第一章概述1.ppt

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1、高层建筑结构设计,主要研究内容: 高层建筑结构新型结构形式; 高层建筑结构概念设计; 高层建筑结构分析理论; 高层建筑结构抗震设计。,高层建筑结构设计,现行规范,规程: 高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010 建筑抗震设计规范GB 50011-2010 混凝土结构设计规范GB 50010-2010 建筑结构荷载规范GB 50009-2011 期刊: 建筑结构学报 土木工程学报 建筑结构 工业建筑 等,高层建筑结构设计,教材: 霍达主编 高层建筑结构设计 高等教育出版社,2011 参考书: 主要规范: 高层建筑混凝土结构技术规程S(JGJ3-2010). 参考教材: (1)高层建筑结构设计

2、方鄂华 钱稼茹 叶列平编著 2003年 (2)高层建筑钢筋混凝土结构概念设计方鄂华 编著 2004年 (3)包世华等编著.高层建筑结构设计和计算(上册) 清华大学出版社 2005 课外阅读教材: (1)美林同炎等著高立人等译 结构概念和体系(第二版)中国建筑工业版 社,1999 (2)罗福午等编著. 建筑概念体系及案例 北京 清华大学出版社 2004 年 (3)刘大海等.高层建筑方案优选M.北京:中国建筑工业出版社,1996. (4)高层建筑结构实用设计方法 赵西安 同济大学出版社,1998 (5)高层建筑结构设计 包世华,方鄂华 清华大学出版社,1985,高层建筑结构设计,成绩: 出勤情况作

3、业+课堂练习30% 考试成绩70% 学时: 32学分 学分: 2学分,高层建筑结构设计,第 1 章 概 述 1.1 高层建筑和高层建筑结构 1.2 高层建筑结构的功能 1.3 高层建筑的结构形式 1.4 高层建筑发展与展望,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:,1.1 高层建筑和高层建筑结构,美国、英国、日本对高层建筑的规定,1.1 高层建筑和高层建筑结构,高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2010 10层及10层以上,或房屋高度超

4、过28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他民用建筑。,高层建筑定义,1.1 高层建筑和高层建筑结构,高层民用建筑设计防火规范GB 50045-1995和高层民用建筑钢结构技术规程JGJ 99-1998 10层及10层以上,或房屋高度超过28m的居住建筑和房屋高度大于24m的其他民用建筑。,10层及10层以上的住宅和约24m以上的其他民用建筑称为高层建筑。 40层或超过100m的建筑 超高层建筑 9层以下或高度不超过24m 中高层建筑(79层) 多层建筑(46层) 低层建筑(3层),1.1 高层建筑和高层建筑结构,多层和高层: 设计原理和设计方法基本相同 作用在结构上的荷载: 重力荷载(竖向,

5、向下) 风荷载(水平,侧向,往复作用 ) 地震作用(水平,侧向,往复作用),1.2 高层建筑结构的功能,荷载效应: 重力荷载M,N,V,竖向挠度 风 M,N,V,侧向位移 地震 M,N,V, 侧向位移,1.2 高层建筑结构设计的特点,N=wH M=qH2/2 (均布水平荷载) M=qH2/3 (倒三角形分布) =qH4/(8EI) (均布水平荷载) =11qH4/(120EI) (倒三角形分布),1.2 高层建筑结构设计的特点,高度、荷载与材料用量,高层建筑结构设计: 主要是抗侧力(水平力)设计 设计需要解决: 承载力 刚度 层间水平位移控制 舒适度(顶层水平加速度) 延性和耗能(抗震结构),

6、1.2 高层建筑结构设计的特点,风荷载,地震作用,高层建筑结构的主要材料 钢 钢筋 混凝土,1.3 高层建筑的结构形式,1.3.1 按功能材料分,钢结构,美国芝加哥的西尔斯大厦,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,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,1.3.1 钢(S) 强度高,自重轻(有利于基础) 延性好,变形能力大,有利于抗震 工厂预制,现场拼装,交叉作业 价格高 防火材料(增加造价) 侧向刚度小,1.3.1 结构材料,抗震结构对钢材的要求 建筑抗震设

7、计规范 3.9.2 结构材料性能指标(强制) 钢材: 抗拉强度与屈服强度的比值,不小于1.2; 有明显的屈服台阶,伸长率大于20%; 良好的可焊性和冲击韧性 。,1.3.1 结构材料,建筑抗震设计规范 3.9.3 结构材料性能指标(非强制) 钢材: Q235等级的B、C、D碳素结构钢; Q345等级的B、C、D、E低合金高强度结构钢; 有可靠依据时,可采用其他钢种和钢号,1.3.1 结构材料,1.3.2 钢筋混凝土(RC) 应用最广的建筑材料 绝大部分高层建筑为钢筋混凝土结构 地方材料,价格低 可浇筑成任何形状 防火性能好 刚度大 耐久性能好,1.3.1 结构材料,强度低,构件截面大,占用空间

