高三复习限时集训(十七) 城市的空间结构与城市服务功能

高三复习限时集训(十七) 城市的空间结构与城市服务功能（精选3篇）

篇1：高三复习限时集训(十七) 城市的空间结构与城市服务功能

限时集训(十七)城市的空间结构与城市服务功能

(限时：45分钟 满分：100分)

一、单选题(每小题4分，共计32分)

(2012·南通第二次调研)下图为“某城市空间结构图”。读图，完成1～2题。

1．该城市地租等值线分布类似于下图中的（）

A．甲

C．丙B．乙D．丁

2．图中①、②、③、④数字依次代表的功能区合理的是()

A．化工园区、现代农业园区、高新园区、机械工业园区

B．高新园区、化工园区、机械工业园区、现代农业园区

C．现代农业园区、机械工业园区、化工园区、高新园区

D．机械工业园区、高新园区、现代农业园区、化工园区

(2013·南京模拟)下图为我国华北地区某城市房价等值线图。读图回答3～4题。

3．图中A点房价和B点房价的最大差值可能是()

A．3 900

C．2 900B．3 300D．4 300

4．目前，一些城市选择近郊到远郊建造公租房、经济适用房。影响该决策的主导因素是()

A．土地价格B．地租支付能力

C．交通条件D．土地利用效益

下图是某研究性学习小组对一个地区的城市聚落分布进行模式化处理得出的图像，其中有省政府驻地、地级市政府驻地、县政府驻地、县级市政府驻地，甲区域分布着若干乡村聚落。读图回答5～6题。

5．图示地区的城市共有()

A．两级

C．四级B．三级D．五级

6．甲区域的居民可以沿图示箭头到附近城市寻求服务，通常情况下，到达频率最高和最低的城市分别是()

A．u和s

C．v和sB．u和tD．v和t

(2012·南京调研)下图为某市三个不同区域的土地利用结构图。读图回答7～8题。

7．三个区域中()

A．工业污染最严重的是a

C．地价最高的是cB．常住人口最多的是bD．商业活动最为繁荣的是b

8．以下地理事项最有可能位于a区域的是()

A．大型批发零售市场

C．疗养院

二、双选题(每小题6分，共计24分)

(2012·南通第二次调研)“西祠胡同淘淘巷”作为国内首家网络实体经营街区，开辟了创新型的电子商务模式，网络经营与实体经营有机结合，经营模式独特，集聚了南京近千家特 B．高级住宅区D．中心商务区

色商铺。下图为“南京中央商务区商业圈示意图”。读图，完成9～10题。

9．南京中央商务区形成的主要优势条件有()

A．消费群体大

C．交通通达度好B．工业产出多D．仓储容量大

10．与新百、中央商场相比，淘淘巷网络实体街区的成功主要得益于()

A．物流的发展

C．网络的普及B．货源的拓展D．地铁的延伸

(2012·常州期末)图甲为某城市空间结构示意图，图乙为该地风向频率图。读图回答11～12题。

11．a、b、c、d四地中，工业布局规划合理的有()

A．a

C．cB．bD．d

12．该城市铁路通车后，长途汽车客运总站拟搬迁至e地，其主要原因有()

A．e地环境优美

B．加强铁路与公路的联运，旅客集散便捷

C．缓解城市中心区交通运输压力

D．城市边缘地带土地租金较低

三、综合题(共计44分)

13．(2013·扬州调研)下图为“东京城市规划布局示意图”。读图完成下列各题。(24分)

(1)东京的城市空间结构模式为________，城市功能区主要沿________呈楔形向外扩展。(4分)

(2)东京工业用地的分布特点是________________，其主要原因是____________

____________________________________________________________。(6分)

(3)甲、乙分别为新开发的住宅区，价格高且畅销的是________，判断理由是

________________________________________________________________________。(4分)

(4)影响东京城市功能区形成的主要因素有________________________________。(4分)

(5)据图分析，东京城市规划布局的主要优点有__________________________________________________________________________________________________________。(6分)

14．读下列材料，回答问题。(20分)

材料一 “杭州湾跨海大桥及周边地区示意图”。

材料二 江苏将在2020年之前新建5条过江通道。下图为长三角的“Z”字形发展带示意

图。

材料三 “以上海、南京、杭州为核心的长江三角洲城市群集聚模式与扩展方向示意图”。

(1)杭州湾聚落主要沿________集聚分布。(4分)

