第一章 高层建筑结构概述

1、第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11第第 一一 章章高层建筑结构概述高层建筑结构概述第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11第一章 高层建筑结构概述 1.2 高层建筑结构的历史和现状高层建筑结构的历史和现状 1.3 现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展 1.5 摩天大楼的毁灭摩天大楼的毁灭 1.4 高层建筑结构的学习高层建筑结构的学习第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11多层与高层建筑如何划分，不同国家有不同的规定。多层与高层建筑如何划分，不同国家有不同的规定。 高层建筑，顾名思义，是指层数较多、高度较

2、高的建筑。高层建筑，顾名思义，是指层数较多、高度较高的建筑。国国 家家高层建筑起始高度高层建筑起始高度前苏联前苏联住宅为住宅为10层及层及10层以上，其他建筑为层以上，其他建筑为7层及层及7层以上层以上美国美国2225m以上，或以上，或7层以上建筑层以上建筑法国法国住宅为住宅为8层及层及8层以上，或层以上，或31m英国英国24.3m以上的建筑以上的建筑德国德国22m（从室内地面起）（从室内地面起）日本日本8层以上建筑或超过层以上建筑或超过31m的建筑的建筑1.1一、高层建筑的一般概念一、高层建筑的一般概念第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 高层建筑混凝土结构技术

3、规程高层建筑混凝土结构技术规程（JGJ3-2010JGJ3-2010）（以下）（以下简称简称高规高规）规定：）规定： 10 10 层及层及10 10 层以上或房屋高度超过层以上或房屋高度超过28m 28m 的住宅建筑结构和房屋高度大于的住宅建筑结构和房屋高度大于24m 24m 的其他高层民用建筑结构。的其他高层民用建筑结构。 民用建筑设计通则民用建筑设计通则（GB50352-2005GB50352-2005）规定：）规定：10 10 层及层及10 10 层以上的住宅建筑和建筑高度大于层以上的住宅建筑和建筑高度大于24m 24m 的其他民用建筑的其他民用建筑（不含单层公共建筑）为高层建筑。（不含

4、单层公共建筑）为高层建筑。 高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范GB50045-95GB50045-95（2005 2005 版）版）规定规定10 10 层及层及10 10 层以上的居住建筑和建筑高度超过层以上的居住建筑和建筑高度超过24m 24m 的公共的公共建筑为高层建筑。建筑为高层建筑。1.1一、高层建筑的一般概念一、高层建筑的一般概念第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.1一、高层建筑的一般概念一、高层建筑的一般概念 根据联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会的建议，根据联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会的建议，一般将高层建筑划分为以

5、下四类：一般将高层建筑划分为以下四类：类高层：类高层：916层，高度不超过层，高度不超过50m；类高层：类高层：1725层，高度不超过层，高度不超过75m；类高层：类高层：2640层，高度不超过层，高度不超过100m；类高层：类高层：40层以上，高度超过层以上，高度超过100m以上。以上。第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11？思考？思考：世界上已经建成的高层建筑中，层数最多的已：世界上已经建成的高层建筑中，层数最多的已达达110层，高度最高的也已超过层，高度最高的也已超过500m，为什么世界各国仍将，为什么世界各国仍将高层建筑定位在高层建筑定位在10层或层或30m

6、左右？左右？1.1一、高层建筑的一般概念一、高层建筑的一般概念第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 1 1、在相同的建设场地中，建造高层建筑、在相同的建设场地中，建造高层建筑可以获得更多的可以获得更多的建筑面积建筑面积。这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的这样可以部分解决城市用地紧张和地价高涨的问题。设计精美的高层建筑还问题。设计精美的高层建筑还可以为城市增加景观可以为城市增加景观，如马，如马来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑来西亚首都的石油大厦和上海的金茂大厦等。但高层建筑太多、太密集也太多、太密集也会对城市带来热岛效应会对城市带来热岛效应，

7、玻璃幕墙过多的，玻璃幕墙过多的高层建筑群还高层建筑群还可能造成光污染现象可能造成光污染现象。 1.1二、高层建筑的特点二、高层建筑的特点第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 2 2、在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造、在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，建造高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面，将这些空高层建筑比多层建筑能够提供更多的空闲地面，将这些空闲地面用作绿化和休息场地，闲地面用作绿化和休息场地，有利于美化环境，并带来更有利于美化环境，并带来更充足的日照、采光和通风效果充足的日照、采光和通风效果。例如在新加坡的新建居住。例如在新加坡的新

