构的延伸性与材料特性、节点构造和结构形式有关

某些材料（特别是钢材 如图）的延性好

只有在发生相当大的塑性变形后才出现破坏；而脆性材料（如混凝土）中极小的变形就会使它们立刻断裂

钢筋混凝土内的钢材能使这种材料形成相当的延性 通过延性变形吸收能量并延缓混凝土的全部破坏

即使超过弹性极限（荷载引起永久变形的点）材料在完全断裂之前仍能进一步承担荷载

构件尺寸、端部状况和连接细部也会影响延性 为使结构、构件具备必要的延性 可以从以下几个方面采取措施：

⑴.材料选用方面：

1).混凝土强度等级限制： 多高层房屋各构件混凝土最低强度等级限值

┌────────┰────────┐

│ ┃抗震构造措施等级│

│ 构 件 ┠───┬────┤

│ ┃ Ⅰ级 │Ⅱ、Ⅲ级│

┝━━━━━━━━╋━━━┿━━━━┥

│框架梁、柱、节点┃ C30 │ C20 │

├────────╂───┼────┤ │ 剪 力 墙 ┃ C20 │ C20 │

└────────┸───┴────┘ 2).钢筋种类：

不得采用硬钢等变形能力小的钢种

如冷拉钢筋、热处理钢筋、Ⅳ级热轧钢筋和各种高强钢丝

并且所用钢筋极限强度与屈服强度之比不宜小于1.25（实质上是限制了延性差的钢筋 如冷拉钢筋的使用）

以使结构构件某一部位出现塑性铰以后仍有足够的转动能力 避免钢筋过早拉断

当混凝土强度等级和配筋率相等时 结构构件的延性随着钢筋级别的提高而降低 我国生产的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋的塑性性能较好 因此

