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1、土木工程钢结构毕业设计（结构）答辩问题集 锦分层法，水平荷载，桩基础，地震计算1框架梁柱的尺寸确定钢构设计的梁柱尺寸，先确定钢构件的形式，如工型，槽型，口型等，根据稳定性和变形，然后可通 过层高，长细比，高宽比等来确定尺寸，最后通过软件复验可行性，受压构件容许长细比150-200.45竖荷下内力计算过程可近似地采用分层法。可假定：（1）作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的框架梁的影响不 计，（2）在竖向荷载作用下，不考虑框架的侧移。计算过程可如下：（1）分层：分层框架柱子的上下端均假定为固定端支承，（2）计算各个独立刚架单元：用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得
2、的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。（3）叠加：在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠 加，作为原框架结构中柱的内力。叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在 框架节点处常常不平衡。这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。若欲提高精度，可对节点, 特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正。2 Gi （重力代表值）的计算Gi=永久荷载标准值（构件）+X楼面活载标准值（雪荷载 灰荷载等*组合系数）3 如何保证框架的延性强柱弱梁”设计原则一控制塑性铰的位置此框架结构抗震设计的关键是梁柱
3、塑性铰设计。为此，应遵循：1)“强剪弱弯”设计原则一一控制构件的破坏形态4 基础的计算内容承载力 冲切 受剪力计算48 自振周期如何计算3.4.1能虽法能量法是根据体系在振动过程的能址守恒原理导岀的 适用用求结构的基本频率此方法常用于求解以剪切型为宁的框架结构位移:= X + )速度: xo = cosfcz + 佛为体系振动达到平衡位置时，体系变形 位能为零，体系动能达到最大(TmaKi=当体系振动达到振幅最大值时T体系动能为零J 位能达到最大值U”曲j N住皿二牙乞吩E亠r=J5 基本风压如何选择基本风压是以当地比较空旷平坦的地面上离地10m高统计所得的50年一遇10min平均最大风速为标
4、准, 按基本风压二最大风速的平方/1600确定的风压值9 轴压比有何意义指柱（墙）的轴压力设计值与柱（墙）的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值（进一步理 解为：柱（墙）的轴心压力设计值与柱（墙）的轴心抗压力设计值之比值。限制柱轴压比主要是为了控制柱的 延性，因为轴压比越大，柱的延性就越差，在地震作用下柱的破坏呈脆性。53. 水平荷下计算梁端弯矩和剪力54. 什么是强剪弱弯如何调整“强柱弱梁，强剪弱弯”是一个从结构抗震设计角度提出的一个结构概念。就是柱子不先于梁破坏， 因为梁破坏属于构件破坏，是局部性的，柱子破坏将危及整个结构的安全可能会整体倒塌，后果严重！ 所以我们要保证柱子更“相
5、对”安全，故要“强柱弱梁”；“弯曲破坏”是延性破坏，是有预兆的-如开 裂或下挠等，而“剪切破坏”是一种脆性的破坏，没有预兆的，舜时发生，没有防范，所以我们要避免发 生剪切破坏！这就是我们设计时要结构达到“强柱弱梁，强剪弱弯”这个目标。11 何谓“分层法，”与二次剪力分配法有何区别框架结构在竖向荷载作用下的内力计算可近似地采用分层法。在进行竖向荷载作用下的内力分析时，可假定：（1）作用在某一层框架梁上的竖向荷载对其他楼层的 框架梁的影响不计，而仅在本楼层的框架梁以及与本层框架梁相连的框架柱产生弯矩和剪力。2）在竖向 荷载作用下，不考虑框架的侧移。计算过程可如下：（1）分层：分层框架柱子的上下端均