8、建居住区中，由于建造了高层建筑群，留下了更多地面空间，可区中，由于建造了高层建筑群，留下了更多地面空间，可以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。以更好地建设城市绿化和人们休闲活动空间。1.1二、高层建筑的特点二、高层建筑的特点第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 3 3、从城市建设和管理的角度看，建筑物向高空延伸，可以、从城市建设和管理的角度看，建筑物向高空延伸，可以缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种公共管线的长度，缩小城市的平面规模，缩短城市道路和各种公共管线的长度，从而从而节省城市建设与管理的投资节省城市建设与管理的投资。由于建造高层建筑可以增。由于建造

9、高层建筑可以增加人们的聚集密度，缩短相互间的距离，水平交通与竖向交加人们的聚集密度，缩短相互间的距离，水平交通与竖向交通相结合，使人们在地面上的活动走向空间化，通相结合，使人们在地面上的活动走向空间化，节约了时间，节约了时间，增加了效率增加了效率。但人口的过分密集。但人口的过分密集有时也会造成交通拥挤、出有时也会造成交通拥挤、出行困难等问题行困难等问题。1.1二、高层建筑的特点二、高层建筑的特点第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 4 4、高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成，这样就会增、高层建筑中的竖向交通一般由电梯来完成，这样就会增加建筑物的造价，从建筑防火的

10、角度看，高层建筑的防火要加建筑物的造价，从建筑防火的角度看，高层建筑的防火要求要高于中低层建筑，也会求要高于中低层建筑，也会增加高层建筑的工程造价和运行增加高层建筑的工程造价和运行成本成本。1.1二、高层建筑的特点二、高层建筑的特点 5 5、从结构受力特性来看，侧向荷载（风荷载和地震作用）、从结构受力特性来看，侧向荷载（风荷载和地震作用）在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用，特别是在超高在高层建筑分析和设计中将起着重要的作用，特别是在超高层建筑中将起主要作用。因此层建筑中将起主要作用。因此高层建筑的结构分析和设计要高层建筑的结构分析和设计要比一般的中低层建筑复杂得多比一般的中低层建筑复杂得多

11、。第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 高层建筑由于其层数多、高度大，荷载作用下的受力高层建筑由于其层数多、高度大，荷载作用下的受力特点、变形状态以及对结构体系和各种服务设施的要求等特点、变形状态以及对结构体系和各种服务设施的要求等与低层和多层建筑相比均大为不同，设计一幢高层建筑需与低层和多层建筑相比均大为不同，设计一幢高层建筑需要考虑很多因素，是一个颇为复杂的过程，应进行专门的要考虑很多因素，是一个颇为复杂的过程，应进行专门的分析与研究分析与研究. .1.1 三、高层建筑的受力特点三、高层建筑的受力特点 第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-1

12、1-11 在低层建筑中，水平荷载产生的内力很小，结构主要抵在低层建筑中，水平荷载产生的内力很小，结构主要抵抗垂直荷载产生的内力，即轴力。弯矩和剪力都比较小。抗垂直荷载产生的内力，即轴力。弯矩和剪力都比较小。 随着建筑物高度的增加，随着建筑物高度的增加，水平荷载产生的弯矩和侧移水平荷载产生的弯矩和侧移迅速增大，甚至起着控制设迅速增大，甚至起着控制设计的作用。计的作用。HN=f(H)M=f(H2）=f(H4)1.1 三、高层建筑的受力特点三、高层建筑的受力特点 第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 当建筑物从低层进入到高层时，其受力特点一般将发当建筑物从低层进入到高层

13、时，其受力特点一般将发生如下变化：生如下变化：低低 层层垂直荷载垂直荷载控制设计控制设计多多 层层垂直和水平荷载垂直和水平荷载共同控制设计共同控制设计高高 层层水平荷载水平荷载控制设计控制设计1.1 三、高层建筑的受力特点三、高层建筑的受力特点 第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，而且为当高层建筑的出现，不仅改变了城市的建筑布局，而且为当地的经济发展起到了巨大的带动作用。高层建筑的发展，得地的经济发展起到了巨大的带动作用。高层建筑的发展，得益于新材料的不断出现、力学分析方法和分析手段的发展、益于新材料的不断出现、力学分析

