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2025年高层建筑结构设计各章节试题及答案

第一章高层建筑荷载与作用

一、单项选择题

1.某8度（0.2g）区200m高的钢筋混凝土框架-核心筒结构，按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2024）计算楼面活荷载时，下列哪项取值符合规范要求？

A.普通办公室2.0kN/m2

B.消防疏散通道3.5kN/m2

C.藏书量500册/m2的图书馆5.0kN/m2

D.上人屋面2.0kN/m2

答案：B（解析：普通办公室活荷载为2.5kN/m2，A错误；藏书量500册/m2的图书馆为6.0kN/m2，C错误；上人屋面为2.5kN/m2，D错误；消防疏散通道活荷载为3.5kN/m2，B正确。）

二、简答题

2.简述高层建筑风荷载计算中“风振系数”的物理意义及主要影响因素。

答案：风振系数是考虑风荷载动力效应的放大系数，反映了结构在脉动风作用下的振动对风荷载的影响。主要影响因素包括：结构的基本自振周期（周期越长，风振效应越显著）、结构阻尼比（阻尼比越大，振动衰减越快，风振系数越小）、地面粗糙度类别（粗糙度越高，脉动风强度越大）、结构高度（高度越高，风振效应可能越明显）。

三、计算题

3.某30层（高度120m）混凝土框架-核心筒结构，位于B类地面粗糙度地区（基本风压w?=0.6kN/m2），结构基本自振周期T?=3.0s，阻尼比ζ=0.05。按《建筑结构荷载规范》计算100m高度处的风振系数β_z（已知：B类地区脉动风荷载的共振因子γ=1.2，背景因子ν=0.8，顶部高度H=120m，100m高度处的风压高度变化系数μ_z=2.0）。

答案：风振系数β_z=1+ξνφ_z，其中ξ为脉动增大系数。根据规范，T?=3.0s，ζ=0.05，B类地区，查得ξ=1.5；ν=0.8（题目已给）；φ_z为振型系数，框架-核心筒结构可近似取φ_z=z/H=100/120≈0.833。因此β_z=1+1.5×0.8×0.833≈1+1.0≈2.0（注：实际计算需更精确查表，此处为简化示例）。

第二章高层建筑结构体系与选型

一、多项选择题

1.下列关于超高层建筑（高度＞250m）结构体系的说法中，正确的有：

A.框架-核心筒体系可通过设置伸臂桁架增强抗侧刚度

B.筒中筒体系的内筒与外筒间距宜控制在12~15m

C.巨型框架体系的次框架仅承担竖向荷载

D.带加强层的结构体系需重点验算加强层附近的刚度突变

答案：ABD（解析：巨型框架体系的次框架需同时承担竖向荷载和部分水平荷载，C错误；其他选项均符合《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2024要求。）

二、论述题

2.对比分析框架-剪力墙体系与框架-核心筒体系在抗侧力机理、适用高度及变形特征上的差异。

答案：

（1）抗侧力机理：框架-剪力墙体系中，剪力墙承担主要水平荷载，框架通过与剪力墙的协同工作共同抵抗侧移；框架-核心筒体系中，核心筒（通常为钢筋混凝土剪力墙围成的封闭筒体）作为主要抗侧力构件，框架仅承担部分水平荷载，核心筒的空间受力性能更优。

（2）适用高度：框架-剪力墙体系的最大适用高度（8度区）约为140m（混凝土结构）；框架-核心筒体系因核心筒的空间刚度更大，最大适用高度可达250m（8度区）。

（3）变形特征：框架-剪力墙体系的侧移曲线为弯剪型（下部以剪力墙的弯曲变形为主，上部以框架的剪切变形为主）；框架-核心筒体系的侧移曲线更接近弯曲型（核心筒的整体弯曲变形占主导）。

第三章高层建筑材料与设计指标

一、判断题

1.某180m高的混凝土框架-核心筒结构，其核心筒墙体混凝土强度等级采用C60，框架柱采用C50，符合《高层建筑混凝土结构技术规程》要求。（）

答案：√（解析：规程规定，高度超过150m的高层建筑，剪力墙混凝土强度等级不宜低于C50，框架柱不宜低于C40，本题中C60和C50满足要求。）

二、简答题

2.简述高强钢筋（HRB500）在高层建筑中的应用优势及需注意的问题。

答案：优势：（1）强度高，可减少配筋量，降低结构自重；（2）弹性模量与普通钢筋相近，变形性能良好；（3）节约钢材，符合绿色建筑要求。需注意的问题：（1）高强钢筋的延性略低于HRB400，需控制配筋率避免脆性破坏；（2）与混凝土的粘结性能需通过端部弯钩或机械锚固加强；（3）抗震设计中需满足强屈比（≥1.25）和超强比（≤1.30）的要求。

第四章地震作用与抗震设计

一、单项选择题

1.某7度（0.15g）区220m高的混合结构（钢框架-混凝土核心筒），其抗震设防类别为标准设防类，按《建筑抗震设计规范》（GB50011-20