(2)据材料一说出图中的城市共________个等级。不同规模城市的服务功能有什么差异？(8分)

(3)结合材料二、三分析都市圈形式的发展与城市单独发展相比有何优势？(8分)

答案

限时集训(十七)城市的空间结构与城市服务功能

1．C 2.A 第1题，城市主要道路与环线交会处地租较高，形成地租次高峰，地租等值线沿交通线向地租低值(城市外围)弯曲。第2题，化工厂可能带来大气污染、水污染，化工园区应布局在①地；机械工业有大量大型的设备、原材料和产品需要运输，④地有铁路、公路、高速公路、水路，交通便利，应布局机械工业园区；②地有河流经过，有灌溉水源，应布局现代农业园区。

3．A 4.A 第3题，A点房价在 6 000～7 000之间，B点房价在3 000～4 000 之间，A点与B点房价差值在2 000～4 000之间。第4题，建造公租房、经济适用房需在成本较低的地区，城市郊区土地价格较低适合建设。

5．B 6.B 第5题，由材料和图分析，图中城市等级共有三级。第6题，从城市等级和距离来看，甲区域的居民到最近的城市(县级)寻求服务的频率最高，距离远且提供的服务功能差不多的城市会去得少。

7．B 8.A b住宅用地比重最大，为住宅区，因此常住人口最多；a距市中心最近，且商业用地比重最大，为商业区，地价最高，商业活动最为繁荣；c位于城市外围，地价最低。

9．AC 10.AC 第9题，中央商业区要最大程度地接近消费人群，且交通通达度好。第10题，与新百、中央商场相比，淘淘巷网络实体街区的成功主要得益于物流的发展和网络的普及。

11．BD 12.BC 第11题，化工厂有水污染，应布局在城市河流的下游，因此A项错误；服装厂基本无污染且需要大量廉价劳动力，因此可布局在人口多的住宅区；由该地风向频率图得出，该地盛行西北和东南风，钢铁厂有大气污染，因此应布局在城市对吹风向相垂直的郊外，C项错误。第12题，长途汽车客运总站拟搬迁至e地，能加强铁路与公路的联运，旅客集散便捷，同时缓解城市中心区交通运输压力。

13．解析：第(1)题，考查城市内部的空间结构模式。第(2)题，考查工业区的分布特点及原因。第(3)题，考查住宅区的分布特点及原因。第(4)题，考查城市功能区形成的原因。第(5)题，考查城市规划。

答案：(1)扇形 交通干线

(2)沿河和沿海分布 水运便利，利于工业原料进口与产品出口；水运成本较低

(3)乙 与市中心的交通联系更便捷

(4)经济因素(地租水平)、社会因素、历史因素

(5)城市各功能区分布合理、有较多的公共绿地和森林、环行放射状的城市交通运输网利于出行

14．解析：第(1)题，结合材料一可以得出聚落的分布是沿交通线集聚的。第(2)题，从材料一中可以看出城市的等级有4级，大城市服务范围大、种类多、等级高；小城市则相反。第(3)题，都市圈中，城市间的相互联系紧密，有利于相互间的协作、交流，从而提高都市圈整体的竞争能力。

答案：(1)交通线

(2)4 大城市服务范围大、种类多、等级高；小城市反之。

(3)加强城市间的联系与协作；实行区域的整体管理；促进区域的经济社会发展；顺应全球化和城市化高速发展趋势；提高国际国内的综合竞争力。

篇2：高三复习限时集训(十七) 城市的空间结构与城市服务功能

(建议用时：45分钟)

一、选择题(本大题共12小题，每小题4分，共48分)1．(2016·长春质检)筷子，古称箸，是中国古代独特的发明创造，距今已有六七千年历史。中国传统的礼仪习俗，使得人们在用筷子品尝珍馐美味之时，还得承担一份严格的道义责任。就考古学而言，成千上万种箸文物，可谓洋洋大观，通过小小的筷子，人们可以解读许多惊心动魄的历史场景。由此可见()