14、方法和分析手段的发展、结构设计和施工技术的进步以及现代化机械和电子技术的飞结构设计和施工技术的进步以及现代化机械和电子技术的飞跃。随着高性能材料的不断研制和开发，结构形式合理性的跃。随着高性能材料的不断研制和开发，结构形式合理性的进一步研究，可以预见，在今后的土木工程领域，高层建筑进一步研究，可以预见，在今后的土木工程领域，高层建筑仍将是世界各国在城市建设中的主要形式，扮演重要的角色。仍将是世界各国在城市建设中的主要形式，扮演重要的角色。因此，掌握高层建筑的设计知识，是对土木工程领域技术人因此，掌握高层建筑的设计知识，是对土木工程领域技术人员的基本要求。员的基本要求。 1.1第一章第一章 高层

15、建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 古代的高层建筑是为防御、宗教或航海需要而建造。有古代的高层建筑是为防御、宗教或航海需要而建造。有代表性的高层建筑有：代表性的高层建筑有： 公元前公元前280年，埃及亚历山大港灯塔，高年，埃及亚历山大港灯塔，高150m，石结构；，石结构； 公元公元338年，巴比伦城巴贝尔塔，年，巴比伦城巴贝尔塔，90m高；高； 公元公元1049年，开封佑国寺塔，现存最早的琉璃饰面砖塔；年，开封佑国寺塔，现存最早的琉璃饰面砖塔； 公元公元1055年，河北定县开元寺塔，高年，河北定县开元寺塔，高84m，中国现存最高，中国现存最高砖塔；砖塔； 公元公元1056年，山西

16、应县佛宫寺释迦塔，高年，山西应县佛宫寺释迦塔，高67m，木结构。，木结构。1.2一、古一、古 代代第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.2 目前中国最高的木结目前中国最高的木结构构山西应县木塔。建于山西应县木塔。建于公元公元10561056年，外观年，外观5 5层，层，内有内有4 4暗层，实为暗层，实为9 9层，平层，平面为面为8 8角形，底层直径为角形，底层直径为30.27m30.27m，塔高为，塔高为67.31m.67.31m.应县木塔夜景应县木塔夜景第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11古代高层建筑的特点是古代高层建筑的特点是：

17、、以砖石木材为主要建筑材料；、以砖石木材为主要建筑材料；、不以居住和办公为主要目的；、不以居住和办公为主要目的；、没有现代化的垂直交通运输设施；、没有现代化的垂直交通运输设施；、缺少防火、防雷等设施。、缺少防火、防雷等设施。 古代高层建筑为近代和现代高层建筑的发展奠定了基础。古代高层建筑为近代和现代高层建筑的发展奠定了基础。在结构方面，古代将高层建筑的平面大多设计成圆形或正多边在结构方面，古代将高层建筑的平面大多设计成圆形或正多边形，不但造型优美，而且可减少水平荷载作用效应，增大结构形，不但造型优美，而且可减少水平荷载作用效应，增大结构刚度，受力好，为许多近代和现代个高层建筑所仿效。刚度，受力

18、好，为许多近代和现代个高层建筑所仿效。1.2一、古一、古 代代第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 随着社会经济的不断发展，工业化、城市化进程的不随着社会经济的不断发展，工业化、城市化进程的不断加快，以及土木工程和相关领域科学技术水平的提高，断加快，以及土木工程和相关领域科学技术水平的提高，不仅使得高层、超高层建筑的建造成为可能，而且发展速不仅使得高层、超高层建筑的建造成为可能，而且发展速度也越来越快。近代高层建筑主要是为商业和居住需要而度也越来越快。近代高层建筑主要是为商业和居住需要而建造。经济的发展为高层建筑的发展提供了经济基础，电建造。经济的发展为高层建筑的

19、发展提供了经济基础，电力、升降机、钢铁、水泥的出现为高层建筑的发展提供了力、升降机、钢铁、水泥的出现为高层建筑的发展提供了物质基础。物质基础。 美国是近代高层建筑的发源地和中心。美国是近代高层建筑的发源地和中心。1.2二、近代与现代二、近代与现代第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 世界上第一幢近代高层世界上第一幢近代高层建筑是由称为建筑是由称为“摩天楼之父摩天楼之父”的詹莱的詹莱(w(wB BJenney)Jenney)在美在美国的芝加哥建造的家庭保险国的芝加哥建造的家庭保险大楼，该楼大楼，该楼1010层，高层，高55m55m，建于建于18851885年，采用铁

