1、2019/2/26,第一章 绪论和结构体系(一),2019/2/26,左起 台北101大楼、芝加哥席尔斯大楼、吉隆坡双子星大楼、上海金茂大厦、香港国际金融中心、纽约帝国大厦,世界十大高楼,2019/2/26,世界最高十大建筑,2019/2/26,2019/2/26,国际金融中心大厦，中国台北。,台北101大楼高508米（含天线），有世界最大且最重的“风阻尼器”，还有两台世界最高速的电梯，从一楼到89楼，只要39秒的时间,世界第一高楼 台湾台北101购物中心，楼高508米，拥有101层楼,2019/2/26,台北101大厦世界最高大厦,2019/2/26,台北101大厦,2019/2/26,国家
2、石油双子星座大厦（塔楼1），451.9米，位于马来西亚吉隆坡。,2019/2/26,西尔斯大楼，443米，位于美国芝加哥,2019/2/26,金茂大厦，420.5米，位于中国上海,2019/2/26,国际金融中心大厦（二期），420米，位于中国香港,2019/2/26,中信广场大厦，391米，位于中国广州,2019/2/26,信兴广场大厦，384米，位于中国深圳,2019/2/26,帝国大厦，381米，位于美国纽约,2019/2/26,中央广场大厦，374米，位于中国香港,2019/2/26,阿联酋迪拜未来世界最高楼“迪拜塔” 艾玛尔公司宣称迪拜塔不仅是世界上的最高楼，他还有很多值得标榜的地方
3、。该楼集居住单元、商务单元、宾 馆和娱乐休闲设施于一体，并且配有开阔的绿地，水面，步行街，“老城”和世界上最大的购物中心。据原方案， 该楼高度将达704.9米，将以绝对优势成为世界第一高。后来也有人建议盖到810米， 艾玛尔公司未对最 后高度表示确认。 该项目2003年2月启动，预计2007年竣工。,2019/2/26,2019/2/26,2019/2/26,2019/2/26,2019/2/26,据英国星期日泰晤士报12月23日报道，莫斯科即将兴建一座堪称“全球最大建筑”的摩天塔楼“水晶岛”。它高达457米，形如一枚华丽绝伦的巨大水晶，可供3万人居住。令人叹为观止的是，“水晶岛”简直就是一座
4、功能齐全的“楼中之城”，其中包括学校、医院、超市、电影院、公园等一切生活设施。据悉，这座“世界上最具野心的建筑”造价达20亿英镑(1英镑约为14.6元)，将于6年内竣工。 堪称“全球最大建筑” 这座摩天塔楼名为“水晶岛”，高达457米，底部最大直径701米，由当今国际上最杰出的72岁英国建筑大师诺曼福斯特设计。“水晶岛”塔楼顶部是一个高耸入云的玻璃尖顶，然后楼身呈螺旋形下降，到塔楼底部越来越宽，其形状正犹如一枚被切割的水晶。“水晶岛”内部中轴处是一个中空的天井，夏天它将打开，从而让空气形成对流，为塔楼内大约152.4米高的公共空间降温。 虽然“水晶岛”不是世界上最高建筑，但它其中的所有楼层空间
5、面积总计有250.84万平方米，相当于美国华盛顿五角大楼面积的4倍，堪称“全球最大建筑”。 象征俄罗斯复兴 据悉，在“水晶岛”中，总计将有900个公寓和3000个酒店房间，可供3万人同时在其中居住。令人叹为观止的是，“水晶岛”里还将建造一所可供500名学生读书的国际学校，以及多个电影院、博物馆、剧院、医院、体育馆和数十家商店。 据悉，“水晶岛”的造价达20亿英镑，建造地点可能将位于距莫斯科市中心5英里的一个半岛上。12月13日，它的初步设计方案已获得批准，它将于2008年正式动工，并有望在6年之内竣工。福斯特认为，“水晶岛”无疑将成为俄罗斯重新复兴为世界大国的象征，并将成为俄罗斯的新地标。 被
6、讽形如“圣诞树” 不过，“水晶岛”的设计方案也引起了一些争议。有观察家认为，它的古怪外形就仿佛是一棵圣诞树，而且俗不可耐。莫斯科建筑协会的主席亚历山大库德亚特瑟夫讽刺说：“每个人看到它之后的第一印象就是，这是个什么玩意圣诞树吗？”,2019/2/26,我国内地最高十大建筑,2019/2/26,高层建筑的界定,高层建筑有什么特点？或者说什么样的建筑算作高层建筑？,对于这一问题，世界各国有不同的划分标准，或者说不同的国家有不同的规定。,1972年召开的国际高层建筑会议制订了如下的划分标准：,2019/2/26,美国、英国、日本对高层建筑的规定,2019/2/26,我国对高层建筑的规定,2019/2