【导学号：23192103】

①箸文化是中华民族情感的集中表达 ②箸文化已成为中外文化交流的纽带 ③箸文物是中华文化源远流长的见证 ④箸是中华传统文化的重要物质载体 A．①② C．②③

B．①④ D．③④

D [庆祝民族节日是民族情感的集中表达，①表述不准确；材料中不涉及中外文化交流的内容，②不符合题意；中华文化源远流长的见证可以有很多，箸文物也是一个，③正确；人们可以通过箸解读许多惊心动魄的历史场景，体现出它是中华传统文化的物质载体，④正确。] 2．中国“和”文化历史悠久，蕴含着天人合一的宇宙观、协和万邦的国际观、和而不同的社会观、人心和善的道德观。这表明()①文化具有多样性 ②中华文化博大精深 ③中华文化源远流长 ④传统思想都是优秀文化 A．①③ C．①④

B．②④ D．②③

D [中国“和”文化历史悠久，蕴含着天人合一的宇宙观、协和万邦的国际观、和而不同的社会观、人心和善的道德观，这体现了中华文化源远流长、博大精深的特点，故②③正确；①与题意无关，故排除；传统思想有优秀和落后之分，故④说法错误。] 3．(2016·江西红色七校第一次联考)随着“中文热”在世界范围内的升温，文化部推出了汉字教材《100个汉字认识中国》。《100个汉字认识中国》与常见的汉字教材有着显著区别，它更注重呈现汉字的文化底蕴与审美价值，以神话传说、历史故事、节庆习俗、文学典故等为汉字塑造了丰满的形象，使其流畅易懂、精妙优雅。该教材()①展现了中华文化源远流长、博大精深 ②反映了中华文化具有较强的包容性 ③有利于中西文化的交流、借鉴与融合 ④有利于推动中华文化更好地走向世界 A．①② C．①④

B．②③ D．③④

C [汉字是中华文化源远流长的历史见证，以神话传说、历史故事、节庆习俗、文学典故等为汉字塑造丰满形象又说明中华文化博大精深，①正确。该教材流畅易懂、精妙优雅，有利于推动中华文化更好地走向世界，④正确。题干侧重于推动中华文化走向世界，不涉及中华文化吸收、借鉴其他民族优秀文化成果，②③不符合题意。故选C。] 4．(2016·海淀质检)自古以来，总有一些呐喊，让人热血沸腾。吉鸿昌的“国破尚如此，我何惜此头”，宋哲元的“宁为战死鬼，不做亡国奴”，李少石的“丹心已共河山碎，大义长争日月光”，陈毅的“五年碧血翻沧海，一片丹心照汉旗”，都是穿越历史的呐喊、热血写就的精神。这些呐喊、这种精神()①体现了中华民族共同的价值追求 ②是民族情感的集中表达 ③体现了中华民族精神特征 ④是民族文化的集中展示 A．①② C．②③

B．①③ D．③④

B [材料中这些呐喊、这种精神体现了中华民族共同的价值追求，①当选；民族节日才是民族情感的集中表达、是民族文化的集中展示，②④排除；材料中这些呐喊、这种精神体现了中华民族精神特征，③正确。] 5．(2016·信阳质检)针对纪念抗日战争胜利活动标识使用，国务院新闻办公室要求，以纪念活动标识为元素制作的用品，需与纪念活动主题密切相关，不得乱用、滥用，不得用于制作商标或其他任何商业性用途等。这一要求有利于()

【导学号：23192104】

①克服大众传媒的商业性 ②展现传统文化的民族性 ③弘扬中华民族精神 ④树立高度文化自觉 A．①② C．①④

B．②③ D．③④

D [大众传媒的商业性有其优点，不能克服，①错误；题干没有指向传统文化的民族性，②不选；对纪念活动标识的使用的要求，有利于弘扬民族精神和树立文化自觉，③④正确。] 6．(2016·郑州质检)2015年国庆档期我国电影市场异常火爆，七天拿下超过18.5亿票房，与上一年相比打滚攀升。小成本喜剧《夏洛特烦恼》深受观众喜爱，占据了总票房收入的30%。这说明()①文化产业蕴含着巨大的商机 ②经济为文化发展提供基础 ③我国文化市场日益繁荣活跃 ④文化产品应自觉迎合观众口味 A．①② C．②④