结构构件的纵向受力钢筋宜选用Ⅱ、Ⅲ级钢筋 箍筋宜选用Ⅰ、Ⅱ级钢筋

3).施工：

切忌随意用较高强度钢筋代换设计中规定的钢筋 或随意增加结构中 的配筋数量

以防降低结构的延性和改变屈服强度系数沿房屋高度的分布 情况 如果必须代换时

应按钢筋拉力设计值相等的原则进行

同时应满足强屈比和超强比（钢筋的屈服强度实测值与钢筋的强度标准值之比 一级抗震等级时不大于1.25 二级抗震等级时不大于1.4）的要求

以避免影响强柱弱梁、强剪弱弯等设计原则的实现

⑵.结构计算及构造方面：

1).框架柱的压应力不能太高： N N ───≤〔───〕 bhfc bhfc ┌N---竖向荷载与水平荷载（包括地震作用）共同作用下柱的轴向压力

│ 可近似估计为：┌N=(1.05～1.1)Nv.（风荷载作用或7°设防时）│ └N=(1.1～1.15)Nv.（8°设防时）

│ Nv---竖向荷载下柱的轴向力

│bh---柱的截面面积

│fc---柱混凝土的轴向抗压强度

└〔N/bhfc〕---柱轴压比限值

┌───┰────────────┬────┐

│ ┃ 抗震构造措施等级 │ 无抗震 │

│柱类别┠──┬──────┬──┤设防要求│

│ ┃ Ⅰ │ Ⅱ │ Ⅲ │ │

┝━━━╋━━┿━━━━━━┿━━┿━━━━┥

│边角柱┃0.60│0.65(0.70)│0.70│ 0.75 │

├───╂──┼──────┼──┼────┤

│中 柱┃0.65│ 0.70 │0.75│ 0.75 │

└───┸──┴──────┴──┴────┘

括号中数字设计成强柱弱梁的框架柱

如不满足轴压比要求时 应首先考虑加大柱截面面积

其次可提高混凝 土的强度fc 2).构造措施：

柱纵向钢筋最小配筋率：（柱截面中全部纵向筋面积之和与柱截面面 积之比）

┌──────┰──┬──┬──┬─────┐

│抗震措施等级┃Ⅰ级│Ⅱ级│Ⅲ级│无设防要求│

┝━━━━━━╋━━┿━━┿━━┿━━━━━┥

│ 中柱、边柱 ┃0.8%│0.7%│0.6%│ 0.4% │

│ ┃ │ │ │ │

│ 角 柱 ┃1.0%│0.9%│0.8%│ 0.6% │

└──────┸──┴──┴──┴─────┘

梁柱截面尺寸：

┌─框架梁的宽度不宜小于200mm和柱宽的1/2 且宜控制h/b≤4；

├─柱的截面尺寸不宜小于300mm；

├─梁的净跨与梁高之比 ─┬不宜小于4（以防发生明显的

└─柱的净高与柱截面长边之比─┘脆性剪切破坏 降低结构的延性）

框架梁、柱的配筋形式应满足各项构造规定

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━_

21.计算纵向框架内力时

何时可以不考虑风荷载作用？

①.在平面尺寸中 纵向长、横向窄

房屋山墙受风面积较小；纵向框架跨数多（柱多）而刚度大

②.房屋高度低 风荷载较小

③.属于横向承重体系 主要荷由为横向框架承受

当满足以上条件时

纵向风荷载所产生的框架内力不大 可以略去不计

22.框架梁、柱设计时 一般控制断面在何处？

①.框架梁的控制断面是支座和跨内截面

⑴.支座截面处 一般产生最大负弯矩和最大剪力

水平荷载作用下此处还有可能产生正弯矩

因此也要注意组合可能出现的正弯矩（一般框架梁底受拉钢筋不截断 也不宜弯起）

梁支座截面最不利位置应是柱边处 而内力分析结果是柱直轴线位置处的内力 因此应别忘记将其换算到柱边处

M'=M-V*b/2.V'=V-tgα*b/2.α---剪力与水平线的夹角

tgα=ΔV/Δl.ΔV---在长度Δl范围内的剪力改变值

⑵.跨内截面

可能是最大正弯矩作用处

也要注意组合可能出现的负弯矩

②.框架柱的控制断面是柱的上、下端

弯矩最大值在柱的两端；

剪力和轴力通常在一层内无变化或变化很小

23.建筑结构水平位移的限制如何？

建筑结构水平位移包括两方面：房顶总水平位移Δ；

各楼层层间水平位移δ

我们对水平位移进行控制 有以下几个理由：

①.保证主要结构的安全

不因位移过大而发生结构的开裂、破坏、失稳和倾覆

②.限制δ

可尽量减少或防止非结构构件和室内装修的破坏 降低地震后的维修费用

③.限制Δ

可使在建筑内生活、工作的人们不致因位移过大而感到不舒适

建筑结构水平位移限值： H---房屋的总高； h---楼层的层高

风荷载作用下 地震荷载作用下

结构类型 δ/h限值 Δ/H限值

δ/h限值Δ/H限值

框

实心砖填充墙 1/400 1/450 1/200 1/250 架

空心砖填充墙 1/500 1/550 1/250 1/300

框架-剪力墙 1/600 1/800 1/250 1/300

高层建筑钢筋混凝土结构 在风荷载作用下：

轻质隔墙 δ/h≤1/450 Δ/H≤1/550；

砌体填充墙 δ/h≤1/500 Δ/H≤1/650

24.什么叫短柱？如果结构出现短柱 如何处理？

①.短柱就是

柱净高Hz0与平行于地震作用方向的柱截面高度hz之比小于4的柱（Hz0/hz＜4）

短柱往往出现于局部错层或山坡场地中部分结构立于较短的柱子上、设备夹层、柱间有半高填充墙以形成条形窗、不适当地设置某些拉梁及楼梯间等处 框架在地震作用下 柱端的剪力一般较大 造成剪跨比较小形成短柱