7、/26,A级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m）,注：1. 房屋高度指室外地面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度； 2. 表中框架不含异形柱框架结构； 3. 部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 4. 平面和竖向均不规则的结构或类场地上的结构，最大适用高度应适当降低； 5. 甲类建筑，6、7、8度时宜按本地区抗震设防烈度提高一度后符合本表的要求，9度时应门研究： 6. 9度抗震设防、房屋高度超过本表数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效措施。,2019/2/26,B级高度钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（m）,注： 1 房屋高度指室外地
8、面至主要屋面高度，不包括局部突出屋面的电梯机房、水箱、构架等高度； 2 部分框支剪力墙结构指地面以上有部分框支剪力墙的剪力墙结构； 3 平面和竖向均不规则的建筑或位于类场地的建筑，表中数值应适当降低； 4 甲类建筑，6、7度时宜按本地区设防烈度提高一度后符合本表的要求，8度时应专门研究； 5 当房屋高度超过表中数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效措施。,2019/2/26,钢结构高层建筑的最大适用高度（m）,2019/2/26,高层建筑的科学界定,究竟什么样的建筑算作高层建筑，应该视建筑的结构体系受力特点而定。,如果建筑的结构体系，在侧向力的作用下，表现出了高层建筑的受力特点，则不论其高度
9、如何，应该按照高层建筑来对待。,2019/2/26,高层建筑的特点,一般而论，高层建筑具有占地面积少、建筑面积大、造型特殊、集中化程度高的特点。,正是这一特点，使得高层建筑在现代化大都市中得到了迅速的发展。,在现代化大都市中，过度的人口和建筑密度，城市用地日趋紧张，真可谓寸土千金，使得人们不得不向空间发展。,高层建筑占地面积少，可以大量的节省土地的投资，而且有较好的日照、采光和通风效果。,但是，随着建筑高度的增加，建筑的防火、防灾、热岛效应等已成为人们急待解决的难题。,从结构受力角度来看，随着高层建筑高度的增加，,水平荷载（风载及地震作用）对结构起的作用将越来越大。,结构的内力将明显加大，,侧
10、向位移增加更快。,2019/2/26,高层建筑结构的受力与变形特点,u V M,u=f(H4),虽则多层和高层建筑所受的荷载和作用无差别，但所产生的结构效应却有明显差别。,q,H,V=f(H),M=f(H2),2019/2/26,高层建筑的设计特点,高层建筑在结构分析方面与多层建筑结构基本是一致的，,也有其特殊性，只要体现在以下几个方面：,1构件轴向变形（墙，柱轴力大）与剪切变形（截面高度大）对结构内力和位移影响不可忽略。,2侧向风荷载或地震作用所产生的结构内力与位移往往成为控制因素。,3侧向位移是结构设计控制因素。,（1）顶点总位移：过大会导致电梯正常运行困难，竖向荷载下易产生P-效应，钢材
11、用量增加，结构失稳，倾覆危险性增加。,（2）层间相对侧移量（层间位移）：过大会导致建筑装修及隔墙开裂，甚至引起承重构件裂缝与破坏。因此必须限制/H与/h两个参数。,2019/2/26,高层建筑的结构材料,现代高层建筑所采用的材料，主要是钢材和混凝土两种。,不同国家、不同地区、不同结构形式所采用的结构材料不同，大致有以下几种形式：,钢结构,钢筋混凝土结构,钢混凝土组合结构,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。高层钢结构具有结构断面小、自重轻、抗震性能好等优点。,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