6、假定为固定端支承，（2）计算各个独立刚架单元：用弯矩分配法或迭代法进行计算各个独立刚架单元。而分层计算所得 的各层梁的内力，即为原框架结构中相应层次的梁的内力。（3）叠加：在求得各独立刚架中的结构内力以后，则可将相邻两个独立刚架中同层同柱号的柱内力叠 加，作为原框架结构中柱的内力。叠加后为原框架的近似弯距图，由于框架柱节点处的弯矩为柱上下两层之和因此叠加后的弯距图，在框架节点处常常不平衡。这是由于分层计算单元与实际结构不符所带来的误差。若欲提高精度，可对节点,特别是边节点不平衡弯矩再作一次分配，予以修正2. 1誉矩二次分配法的基本假定弯矩分配法由于要考虑任一节点的不 平衡弯垢对框架结构所有杆件
7、的影响，计 算比较复杂抿据在分层法巾的计算可知* 參层框架某节点的不平衡弯矩仅对与其相 邻的节点影响较大，对其他节点的影响较 小、因而可将弯矩分配法简化均各节点的 弯矩二次分配和対与其樹交杆件远端的弯 矩一次传递，此即为弯矩二次分配法。 2.2弯矩二次分配法的计算方法密矩二次分配法比分层法作了更进一 步的简化。在分层法中，用弯矩分配法计算 分绘单元的杆端弯矩时任一节虑的不平 衡膏矩都将影响到节直所在机元中的所有 杆件&而弯矩二次分配法则假定任节点 的不平衡弯矩只影响至与该节点相交的各 杆件的远端。因此可將弯矩分配法的循环 次数简化到一次分配、一次传递、再一次分 配。58.活载折减系数荷载折减系
8、数的引入是因为在计算结构或构件楼面活荷载效应时，为了简化计算而把活荷载近似看做 是均布荷载，然而，实际上楼面面积越大，实际平摊的楼面活荷载越小，所以，在计算结构或构件楼面活 荷载效应时，如果引起效应的楼面活荷载面积超过一定的数值，就应该对楼面均布活荷载折减，于是就引 入了楼面活荷载折减系数。、15水平地震力的计算方法范缺点弥补步骤：1、算结构自重。2、计算整体刚度。3、结构的自振周期、4、算出总水平地震作用。5、算出各层水平地震力作用。D值法是修改后的反弯点法：D是代表刚度。：实际工程与计算存在差别，有进行修正才可16结构布置结构合力，计算方便，传力路径合理，满足建筑的相关使用要求，考虑部分构
9、件的制作工艺值的意义另外，柱的反弯点高度也与梁柱线刚度比、上下层横梁的线刚度比，上下层层高的变化等因素有关。 日本武藤清教授在分析了上述影响因素的基础上，对反弯点法中柱的抗侧移刚度和反弯点高度进行了修正。 修正后，柱的抗侧移刚度以D表示，故此法又称“D值法”，也称为修正反弯点法。21梁的内力组合方法25梁截面高度确定梁的横截面咼度H跟梁的跨度L有关。下面我就主要说三种情况：1、多跨连续主梁，高跨比（H/L）约在1/141/8之间。2、多跨连续次梁，高跨比（H/L）约在1/181/12之间。3、单跨简支梁，高跨比（H/L）约在1/141/8之间。梁的宽高比一般在1/31/2。27标准值与设计值之
10、间的区别荷载和材料强度的标准值是通过试验取得统计数据后，根据其概率分布，并结合工程经验，取其中的 某一分位值（不一定是最大值）确定的。设计值是在标准值的基础上乘以一个分项系数确定的材料强度的设计值等于材料强度的标准值乘材料强度的分项系数。在现行各结构设计规范中虽没有给 出材料强度的分项系数，而是直接给出了材料强度的设计值，29抗震设防水准小震不坏：当遭受低于本地区抗震设防烈度的地震影响时，一般不受损坏或不需修理即 可继续使用。中震可修：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，但经一般修理或 不需修理仍可继续使用。大震不倒：当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或危