B．①③ D．③④

B [题干强调文化对经济的作用，②指向经济影响文化，故不符合题意；④中的“自觉迎合”的说法是错误的，排除；电影市场的火爆是我国文化市场繁荣活跃的重要体现，也说明文化产业蕴含着巨大的商机，故①③正确。] 7．《论语》记载了这样一个故事：孔子和弟子到卫国，弟子问，人口那么多，怎么发展呢？孔子回答富之。弟子又问，如果大家都富裕了，又该怎么办？孔子说教之。就是说，要“教育”。历史与现实总有一些相似之处。经过30多年的改革开放，我国人民生活已经获得了很大改善，越来越多的人“富”起来了。下一阶段我们应该()①保护传统习俗，继承和发扬民族精神 ②大力建设社会主义核心价值体系 ③发展多种类型、多样风格的文化产品 ④把发展社会主义先进文化放到突出位置 A．①② C．②③

B．①④ D．②④

D [对待传统文化应坚持辩证否定观，故①错误；不同性质的文化对人的影响是不同的，我们应发展为社会主义服务的、为人民服务的文化产品，故③错误；②④正确且符合题意，故答案选D项。] 8．(2016·烟台期末)党的十八届五中全会在教育方面提出了许多让国人向往的目标：推动义务教育均衡发展，普及高中阶段教育，逐步分类推进中等职业教育免除学杂费，率先从建档立卡的家庭经济困难学生实施普通高中免除学杂费，实现家庭经济困难学生资助全覆盖。这些目标的提出是()①建设社会主义文化强国的必由之路 ②发展中国特色社会主义文化的内在要求 ③保障人民基本文化权益的具体体现 ④强调了教育是今后全部工作的中心任务 A．①②

B．③④ C．②③ D．①④

C [中国特色社会主义文化道路是建设文化强国的必由之路，故①错误；我国很长一段时间内的中心任务仍然是经济建设，故④错误；搞好教育工作是发展中国特色社会主义文化的内在要求，免除学杂费等措施是保障人民基本文化权益的重要举措，故②③正确。] 9．把“尽善尽美”改为“晋善晋美”，把“刻不容缓”改为“咳不容缓”……针对一些媒体中存在的语言文字不规范问题，国家新闻出版广电总局日前发出通知，要求各类广播电视节目和广告严格按照规范使用国家通用语言文字的字、词、短语、成语等。上述要求是()

【导学号：23192105】

①传承中华优秀传统文化、增强国家文化软实力的需要 ②树立文化自觉和文化自信、确保文化安全的具体举措

③主动摒弃传媒商业性、不断提高人民科学文化素质的表现 ④自觉抵御落后文化、展现中华文化精神和语言魅力的要求

A．①② C．②④

B．①③ D．③④

A [③中的“摒弃传媒商业性”的表述错误，排除；材料中涉及的是语言文字规范的问题，而不是落后文化的问题，因此④不符合题意；依据材料信息，①②表述正确且符合题意，故选A。] 10．(2016·临朐期末)我国青年志愿者扶贫接力计划实施以来，许多志愿者满怀理想与热情，带着知识与技能来到西部广袤的土地上，从事小学教育或科技文化、医疗等方面的服务，既促进了西部贫困地区教育医疗等事业的发展，又使青年志愿者在实践中经受了锻炼，提高了素质。青年志愿者扶贫接力计划的实施()①是落实社会主义精神文明建设根本任务的举措 ②表明科学文化修养是提高思想道德修养的基础

③有利于传播社会主义先进文化和促进良好社会风尚的形成 ④完善了以青年志愿者为主体的社会主义精神文明创建活动

A．①② C．②④

B．①③ D．③④

B [青年志愿者扶贫接力计划的实施属于精神文明创建活动，是落实社会主义精神文明建设根本任务的举措，有利于传播社会主义先进文化和促进良好社会风尚的形成，①③符合题意；科学文化修养和思想道德修养相互促进，②错误；社会主义精神文明创建活动的主体是人民群众，④错误。] 11．(2016·新余质检)2015年3月12日，中国游客在泰国景区洗手台洗脚，此不文明行为引发争议。网友观点不尽相同。你认为正确的是()①游客行为折射国家形象，应提高自身思想道德修养 ②文化具有多样性，产生不同行为是正常的 ③尊重文化多样性，首先要尊重出游地所在国的文化习俗 ④不同民族的文明行为有差异，但也有共同的文明行为要求