20、柱和砖年，采用铁柱和砖墙作为结构体系，其中铁框墙作为结构体系，其中铁框架架( (部分钢梁部分钢梁) )承受全部大楼承受全部大楼里的重力，外墙仅为自承重里的重力，外墙仅为自承重墙的高层建筑墙的高层建筑, 1931, 1931年被拆年被拆除除 。 1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 在在1919世纪世纪5050年代初年代初期由奥提斯（期由奥提斯（OnSOnS）发明）发明的安全升降机，也使高的安全升降机，也使高层建筑成为可能。层建筑成为可能。18951895年安全电梯首次在纽约年安全电梯首次在纽约某某 1616层宾馆应用。层宾馆应用。1.2第一章第一章 高层建筑

21、结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 19 19世纪末各种型钢世纪末各种型钢有很大发展，有很大发展，18891889年巴年巴黎埃菲尔铁塔建成，对黎埃菲尔铁塔建成，对高层建筑的发展有很大高层建筑的发展有很大的推动作用。的推动作用。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 20 20世纪世纪3030年代出年代出现了高层建筑发展的现了高层建筑发展的第一个高潮。第一个高潮。19311931年年建成的纽约帝国大厦，建成的纽约帝国大厦，102102层，高层，高381m381m，保持，保持了世界最高建筑纪录了世界最高建筑纪录达达4141年之久。年之久。 1.2第一章第

22、一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 美国在美国在2020世纪世纪6060年代末年代末和和7070年代初建成了年代初建成了415m415m和和417m417m高的纽约世界贸易中心高的纽约世界贸易中心双塔楼、双塔楼、443m443m高的芝加哥西高的芝加哥西尔斯大厦等一批尔斯大厦等一批100100层以上层以上的超高层建筑，是这个时期的超高层建筑，是这个时期最有代表性的建筑物，它们最有代表性的建筑物，它们至今仍位于世界上少数最高至今仍位于世界上少数最高的建筑物之列。的建筑物之列。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 纽约世界贸易中心大楼在规模

23、和技术上的创新，是前纽约世界贸易中心大楼在规模和技术上的创新，是前所未有的。该工程首次进行了模型风洞试验，首次采用了所未有的。该工程首次进行了模型风洞试验，首次采用了压型钢板组合楼板，首次在楼梯井道采用了轻质防火隔墙，压型钢板组合楼板，首次在楼梯井道采用了轻质防火隔墙，首次用粘弹性阻尼器减轻风振动效应等，对后来的高层建首次用粘弹性阻尼器减轻风振动效应等，对后来的高层建筑结构的设计和建造都具有重要的参考价值。在筑结构的设计和建造都具有重要的参考价值。在20012001年年9.119.11事件中纽约世界贸易中心被恐怖分子摧毁。事件中纽约世界贸易中心被恐怖分子摧毁。1.2第一章第一章 高层建筑结构概

24、述高层建筑结构概述2021-11-11 上述建筑能达到如此新的高度，主要是因为采用了上述建筑能达到如此新的高度，主要是因为采用了适应这种高度的新的结构体系，即适应这种高度的新的结构体系，即 6060年代美国人坎恩年代美国人坎恩（Failer KhanFailer Khan）提出的框筒体系，为建造超高层建筑）提出的框筒体系，为建造超高层建筑提供了理想的结构形式。从这种体系衍生出来的筒中筒、提供了理想的结构形式。从这种体系衍生出来的筒中筒、多束筒和斜撑筒等体系，各有特色，将高层建筑的发展多束筒和斜撑筒等体系，各有特色，将高层建筑的发展推向了新阶段推向了新阶段。 1.2第一章第一章 高层建筑结构概述

25、高层建筑结构概述2021-11-11 近年来，亚太地区经近年来，亚太地区经济迅速发展，济迅速发展，19981998年，在年，在马来西亚吉隆坡建成当时马来西亚吉隆坡建成当时世界上最高建筑世界上最高建筑石油石油双塔（双塔（Petronas Twin Petronas Twin TowersTowers），），8888层，层，452452米高。米高。双塔在第双塔在第6060层、层、7272层、层、8282层、层、8585层处收进，层处收进，4646层以层以下有两个圆形副楼。下有两个圆形副楼。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11台北市国际金融中心是现在台北市国际金融