11、及 生命的严重破坏。73.活载取值依据活载 根据建筑物的使用功能不同而不同，见国标荷载设计规范30如何确定抗震等级先根据建筑工程抗震设防分类标准GB 502232008把建筑工程分为甲、乙、丙、丁四个类别；再按照建筑抗震设计规范GB 50011-2010,根据上述确定的设防类别、烈度、结构类型和房屋 高度确定抗震等级。1）甲类、乙类建筑：当本地区的抗震设防烈度为68度时，应符合本地区抗震设防烈 度提高一度的要求；74.抗震设计原则小震不坏，中震可修，大震不倒的原则78. 水平侧移验算的意义第一，保证主要结构基本处于弹性受力状态，对钢筋混凝土结构要避免混凝土墙或柱出现裂缝；将混 凝土梁等楼面构件
12、的裂缝数量、宽度限制在规范允许范围之内。第二，保证填充墙、隔墙和幕墙等非结构 构件的完好，避免产生明显损坏。35单向双向板板一般是四边支承，根据其受力特点和支承情况，又可分为单向板和双向板。在板的受力和传力过程 中，板的长边尺寸L2与短边尺寸L1的比值大小，决定了板的受力情况。可按沿短边方向的单向板计算； 当长边与短边比值小于2时，宜按双向板计算；当长边与短边比值介于2与3之间时，亦可按沿短边方向 的双向板计算，但应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋；当长边与短边比值小于2时，应按双向板计算。79. 框架结构的变形特点(1) 框架结构所用的钢筋混凝土或型钢有很好的抗压和抗弯能力，因此，可以加大建
13、筑物的空间和高度。(2) 可以减轻建筑物的重量。(3) 有较好的抗震能力。(4) 有较好的延性。(5) 有较好的整体性。4. 框架结构的缺点因构件截面尺寸不可能太大故承载力和刚度受到一定限制，因此房屋的高度受到限36竖向荷载调幅，为什么这是按弹性方法计算的，对求得的M进行适当的调整，以考虑非弹性变形引起的内力重分布。引起重分布的原因是刚度比值的变化或出现塑性铰，但一般情况下不对跨中的M进行调幅，而梁端由 于拱的作用，所以常对端部调幅80. 柱负载面积水平左邻柱距+水平右邻柱距)/2】x【(竖直上邻柱距+竖直下邻柱距)/2】84“反弯点”与“D值法”有何区别反弯点法出发于假定的反弯点而计算比较粗
14、略D值法更精确D就是改进的反弯点法，考虑了横梁线刚度进而节点有转角时对柱的抗侧移刚度进而反弯点位置的影响135. 桩数的确定确定桩数用标准组合的最大轴力确定136. 已知柱端弯矩.如何求梁端弯矩先算出总剪力根据柱子刚度分配总剪力然后查表得出柱子反弯点柱剪力剩以柱端距反弯点距离即 得出弯矩 然后根据节点平衡求出梁端弯矩若节点不止一根梁按刚度分配弯矩109.梁柱线刚度如何计算梁柱的线刚度就是EI/L相对线刚度就是相较于同一个节点的梁、柱的线刚度分别所占总线刚度的比值。156.次梁布置如何考虑所有柱子原则上都应该有两个方向的主梁与之相连，主梁宜直接连接两根柱子。在上部有较重墙体的位置，应该布置梁；在
15、楼板高度变化处，应该布置梁。这样布置下来，如果还有跨度较大的板（超过你考虑的板厚的30倍），最好设置次梁将板划分为 较小块。164.反弯点高度确定反弯点位置底层：距支座2/3层高处其余层：1/2层高处165.风荷载如何计算Wo确定当计算主要承重结构时，按式：wk二Bz|is|dzWowk一风荷载标准值（kN/m2）；Bz高度z处的风振系数；US风荷载体型系数；Hz风压高度变化系数；Wo基本风压（kN/m?）。121 内力组合的目的176.鞭梢效应鞭梢效应中鞭的末端的速度远较柄的速度大，甚至可以超过音速。在建筑上，鞭梢效应是有害的，特 别是高楼、电视塔等，震动传到顶部就会被放大，在地震等情况下很容易被破坏。地震灾害调查中发现， 屋顶的小阁楼，女儿墙等附属结构破坏严重，就是因为顶部质量和刚度的突变，由鞭梢效应引起的结果。编辑本段预防为了减弱鞭梢效应，不应只盲目的增大突出物的刚度，最有效的方法应使突出物的第一阶自振频率与 整体结构低阶频率不要接近地面运动扰频。1. 二阶分析方法与非线性分析方法有何区别 二阶与非线性分析本质一样，区别仅是二阶多指几