A．①② C．②③

B．①④ D．③④

B [文化多样性不是存在不文明行为的理由，故②错误；尊重文化多样性首先尊重本民族文化，故③错误；中国游客在国外景区洗手台洗脚是一种不文明、不道德的行为，故①④分析正确，入选。] 12．中宣部等六部门制定的《2016～2017年全国文艺业务骨干和管理干部培训工作规划》要求，通过扎实深入的学习教育培训，使广大文艺工作者在树立马克思主义唯物史观和文艺观、牢牢把握文艺正确方向上取得新提高，在提升职业精神和思想境界上取得新提高。取得上述新提高，需要广大文艺工作者()

【导学号：23192106】

①自觉创造类型多样的文化产品

②将加强文化管理和提高道德水平结合起来 ③积极践行社会主义核心价值观

④将思想道德修养和科学文化修养结合起来 A．①④ C．②③

B．③④ D．①②

B [①观点偏离题意指向，故排除；②观点错误，加强文化管理是政府或国家的事情；积极践行核心价值观有利于把握文化正确方向，将思想道德修养和科学文化修养结合起来有利于提升职业精神和思想境界，故③④正确。]

二、选择题(本大题共2小题，共52分)13．(26分)阅读材料，回答问题。

材料 在中国古代璀璨的文明里，小到器物，大到建筑，一代代匠人的手中诞生过无数巧夺天工的艺术珍品。中国古典园林因其独特的造园艺术被西方国家所推崇。目前，已有40多座苏州园林先后落户30个国家及地区，漂洋过海传播中国魅力。

“异地落户”的苏州园林，水榭、亭台、拱桥、长廊、漏窗等传统江南园林建筑元素应有尽有，布局精巧韵味独特，亭台楼榭绿树掩映，处处透出大自然的情趣。同时，在建设过程中注重融入当地文化元素，采用全钢结构，引入纳米、碳纤维等多种技术提升中国园林的技术含量。中国工匠秉持“传统与现代、中国与外国、人工与自然和谐共处”的理念，使二者相得益彰，打造了一个个园林精品，受到越来越多海外人士的青睐。

(1)结合材料，运用对立统一的观点，分析中国工匠在园林建设过程中秉持“传统与现代、中国与外国、人工与自然和谐共处”理念的正确性。(12分)(2)结合材料和所学文化生活知识分析，“异地落户”的苏州园林何以受到越来越多海外人士的青睐？(10分)(3)中国制造走出国门离不开工匠的精湛技艺。请就我国如何造就更多的优秀工匠提出两条建议。(4分)[解析] 第(1)问，运用对立统一观点分析各组因素和谐共处的正确性，主要围绕矛盾双方的同一性和斗争性来分析问题；在准确阐明观点的同时，要注意细化分析各组因素是如何体现对立和统一的。第(2)问，注意站在整个文化生活角度全面分析原因，如作为传统文化的鲜明民族特色、作为中华文化的博大精深等；注意结合材料分析成功的原因，如做到借鉴国外先进文化以实现创造发展等。第(3)问，一是注意站在国家角度分析建议；二是建议要指向培育优秀工匠。

[答案](1)矛盾双方既相互排斥又相互依存、相互贯通，由此推动事物的运动、变化和发展。传统与现代在内容和形式上存在差异，但又可以互为配合；中国与外国在建筑理念、设计布局等方面各有特色，但又可以相互借鉴；人工建筑与自然环境既相互对立，又可以相生相融。中国工匠在二者的对立中把握统一，在传承中国古典园林造园工艺的同时，与时俱进，打造了一个个园林精品。

(2)苏州园林是展现中国传统文化的重要载体，因其建筑风格保持了鲜明的民族特色，从而使海外人士感受和领略到中华文化的博大精深和独特魅力。“异地落户”的苏州园林在建设的过程中融入当地文化元素，吸收借鉴国际先进的建筑理念和技艺，符合海外人士的审美情趣，使其成功走向海外。

(3)答案示例：挖掘整理、宣传古今优秀工匠的精神及其先进事迹，在全社会形成推崇“工匠精神”的氛围；重视职业教育，加强技能培训，培养爱岗敬业的人才。(每条建议2分，考生如从其他角度回答，只要符合题意，观点正确，言之有理，均可酌情给分)14．(26分)阅读材料，回答问题。