26、中心是现在世界上最高的建筑，世界上最高的建筑，101101层，层，508508米。由李祖原建筑师事务米。由李祖原建筑师事务所设计，耗资所设计，耗资580580亿新台币亿新台币（合人民币（合人民币144144亿）亿）19981998年动年动工，工，20052005年竣工，主体高年竣工，主体高448m448m，总高，总高508m508m，高宽比，高宽比7.27.2，地下地下5 5、主体、主体9191、屋顶、屋顶1010层，层，8 8度设防，度设防，T=7.02sT=7.02s1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 我国的现代高层建筑起步较晚，解放前，我国高层建筑很

27、我国的现代高层建筑起步较晚，解放前，我国高层建筑很少，仅上海、天津、广州等少数城市有高层建筑，其中最高的少，仅上海、天津、广州等少数城市有高层建筑，其中最高的是上海国际饭店，地上是上海国际饭店，地上2222层，地下层，地下2 2层，高层，高82.51m82.51m。解放后，。解放后，在在5050和和6060年代陆续建成了一些，如年代陆续建成了一些，如19591959年建成的北京民族饭店，年建成的北京民族饭店，1212层，高层，高47.4m47.4m；19641964年建成的北京民航大楼，年建成的北京民航大楼，1515层，高层，高60.8m60.8m等。等。 7070年代初期，我国在北京、上海、

28、广州等几个大城市开始年代初期，我国在北京、上海、广州等几个大城市开始加速建造高层建筑，加速建造高层建筑， 7070年代以后的发展速度很快，大量建造年代以后的发展速度很快，大量建造的高层住宅，多数在的高层住宅，多数在1010一一3030层之间，旅游饭店及办公楼也已有层之间，旅游饭店及办公楼也已有相当数量。目前，在许多中等城市及一些小城市也都已建造了相当数量。目前，在许多中等城市及一些小城市也都已建造了高层建筑。高层建筑。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 20 20世纪世纪8080年代末期积年代末期积9090年年代，我国高层建筑进入飞速发代，我国高层建筑进入

29、飞速发展的时代，在数量、质量及高展的时代，在数量、质量及高度上都有了迅猛的发展。如：度上都有了迅猛的发展。如：19851985年建成的我国当时最高建年建成的我国当时最高建筑筑深圳国际贸易中心，深圳国际贸易中心，5050层、层、158.65158.65米。米。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 1998 1998年建成的上海金茂大厦，年建成的上海金茂大厦，8888层，高层，高420420米，美国米，美国SOMSOM设计事设计事务所设计，投资务所设计，投资5 54 4亿美元。它亿美元。它是我国目前最高的建筑，世界第是我国目前最高的建筑，世界第四，建筑面积四，建

30、筑面积2929万平方米，万平方米，8888层层包括包括5252层办公用房层办公用房3434层旅馆用房。层旅馆用房。 金茂大厦是中国建筑工程史上金茂大厦是中国建筑工程史上的里程碑。的里程碑。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 1996 1996年建成的深圳地王年建成的深圳地王大厦，大厦，8181层，高层，高325325米，高度米，高度至桅杆顶至桅杆顶383.95383.95米。米。地王大厦整个形体分为地王大厦整个形体分为3 3个部个部分。主体为分。主体为6868层写字楼，立面层写字楼，立面由两个柱型塔组成；辅楼是一由两个柱型塔组成；辅楼是一座座3333层、层

31、、120120米高的酒店式商米高的酒店式商务住宅，形体是两块板式叠合务住宅，形体是两块板式叠合相错，中间一巨型门洞，贯通相错，中间一巨型门洞，贯通大厦南北；大厦南北；5 5层高的购物裙楼，层高的购物裙楼，将两个主体联接在一起。将两个主体联接在一起。1.2第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.2 香港中国银行大厦建于香港中国银行大厦建于19891989年。地上年。地上7171层，高层，高315m315m，天线顶端高天线顶端高368m368m。平面为正方。平面为正方形形525252m52m。底面为正方形，。底面为正方形，沿正方形对角线划分为沿正方形对角线划分为4 4