短柱

对竖向荷载来说 它受到的弯曲较少 因此能承受较大的荷载 但短柱刚性较大 在侧向荷载情况下

荷载是依据抗力构件的刚度进行分配的 短而刚的柱子所”吸引“的力 可能与其强度很不相称 如图

悬臂柱刚度（柔度为pl3 /3EI）随长度的立方而变化 如果两柱的E、I相同 柱长度增加两倍

其柔性将增为8倍（23)如果它们必须作等量的挠曲

则8倍刚性的柱（短柱）将承担的荷载为另一柱的8倍

长柱一般发生弯曲破坏；短柱多发生脆性的剪切破坏

同层出现长、短柱共存时 在地震作用下

刚度大的短柱首先剪切破坏而形成逐柱破坏 短柱先于其他柱破坏 削弱了楼层的总强度 不利于框架受力

②.如果出现短柱 应验算其抗剪强度

短柱所受剪力应全部由箍筋承担 不考虑混凝土的作用 短柱延性很差

往往产生脆性剪切破坏

可能在柱的中部截面产生交叉剪切裂缝

因此要求：

⑴.箍筋体积比μs≥0.2fc/fy 且沿柱全高布置

一般箍筋直径不小于θ8 间距不大于100mm 应采用复合箍 不得采用单箍

箍筋体积比： asls 其中：as---箍筋的单肢面积； μs= ls---箍筋的单根总长；

l1l2S.l1l2---箍筋箍内的混凝土核心面积； S---箍筋间距

⑵.最大轴压比应比一般柱的轴压比减小0.05

也可以采用一些其它措施 例如

将形成短柱效应的砌体填充墙

在每根柱的每一边切下一条竖直的砌体窄条 并在缝隙中填以可压缩性的填料 以消除填充墙的加劲作用 当然同时应保证墙体的稳定

25.为什么要对抗剪进行纵向抗震验算？

26.为什么要进行框架柱的轴压比验算？如何验算？

控制轴压比 可保证构件的延性

使柱截面平均压应力不过高（用于初选柱截面尺寸）

试验表明

以弯曲破坏为主的柱中 随着轴压比的加大

构件屈服时的位移逐步加大 而多质区的混凝土压碎提前 导致拉延性降低 使质区混凝土酥裂

部分质区混凝土退出工作 从而柱承载力迅速下降

为了保证框架柱有足够的延性 对柱的轴压比应加以限制 保证框架具有良好的延性节点

使节点中出现计算时没有考虑的超额应力时 可以通过塑性变形

吸收一部分能量并使应力重分布

①.无抗震设防要求时： N ≤0.75 Acfc ②.有抗震设防要求时：

边、角柱： N ≤0.6（Ⅰ级抗震措施）Acfc 0.65（Ⅱ级抗震措施）0.70（Ⅲ级抗震措施）

中柱：

N ≤0.65（Ⅰ级抗震措施）Acfc 0.70（Ⅱ级抗震措施）0.75（Ⅲ级抗震措施）

③.不满足上述要求时 首先应考虑加大柱截面面积 其次可提高混凝土的强度等级

27.框架梁端弯矩为什么要调幅？梁端和跨中如何调幅？

①.主要基于两方面的原因：

框架在抗震设计中为了有意识地使梁端部先出现塑性铰 梁中内力塑性重分布

减少梁端负弯矩钢筋的数量

另外

在用位移法计算框架内力时 假定框架变形前后

刚性节点处的各杆间的夹角不变 但对于装配式或装配整体式框架 钢筋锚固、焊接和接缝不密实等原因 受力后可能产生节点变形 使节点约束有所放松 从而引起梁端弯矩减小 跨中弯矩增大

所以设计中要对梁端弯矩调幅 即对梁端弯矩乘以调幅系数 使其减小

②.调幅系数β：

现浇框架： β=0.8～0.9 可取0.8；

装配式或装配整体式框架： β=0.7～.0.85 可取0.8

③.显然 梁端弯矩调整减小后 跨中弯矩应相应增大 方法有两种：

⑴.将调幅后的梁端弯矩叠加简支梁跨中弯矩M3 即可得到梁跨中调幅后的弯矩M'3 且M3至少取简支梁跨中弯矩M中 的50% 这是为保证支座出现塑性铰后 梁跨中截面有足够的安全度

⑵.或将跨中弯矩乘以1.1～1.2的调幅系数 即可得到梁跨中调幅后的弯矩M'3

M'3尚应满足： β(M1+M2)/2+M'3＞M中；

M'3＞M中/2

实际上

由于荷载组合时求出的跨中最大正弯矩和支座最大负弯矩并不是在同一荷载作用下发生的 那么相应于支座最大负弯矩下的跨中弯矩虽经调幅增大 一般也不会超过跨中最大（最不利）正弯矩 因而在使用最不利内力作截面配筋时 支座最大负弯矩经调幅降低后

跨中最大（最不利）正弯矩不必相应增大

④.框架地震作用效应不应调幅 如需调幅时

应考虑内力的极限平衡

⑤.调幅主要是对竖向荷载作用下的内力进行调整 调整后再与水平荷载作用的内力进行组合

因为水平荷载作用下 梁端弯矩可正可负 如果为正时调整

直接影响到跨中钢筋的配置（减小了梁下部正弯矩钢筋）；并且梁端正弯矩调小后再与其他荷载下的梁端负弯矩进行组合时 结果反而使组合弯矩增大 从而失去调幅作用

所以水平荷载下不进行调幅

28.框架按”强柱弱梁“的原则进行设计 其基本概念是什么？为此可采取哪些措施？

①.所谓”强柱弱梁“ 就是指在地震作用下 塑性铰首先在梁端出现 而避免在柱中出现 呈现”梁铰机制“ 所谓强柱

就是应使框架柱的抗弯刚度比梁的抗弯刚度强 抗剪应有足够的能力

在强烈地震作用下

结构发