2025年大学四年级（土木工程）高层建筑结构设计试题及答案.doc

2025年大学四年级（土木工程）高层建筑结构设计试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 高层建筑结构在水平荷载作用下的内力计算中，下列哪种方法不适用于框架-剪力墙结构？（ ）
A. 分层法
B. 反弯点法
C. D值法
D. 协同工作分析方法
2. 对于高层建筑结构，当采用竖向荷载作用下的分层法进行内力计算时，（ ）。
A. 各柱的线刚度均乘以0.9进行折减
B. 各柱的线刚度均乘以1.1进行增大
C. 底层柱的线刚度不折减，其余各层柱线刚度乘以0.9进行折减
D. 底层柱的线刚度乘以1.1进行增大，其余各层柱线刚度不折减
3. 高层建筑结构中，框架梁的截面宽度不宜小于（ ）。
A. 150mm
B. 200mm
C. 250mm
D. 300mm
4. 在高层建筑结构设计中，剪力墙的厚度不应小于楼层高度的（ ）。
A. 1/20
B. 1/25
C. 1/30
D. 1/35
5. 当高层建筑结构的抗震设防烈度为8度时，下列哪种结构形式的抗震等级最高？（ ）
A. 框架结构
B. 框架-剪力墙结构
C. 剪力墙结构
D. 筒体结构
6. 高层建筑结构的基础埋置深度，当采用天然地基时，不宜小于建筑物高度的（ ）。
A. 1/10
B. 1/12
C. 1/15
D. 1/20
7. 对于高层建筑结构，在进行结构平面布置时，下列哪种做法是不正确的？（ ）
A. 结构平面形状应力求简单、规则
B. 宜使结构平面的质量中心与刚度中心重合
C. 当结构平面有较大突出部分时，应考虑设置防震缝
D. 为了提高结构的空间受力性能，可采用连体结构
8. 高层建筑结构中，框架柱的轴压比不宜大于（ ）。
A. 0.6
B. 0.7
C. 0.8
D. 0.9
9. 在高层建筑结构设计中，下列哪种情况需要考虑结构的扭转效应？（ ）
A. 结构平面形状不规则
B. 结构竖向布置不规则
C. 结构质量分布不均匀
D. 以上情况均需要考虑
10. 高层建筑结构的风荷载标准值与下列哪些因素有关？（ ）
A. 建筑物的高度
B. 建筑物的体型系数
C. 地面粗糙度
D. 以上因素均有关

第II卷（非选择题，共70分）
二、填空题（每题2分，共10分）
1. 高层建筑结构按结构材料可分为______结构、______结构、______结构和______结构。
2. 高层建筑结构的受力特点是______、______和______。
3. 框架结构的内力计算方法有______、______和______。
4. 剪力墙结构的优点是______、______和______。
5. 高层建筑结构的基础类型有______、______、______和______。

三、简答题（每题10分，共30分）
1. 简述高层建筑结构设计的基本原则。
2. 说明框架-剪力墙结构中框架和剪力墙的协同工作原理。
3. 简述影响高层建筑结构抗震性能的主要因素及提高抗震性能的措施。

四、分析题（共15分）
材料：某18层高层建筑，采用框架-剪力墙结构。在进行结构设计时，对结构的侧向位移进行了计算分析。已知该建筑的高度为60m，结构自振频率为1.5Hz。
题目：根据上述材料，分析该框架-剪力墙结构的侧向位移情况，并说明如何控制结构的侧向位移。（150字到200字）

五、设计题（共5分）
材料：某20层高层建筑，场地类别为II类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g。建筑平面形状为矩形，长40m，宽20m。
题目：请设计该高层建筑的结构体系，并说明设计依据和主要设计参数。（答案150字到200字）

答案：1. A 2. C 3. B 4. B 5. C 6. C 7. D 8. D 9. D 10. D
二、1. 混凝土结构、钢结构、钢-混凝土组合结构、木结构
2. 水平荷载起控制作用、结构轴向变形和剪切变形不可忽略、结构侧移随高度增加迅速增大
3. 分层法、反弯点法、D值法
4. 侧向刚度大、水平承载力高、抗震性能好
5. 天然地基上的浅基础、桩基础、筏形基础、箱形基础
三、1. 基本原则：安全适用、经济合理、技术先进、方便施工。满足承载力和侧向位移要求，考虑抗震设防，合理选择结构体系和材料，注重概念设计。
2. 协同工作原理：在水平荷载作用下，框架和剪力墙通过楼盖联系在一起，共同抵抗水平力。框架主要承担竖向荷载，剪力墙承担大部分水平荷载。通过变形协调，两者相互作用，使结构受力更合理，侧向位移减小。
3. 主要因素：结构体系、抗震等级、场地条件、建筑平面和竖向布置等。措施：合理选择结构体系，提高抗震等级，加强结构整体性，控制结构平面和竖向不规则性，设置抗震构造措施等。
四、该框架-剪力墙结构侧向位移情况与结构自振频率等有关。一般高度60m建筑侧向位移应满足规范要求。可通过增加剪力墙数量、提高结构刚度等控制侧向位移。如合理布置剪力墙，增强其抗侧力作用，同时优化框架设计，使两者更好协同工作，从而有效控制侧向位移。
五、可采用框架-剪力墙结构体系。依据场地类别和抗震设防烈度等。主要设计参数：框架部分按框架结构设计，满足竖向承载力和侧向刚度要求；剪力墙合理布置，承担大部分水平力，控制结构侧向位移。通过计算确定构件尺寸、配筋等，确保结构安全可靠且经济合理。