32、个等个等腰三角形，向上每隔若干层切腰三角形，向上每隔若干层切去一个角区，仅一个角区到顶，去一个角区，仅一个角区到顶，上部结构为上部结构为4 4个结合在一起，个结合在一起，而高度递增不同的三棱柱组成。而高度递增不同的三棱柱组成。第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.2 2008 2008年前建成使用年前建成使用的北京的北京- -央视新大楼，高央视新大楼，高230230米，地上部分由米，地上部分由5 5层层楼群及楼群及3030层的塔楼组成，层的塔楼组成，1414层悬挑层悬挑75m75m，瑞士，瑞士OMAOMA公司雷姆公司雷姆库哈斯和奥库哈斯和奥勒勒舍仁舍仁 （上海华

33、东建（上海华东建筑设计研究院）设计。筑设计研究院）设计。 第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.220032003年年2 2月月2323日破土动工的日破土动工的上海环球金融中心，上海环球金融中心，20082008年建成，年建成，492m492m高，地上高，地上101101层，地下层，地下3 3层，底部尺寸层，底部尺寸57.95m57.95m 57.95m 57.95m，高宽比，高宽比8.498.49，日资建造，美国，日资建造，美国KPFKPF设计事务所设计（华东建设计事务所设计（华东建筑设计院为设计顾问筑设计院为设计顾问 ），），采用中美规范。采用中美规范。 第

34、一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 在在2020世纪，高层建筑发展集中在发达国家，主要在世纪，高层建筑发展集中在发达国家，主要在美国，纽约、芝加哥都有成片的高层建筑群。美国，纽约、芝加哥都有成片的高层建筑群。2020世纪的世纪的末期，随着东南亚经济的腾飞，高层建筑迅速发展，东末期，随着东南亚经济的腾飞，高层建筑迅速发展，东京、吉隆坡、新加坡以及我国的上海、北京、深圳、广京、吉隆坡、新加坡以及我国的上海、北京、深圳、广州的高层建筑如雨后春笋般建造起来。高层建筑正有向州的高层建筑如雨后春笋般建造起来。高层建筑正有向亚洲转移的趋势。亚洲转移的趋势。1.2第一章第一章 高

35、层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 现代高层建筑主要着重于使用功能，同时又充分表现代高层建筑主要着重于使用功能，同时又充分表现美学功能。高层建筑往往成为现代城市的点缀或标志现美学功能。高层建筑往往成为现代城市的点缀或标志性建筑。性建筑。 为适应高层建筑多样化及高度不断增加的要求，在为适应高层建筑多样化及高度不断增加的要求，在过去的过去的100100多年来，高层建筑结构的技术有了巨大发展，多年来，高层建筑结构的技术有了巨大发展，其发展包括材料、结构体系及施工技术等。其发展包括材料、结构体系及施工技术等。1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展第一章第一章 高层建筑结构概

36、述高层建筑结构概述2021-11-11 现代高层建筑结构的材料主要有：钢筋混凝土、钢、钢现代高层建筑结构的材料主要有：钢筋混凝土、钢、钢一钢筋混凝土的组合（主要指钢筋混凝土核芯筒，外围钢框一钢筋混凝土的组合（主要指钢筋混凝土核芯筒，外围钢框架柱或钢管混凝土柱）。架柱或钢管混凝土柱）。 高层建筑结构的材料主要是钢筋混凝土和钢。除了全部高层建筑结构的材料主要是钢筋混凝土和钢。除了全部采用钢材的钢结构和全部采用钢筋混凝土的结构外，同时采采用钢材的钢结构和全部采用钢筋混凝土的结构外，同时采用两种材料做成的混合结构在近年得到愈来愈广泛的应用。用两种材料做成的混合结构在近年得到愈来愈广泛的应用。1.3现代

37、高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展一、高层建筑的材料一、高层建筑的材料第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 钢筋混凝土结构造价低，材料来源丰富，可以浇注成各种钢筋混凝土结构造价低，材料来源丰富，可以浇注成各种复杂的断面形式，节省钢材，承载能力也不低。经过合理的设复杂的断面形式，节省钢材，承载能力也不低。经过合理的设计，现浇钢筋混凝土结构具有较好的整体性和抗震性能。尤其计，现浇钢筋混凝土结构具有较好的整体性和抗震性能。尤其是在防火和耐久性能方面，更是有着钢结构无法比的优势。其是在防火和耐久性能方面，更是有着钢结构无法比的优势。其缺点是自重较大，抗震性能不如钢结