材料 博物馆是集收藏、研究、陈列、教育四项职能于一体的多功能社会机构，作为以保护、研究、展示和传播人类生产及其环境物证为使命的社会教育机构，是人类文明记忆与传承、发展与创新的重要阵地，其主要任务是通过收藏实物资料，成为信息和文化交流的中心，为公众提供知识、教育和欣赏的文化教育，担负起引导人、教育人、塑造人的重任，被誉为社会教育的第二课堂和人类教育的终身学校。

然而长期以来我国对博物馆的教育功能重视程度不够，出现了一些问题：教育形式单一，仅仅局限于讲解，且多数讲解比较枯燥；公众的教育活动表面化，不善于深入发掘主题，很多活动陷于低幼化；互联网利用形式化，多数博物馆官网处于瘫痪状态。

从全球视野看，树立公共意识与服务意识，从以藏品为中心向观点为中心转变；公众活动从博物馆和公众两个维度去考量公众活动，尤其是首先考虑公众的诉求，已经成为博物馆发展的趋势和潮流。如何配合和适应社会教育并形成互动、走出一条馆社联合、优势互补、资源共享之路，如何让观众从“看客”转变为讲座的“听众”和网站的“用户”，这是我国博物馆需要进一步探索和研究的问题。

(1)运用文化生活知识，说明充分发挥博物馆的教育功能，对社会主义精神文明创建活动的作用及其依据。(10分)(2)结合材料，运用辩证法的革命批判精神与创新意识的知识，说明我国博物馆的发展如何突出为公众服务的特性。(12分)(3)假如你是博物馆馆长，针地博物馆存在的问题，提出两条具体的解决措施。(4分)[解析] 第(1)问，分析对精神文明活动的作用及其依据，实质就是结合教材理论知识去分析题干举措对精神文明建设的具体意义；要围绕材料中有关博物馆教育功能的信息来组织答案，如传承、育人等。第(2)问，首先，辩证法的革命批判精神和创新意识的知识包括革命批判精神的实质和方法论要求；其次，设问要求回答措施，所以要结合方法论组织答案。第(3)问，一是要明确材料中点明的博物馆存在的问题，据此分析措施；二是所提措施要有针对性和可操作性，不能简单罗列理论。

[答案](1)①有利于发挥博物馆的人类文明记忆与传承、创新的重要阵地的作用，传承中华文明，弘扬民族精神。②有利于发挥其引导人、教育人、塑造人的作用，提高公民的思想道德素质和科学文化素质，培育“四有”公民。③有利于推动教育、科学、文化事业的发展，形成良好的社会风尚。

(2)①辩证法按其本质来说，是批判的、革命的和创新的。②密切关注变化发展的实际，敢于破除与实际不相符合的成规陈说。面对趋势和潮流，重视博物馆在服务公众方面的问题，转变以藏品为中心的旧观念。③注重研究新情况，善于提出新问题，敢于寻找新思路。考虑公众的诉求，探索博物馆发展新思路，开拓公共服务的新境界。

篇3：高三复习限时集训(十七) 城市的空间结构与城市服务功能

本工程为焦作新安路商业二期项目 (A区) , 位于焦作市焦东路与河南路交叉口东北角, 地下一层为车库 (战时为人防物资库) , 层高为4.50m, 地上四层为商场, 一层层高为5.70m, 四层层高6.00m, 其余均为5.10m。五层为架空层, 层高3.60m, 六层至三十层为住宅、酒店, 住宅部分层高2.95m, 主楼建筑总高度为99.550m, 裙房的建筑总高度为21.300m, 室内外高差为0.30m。

2 结构设计 (图1-图3)

结构形式主楼为部分框支剪力墙结构, 结构转换层设在标高为21.870m处。裙房为框架结构。主楼基础形式为钻孔灌注桩 (后压浆) +筏板基础, 裙房基础形式为预应力混凝土管桩+承台。建筑结构安全等级为二级, 结构设计合理使用年限为50年, 建筑抗震设防类别标高21.870m (含) 以下为乙类, 以上为丙类。抗震设防烈度7度 (0.10g) , 设计地震分级为一组, 场地类别为III类, 设计特征周期为0.45, 框支柱抗震等级为特一级 (抗震构造措施特一级) , 框支梁抗震等级为一级 (抗震构造措施特一级) , 底部加强部位剪力墙抗震等级转换层以下为特一级 (抗震构造措施特一级) , 转换层以上非落地剪力墙为二级 (抗震构造措施二级) , 非底部加强部位剪力墙抗震等级为二级 (抗震构造措施二级) 。风压高度变化系数, 按C类地面粗糙采用;基本风压:0.5KN/m2 (100年重现期) 。基本雪压:0.4KN/m2。