12、，增加了工程工期和造价。,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。,自重较大，抗震性能不如钢结构，建造高度也不如钢结构。,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、技术性能优良的钢混凝土组合结构，是目前的发展趋势。,2019/2/26,钢结构,美国芝加哥的西尔斯大厦,2019/2/2
13、6,香港的中环广场大厦，是目前最高的钢筋混凝土结构；其次，朝鲜平壤市的柳京饭店，101层，高度319.8m。,钢筋混凝土结构,2019/2/26,钢混凝土组合结构,马来西亚吉隆坡国家石油大厦，也就是双子星大楼，楼高451.9米，88层,2019/2/26,高层建筑的发展简介,高层建筑的发展大致可以分成古代高层建筑和现代高层建筑两部分。,在古代，高层建筑主要是寺庙或纪念性建筑，结构形式大都是木结构或砖石结构。如砖塔，许多砖塔经受了上千年的风吹雨打和地震的摇撼而屹立至今，足见其设计和施工的高超技术。,河北定县开元寺塔,但是，真正意义上的高层建筑，却是自从1885年美国芝加哥市建成10层高的家庭生命
14、保险大厦开始的。,此后10年中,在芝加格和纽约相继建成了30幢类似的高层建筑，尤其是1895年奥提斯（Otis）安全电梯的投入应用，对高层建筑的发展起到了巨大的推动作用。,20世纪30年代，是现代高层建筑发展的第一个高潮。,2019/2/26,2019/2/26,1931年建成的纽约帝国大厦，102层，高度381m,保持了世界最高建筑记录长达41年之久。,该建筑为钢结构，采用了框架结构体系。,19291933年美国经济发生严重经济危机，1939年第二次世界大战全面爆发，使得高层建筑的发展几乎处于停顿状态。,二战后，随着钢材焊接技术的成熟和发展，尤其是60年代美国人坎恩（Fazler Khan）
15、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。,从框筒体系中衍生出来的筒中筒、成束筒等结构体系，将高层建筑的发展推向了第二个高潮。在美国出现了一批100层以上的超高层建筑。如1969年芝加哥建成了100层、高344m的汉考克大厦；1972年纽约建成了110层、高417m的世界贸易中心；1974年芝加哥又建成了110层、高443m的西尔斯大厦。其中，西尔斯大厦作为新的世界最高建筑，享誉22年之久。,日本是一个地震多发生国家，从抗震防灾角度出发，政府曾规定房屋高度不得超过31m。自从1965年取消此项规定后，高层建筑在日本也得到了充分的发展。,2019/2/26,我国的高层建筑的真正发展是
16、在新中国成立以后。,在5060年代，受当时经济条件的限制，高层建筑规模小，发展速度也慢。,1968年建成的广州宾馆，27层，高88m, 采用现浇钢筋混凝土剪力墙结构，是60年代我国建成的最高建筑,70年代以后，高层建筑在我国的发展速度逐渐加快。,1974年建成的北京饭店东楼，19层，高87.15m，采用现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，是当时北京市最高的建筑,尤其是改革开放以后，国民经济的发展为高层建筑的发展创造了充分的经济基础，科学技术的发展又提供了技术条件，高层建筑，甚至是超高层建筑在全国各地像雨后春笋般地矗立了起来。,1985年，深圳建成了63层、高158.65m的国际贸易中心大厦,1987
17、年年，63层、高200m的广州国际大厦和57层、高208m的北京京广中心大厦又相继开工。,1998年，88层、高420.5m的上海金茂大厦的建成，标志着我国高层建筑的建设水平已经达到了世界先进水平。,2019/2/26,香港国际金融大厦，楼高415.8米，拥有90层楼,2019/2/26,广州的市民广场大厦，楼高321.9米，拥有80层楼,深圳地王大厦 高325米,2019/2/26,！急需解决的问题 ！,高层建筑在向人们展示它的美丽和优势的同时，也逐渐暴露出了一些急需解决的问题，,如防火、防灾、热岛效应、交通、污染等。,特别是2001年9月11日，恐怖分子劫机撞毁纽约世界贸易中心大楼，大楼彻底坍塌，造成了巨大的生命和财产损失，使上述问题受到社会各界的普遍关注。,2019/2/26,相信随着科学技术的进步，人们会找到解决办法，使高层建筑、尤其是超高层建筑更好地为人类服务。,2019/2/26,高层建筑的结构体系,