38、构，建造高度也不如钢结缺点是自重较大，抗震性能不如钢结构，建造高度也不如钢结构。构。 近年来开始采用高强混凝土，并且改进了结构体系，钢筋近年来开始采用高强混凝土，并且改进了结构体系，钢筋混凝土的建造高度也逐渐增加，混凝土的建造高度也逐渐增加，钢筋混凝土结构仍将是今后高钢筋混凝土结构仍将是今后高层建筑的主要结构体系层建筑的主要结构体系。1 1、钢筋混凝土结构、钢筋混凝土结构1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展一、高层建筑的材料一、高层建筑的材料第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-112 2、钢结构、钢结构1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展一

39、、高层建筑的材料一、高层建筑的材料 钢材强度高、韧性大、易于加工。钢结构构件可以在钢材强度高、韧性大、易于加工。钢结构构件可以在工厂加工，缩短了现场施工工期，施工方便。高层钢结构工厂加工，缩短了现场施工工期，施工方便。高层钢结构具有结构断面小、自重轻、抗震性能好等优点。具有结构断面小、自重轻、抗震性能好等优点。但是，高层钢结构用钢量大，造价高，而且钢材的防但是，高层钢结构用钢量大，造价高，而且钢材的防火、防腐性能不好，需要大量的防火涂料和防腐处理，增火、防腐性能不好，需要大量的防火涂料和防腐处理，增加了工程工期和造价。加了工程工期和造价。第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-

40、11-11 将型钢布置在构件内部，外部由钢筋混凝土做成，或将型钢布置在构件内部，外部由钢筋混凝土做成，或者是在钢管内部填充混凝土，做成钢者是在钢管内部填充混凝土，做成钢混凝土组合结构。混凝土组合结构。此种形式使上述两种结构材料优势互补，结构具有很好的此种形式使上述两种结构材料优势互补，结构具有很好的抗震性能，建造高度可与钢结构相当。经济合理、技术性抗震性能，建造高度可与钢结构相当。经济合理、技术性能优良的钢能优良的钢混凝土组合结构，是目前的发展趋势。吉隆混凝土组合结构，是目前的发展趋势。吉隆坡的石油大厦，就是这种结构形式。坡的石油大厦，就是这种结构形式。3、钢、钢混凝土组合结构混凝土组合结构1

41、.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展一、高层建筑的材料一、高层建筑的材料第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 在国内，绝大多数高层建筑都是采用钢骨混凝土结构，在国内，绝大多数高层建筑都是采用钢骨混凝土结构，极少数采用钢结构，但由于我国钢产量已有相当数量，要极少数采用钢结构，但由于我国钢产量已有相当数量，要求逐步推广钢结构。我国钢结构设计、钢构件加工及安装求逐步推广钢结构。我国钢结构设计、钢构件加工及安装技术都已成熟，钢骨混凝土、钢管混凝土构件的研究和应技术都已成熟，钢骨混凝土、钢管混凝土构件的研究和应用也正在蓬勃发展，混合结构应用已有相当多数量。用也正

42、在蓬勃发展，混合结构应用已有相当多数量。1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展一、高层建筑的材料一、高层建筑的材料第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 进入上世纪进入上世纪9090年代。值得注意的发展趋势是原来从高层年代。值得注意的发展趋势是原来从高层钢结构起步的美国和日本，钢筋混凝土高层建筑也迅速发展钢结构起步的美国和日本，钢筋混凝土高层建筑也迅速发展起来。起来。 主要原因是：钢筋混凝土结构整体性好，刚度大，变形主要原因是：钢筋混凝土结构整体性好，刚度大，变形小；阻尼比高，舒适性佳；且钢筋混凝土结构耐腐蚀、耐火、小；阻尼比高，舒适性佳；且钢筋混凝土结

43、构耐腐蚀、耐火、维护方便、造价低。维护方便、造价低。1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展一、高层建筑的材料一、高层建筑的材料第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展二、世界高层建筑比较二、世界高层建筑比较第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11预测今后高层建筑结构的发展趋势如下：预测今后高层建筑结构的发展趋势如下：（1 1）新材料的开发和应用）新材料的开发和应用（2 2）高层建筑的高度将出现突破）高层建筑的高度将出现突破（3 3）组合结构高层建筑将增多）组合结构高层建筑将增多（4