3 结构布置 (表1)

本工程为商业综合体项目, 功能为车库、人防、商场、酒店、住宅, 主体为框支剪力墙结构, 裙房为框架结构, 四层为结构转换层, 第五层为架空层。

4 存在三种结构超限情况

(1) 平面不规则; (2) 刚度规则性超限; (3) 竖向抗侧构件不连续。

结构规则性分析:《建筑抗震设计规范》第3.4.2条规定, 建筑及其抗侧力结构的平面布置宜规则、对称, 并应具有良好的整体性;建筑的立面和竖向剖面宜规则, 结构的侧向刚度宜均匀变化, 竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小, 避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。

《高层建筑混凝土结构技术规程》第4.3.5条规定, 结构平面布置应减少扭转的影响, 在考虑偶然偏心影响的地震作用下, 楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移, A级高度高层建筑不宜大于该楼层平均值的1.2倍, 不应大于该楼层平均值的1.5倍。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。

根据上述规范要求, 结合本项目结构软件计算结果进行分析, 本工程超限情况如下:

4.1 平面不规则分析

本工程的上部住宅在建筑布局上有局部凹入情况, 最大凹入深度为7.60m, 超过总尺寸 (18.60m) 的30%, 即5.58m。对照《建筑抗震设计规范》表3.4.2-1第二款的规定, 本工程凹凸不规则超限, 属于平面不规则结构。

4.2 结构刚度规则性超限分析

根据结构计算分析的结果, 结构各层X, Y方向本层塔侧移刚度小于上一层相应塔侧移刚度的70%, 或小于相邻上三层平均侧移刚度平均值的80%。由于住宅部分水平向收进的尺寸大于相邻层的25%, 对照《建筑抗震设计规范》表3.4.2-2第二款的规定, 本工程侧向刚度规则性超限。

4.3 结构竖向抗侧力构件连续性超限分析

本工程采用钢筋混凝土部分框支剪力墙结构体系, 转换层位于地上第四层, 对照《建筑抗震设计规范》表3.4.2-2第三款的规定, 属于竖向抗侧力构件不连续。因此, 本工程竖向抗侧力构件连续性超限。

根据建质[2006]220号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的相关规定, 本工程为同时具有三项不规则的高层建筑。

5 解决以上结构超限抗震设计的方法与措施

(1) 调整设计内力系数, 多软件进行计算; (2) 系数的时程分析; (3) 有限元应力分析; (4) 加强结构构造。

5.1 如前所述, 本工程平面属于不规则结构, 而且结构竖向布置复杂, 按建质[2006]220号《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》的相关规定, 本工程属于体型复杂类超限工程。鉴于前述情况, 本工程在设计过程中针对超限项目采取如下措施:

(1) 结构计算分析时, 采用多种软件计算分析, 按《建筑设计抗震规范》第3.4.3条要求, 对薄弱层的地震剪力乘以1.15倍的增大系数, 并按《高层建筑混凝土结构技术规程》相关要求对转换构件的内力设计值乘以不同的增大系数。

(2) 本工程属于A级高度建筑, 根据《高层建筑混凝土结构技术规程》进行了弹性时程分析。

(3) 考虑到本工程结构平面竖向布置均比较复杂, 在结构整体分析的基础上, 对框支框架专门进行了有限元应力分析, 并对框支梁进行应力分析, 以校核设计配筋。

(4) 对框支柱和框支梁等关键性构件在进行SATWE计算时, 按中震弹性的性能目标进行设计。在SATWE计算分析时, 每层框支柱承受剪力之和取基底剪力的30%。

(5) 本工程凸凹不规则, 在进行结构平面布置时采用了在凸凹处加强剪力墙, 设置端柱剪力墙, 在凸凹外周边处剪力墙墙肢设置约束边缘构件, 加大水平与纵向配筋, 以提高其抗震能力。

(6) 由于结构竖向布置复杂, 部分框支柱顶无上部墙体, 形成“秃头柱”现象, 导致框支柱及其相连的框支梁受力复杂, 抗震不利, 为此, 拟在柱头位置设置矮墙, 以改善相关构件的受力状态。