44、 4）新型结构形式的应用将增多）新型结构形式的应用将增多（5 5）耗能减震技术的应用将得到发展）耗能减震技术的应用将得到发展 1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展三、高层建筑结构的发展趋势三、高层建筑结构的发展趋势第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展三、高层建筑结构的发展趋势三、高层建筑结构的发展趋势阿联酋迪拜布吉大楼，高阿联酋迪拜布吉大楼，高700-800米，有米，有160-200层，层，它将成为世界上最高的人它将成为世界上最高的人工建筑，大楼建设所用的工建筑，大楼建设所用的混凝土数量同混凝土数量同

45、10万头大象万头大象一样重，并拥有世界上升一样重，并拥有世界上升速度最快的电梯速度最快的电梯时时速达到速达到40英里（约英里（约64公里）公里）每小时。每小时。第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 日本从日本从2020世纪世纪8080年代开始，在高层建筑结构的抗风和抗年代开始，在高层建筑结构的抗风和抗震控制中，大胆地使用了结构主动控制技术和混合控制技术，震控制中，大胆地使用了结构主动控制技术和混合控制技术，代表了现代机械和电子技术在高层建筑工程中的应用方向。代表了现代机械和电子技术在高层建筑工程中的应用方向。拟建中的日本拟建中的日本“动力智能大厦动力智能大厦-20

46、0”-200”，地上，地上200200层，高层，高800800米。米。日本拟建的日本拟建的“空中城市空中城市”，高度将超过，高度将超过1000m1000m。1.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展三、高层建筑结构的发展趋势三、高层建筑结构的发展趋势第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111.3现代高层建筑结构的发展现代高层建筑结构的发展三、高层建筑结构的发展趋势三、高层建筑结构的发展趋势 日本大成建筑公司日本大成建筑公司正构想在东京建造正构想在东京建造“X-X-Seed4000”Seed4000”摩天巨塔摩天巨塔一座一座40004000米高、拥有米高、拥有8

47、00800层楼、可住层楼、可住100100万人万人的超级建筑。这座摩天的超级建筑。这座摩天巨塔仿照富士山形状建巨塔仿照富士山形状建造，但要比富士山还高造，但要比富士山还高213213米。米。第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11高等数学高等数学 房屋建筑学房屋建筑学材料力学材料力学 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构结构力学结构力学 钢结构钢结构弹性力学弹性力学 建筑结构抗震建筑结构抗震1.4第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范钢结构设

48、计规范钢结构设计规范建筑抗震设计规范建筑抗震设计规范建筑结构荷载规范建筑结构荷载规范 1.4第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-111 . 数学与力学知识的运用；数学与力学知识的运用；2. 简化计算模型的建立；简化计算模型的建立；3. 结构总体特点的把握；结构总体特点的把握；4. 对基本假定的深入理解。对基本假定的深入理解。1.4第一章第一章 高层建筑结构概述高层建筑结构概述2021-11-11 由于目前计算机应用程序的发展以及各种结构设计软由于目前计算机应用程序的发展以及各种结构设计软件的出现，绝大部分的高层建筑结构设计都是通过设计软件的出现，绝大部分的高层建筑结构

49、设计都是通过设计软件来完成的，然而大量的工程实践告诉我们，结构的概念件来完成的，然而大量的工程实践告诉我们，结构的概念设计更加重要，结构体系的选用和结构布置往往对设计起设计更加重要，结构体系的选用和结构布置往往对设计起着决定的作用。着决定的作用。 1.4 因此，对土木工程专业学生来说，只有掌握了扎实的因此，对土木工程专业学生来说，只有掌握了扎实的高层建筑结构设计的基本知识，才能在今后的工作中正确高层建筑结构设计的基本知识，才能在今后的工作中正确地运用各种设计软件完成一个个有自己创新特点的建筑工地运用各种设计软件完成一个个有自己创新特点的建筑工程的设计。程的设计。第一章第一章 高层建筑结构概述高

50、层建筑结构概述2021-11-11多层及高层建筑结构设计，方鄂华，地震出版社多层及高层建筑结构设计，方鄂华，地震出版社高层建筑结构设计，包世华等，高等教育出版社高层建筑结构设计，包世华等，高等教育出版社建筑结构抗震设计，郭继武，高等教育出版社建筑结构抗震设计，郭继武，高等教育出版社建筑结构荷载规范（建筑结构荷载规范（GB50009-2001GB50009-2001）混凝土结构设计规范（混凝土结构设计规范（GB50008-2001GB50008-2001）建筑抗震设计规范（建筑抗震设计规范（GB50011-2001GB50011-2001）钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规程（