(7) 结构设计计算分析表明, 采取上述各项措施后, 可以实现预期的抗震设防目标, 即整体结构在多遇地震作用下处于弹性工作状态, 在设防地震作用下结构可能进入屈服状态, 但框支柱、框支梁及底部加强部位落地剪力墙等关键构件仍处于弹性工作状态。

5.2 超限抗震设计的具体计算结果及分析

(1) 计算软件和计算模型。结构计算采用PKPM、SATWE作为主要计算软件, 同时采用pmsap作为辅助设计软件进行校核。抗震计算采用振型分解反应谱法, 振型组合采用反应谱CQC法。

(2) 结构周期和振型。结构的部分周期计算结果详见表3、表4。

(SATWE计算结果)

(PMSAP计算结果)

计算结果表明, 前两阶振型分别为Y和X向平动。左右塔第一扭转周期与第一平动周期比分别为0.775和0.672, 满足《高层建筑混凝土结构技术规程》“结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期之比T1, 规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85”的规定。

(3) 结构位移和位移比。如表5、表6所示, 为水平荷载作用下结构位移计算结果。

以上计算结果表明均满足规范要求。

5.3 多道防线本工程为钢筋混凝土部分框支剪力墙结构体系, 转换层之上为剪力墙结构, 连梁为第一道防线, 墙肢为第二道防线, 转换层之下为框架剪力墙结构, 剪力墙为第一道防线, 框支框架为第二道防线。为了确保建筑结构的地震安全性, 设计计算分析过程中采取如下措施:

(1) 连梁刚度折减系数取0.70。

(2) 按照《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ 3-2002) 第10.2.7条“每层框支柱承受剪力之和应取基底剪力的30%”的要求进行内力调整。

(3) 框支梁、框支柱按中震弹性的性能目标进行设计。

5.4 弹性时程分析

输入波的选择:本工程选择了2组天然地震波和1组人工模拟的加速度时程曲线进行结构分析, 其结果如图4所示。

根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第3.3.5条, 每条时程曲线计算所得的结构底部剪力不应小于振型反应分解谱法求得的底部剪力的65%, 多条时程曲线计算所得的结构底部剪力的平均值不应小于振型反应分解谱法求得的底部剪力的80%, 根据计算得出反应谱曲线, 本工程满足规范要求。

5.5 有限元分析框支框架根据《高层建筑混凝土结构技术规程》第10.2.10条规定, “转换层上部的竖向抗侧力构件 (墙、柱) 宜直接落在转换层的主结构上, 当结构竖向布置复杂, 框支主梁承托剪力墙并转换次梁及其上剪力墙时, 应进行应力分析, 按应力校核配筋, 并加强配筋构造措施”。因此, 采用SATWE (2008年10月版本) 对框支框架进行了有限元分析和对框支梁进行应力分析并进行配筋校核。部分转换梁有限元分析结果如图5所示。

6 结论

进行结构设计时, 当建筑结构存在结构超限时, 应严格按照国家有关规范、规程进行分析、计算, 对于超限工程设计, 主要有以下对策: (1) 可采用多种结构计算软件进行计算。对比、分析各软件计算结果, 对结构进行调整, 使结构满足规范要求。 (2) 对框支柱和框支梁等关键性构件在进行SATWE计算时, 按中震弹性的性能目标进行设计, 使整体结构在多遇地震作用下处于弹性工作状态。 (3) 对框支框架进行有限元分析并进行配筋校核。 (4) 对结构进行时程分析, 根据计算结果对结构底部剪力以及楼层剪力进行比较。 (5) 设计计算分析过程中进行调整, 使地震力在主受力构件中合理分配, 以便结构体系形成多道防线。

摘要：焦作新安路城市商业综合体项目地上三十层, 为结构超限项目。针对本项目结构设计中平面不规则、竖向抗侧力构件不连续及刚度规则性三项超限, 本文论述了通过采用对薄弱层地震剪力适当放大系数, 进行弹性时程分析、SATWE计算分析、有限元分析, 在平面凸凹不规则处提高配筋等一系列抗震计算及加强措施以保证结构具有良好的安全性能。

关键词：超限,抗震性能分析与时程分析,有限元分析,构造加强

参考文献

[1]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范[S].

[2]JGJ3-2002, 高层建筑混凝土结构技术规程[S].

[3]JGJ-94-2008, 建筑桩基技术规范[S].