8、大 自重大,不利于基础、抗震延性不如钢 1877年,美国第一次使用钢筋混凝土,1.3.1 结构材料,按自重划分: 普通混凝土(25kN/m3) 轻混凝土(18-20kN/m3),按强度划分: 普通混凝土(不大于C50) 高强混凝土(大于C50),1.3.1 结构材料,高强混凝土(大于C50) 近40年来建筑材料最重要的发明创造 高强-减小柱、墙截面尺寸 早强-加快施工进度 密实-耐久 弹性模量高,徐变小-减小压缩变形 变形能力小,脆-容易开裂 耐火不如普通混凝土,1.3.1 结构材料,抗震钢筋混凝土结构对钢筋、混凝土材料的要求 建筑抗震设计规范 3.9.2 结构材料性能指标(强制) 3.9.3

9、 3.9.4 (非强制),1.3.1 结构材料,我国 五十年代100号 八十年代前不大于C30 现在C50,C60 规范规定: 9度抗震设防:不大于C60 8度抗震设防:不大于C70,1.3.1 结构材料,1.3.3 钢、混凝土组合 钢骨混凝土(SRC)以钢骨为骨架, 外包钢筋混凝土 钢骨、混凝土为整体,共同受力 钢骨可以做施工平台 与钢构件比:用钢少,刚度大, 防火、防锈 与混凝土构件比:重量轻,承载力大, 抗震性能好,1.3.1 结构材料,钢-混凝土组合梁 钢梁+压型钢板+抗剪连接件 +混凝土楼板 钢梁+抗剪连接件+混凝土板,1.3.1 结构材料,钢管混凝土(STCC或CFST) 在薄壁钢

10、管内浇灌混凝土 钢管(圆钢管)约束混凝土,三向受压 钢管为纵筋和箍筋 钢管做模板 钢管做施工平台 钢管+高强泵送混凝土 1+12,1.3.1 结构材料,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,增加了工程工期和造价。,钢筋混

11、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。,框架结构 剪力墙结构 框架剪力墙结构 板柱剪力墙结构 框架支撑(抗震墙板)结构 筒体结构 框架核心筒

12、结构 巨型结构,1.3.2 结构体系,由梁、柱构件通过刚结点连接组成的结构称为框架。 全部竖向荷载和侧向荷载由框架承受的结构体系,称为框架结构。,框架填充墙,2.1框架结构(Frame structure),材料:梁、柱可以分别用钢、钢筋混凝土、钢骨混凝土,柱还可以用钢管混凝土等。 柱网布置:小柱距45m, 大柱距78m 沿高度布置: 柱网尺寸一般不变,轴线位置 尽可能不变。 梁截面尺寸由下而上一般不变, 柱截面尺寸由下而上减小, 梁、柱轴线宜重合(偏心不大于1/4柱截面高),2.1框架结构,使用特点: 平面布置灵活,可以用隔断墙分隔(宜选用轻质墙体)空间,以适应不同使用功能的需求。 适用于办

13、公楼,教室,商场,住宅等房屋建筑。,2.1框架结构,承重方式: 横向承重 纵向承重 纵横双向承重,2.1框架结构,结构受力特点: 平面抵抗侧力结构,只能在自身平面内抵抗侧向力; 刚度小,房屋高度比较低(一般10层以内 ),2.1框架结构,侧向力作用下的变形特点: 侧向力层剪力和倾覆力矩 层剪力梁的弯矩、剪力; 柱的弯矩、剪力和轴力 梁、柱弯矩梁、柱弯曲变形框架层间位移整体剪切形位移曲线 柱的轴力柱伸长、缩短整体弯曲形位移曲线,2.1框架结构,整体剪切形位移曲线+整体弯曲形位移曲线整体剪切形位移曲线,剪切形位移曲线特点: 层间位移自下而上逐层减小,我国最高的钢筋混凝土框架结构 北京长城饭店 18

14、层、局部22层,2.1框架结构工程实例,2.2 剪力墙结构 (Shear Wall Structure),用钢筋混凝土剪力墙(抗震结构,也称为抗震墙)承受竖向荷载和抵抗侧向力的结构称为剪力墙结构,也称为抗震墙结构。,优点: 整体性好 承载力大 侧向刚度大 延性剪力墙具有良好的抗震 性能,震害一般比较轻 适用高度范围大(1040层),2.2 剪力墙结构,缺点: 开间小开间,34.5m 大开间,68m 建筑平面布置不灵活 空间局限 结构自重大 适用于住宅、旅馆等 板式,塔式,2.2 剪力墙结构,板式,塔式,2.2 剪力墙结构,侧向力作用下的变形特点: 悬臂梁弯曲,侧向位移曲线呈弯曲型,层间位移由下

15、至上逐渐增大。,2.2 剪力墙结构,布置要求: 平面构件,平面内抵抗侧向力 双向布置 沿高度方向,连续布置,避免 刚度突变 洞口上下对齐,成列布置,形成有规则洞口的联肢剪力墙,避免错洞墙,2.2 剪力墙结构,剪力墙组成:墙肢 连梁 墙肢截面: 简单,规则; 成为工形,T形或L形等有翼缘的墙; 楼、电梯间,两个方向的墙相互连接形成井筒,增大结构的抗扭能力。,2.2 剪力墙结构,框支剪力墙结构:底层或底部若干层为框架、上部为剪力墙,框支层的刚度小,层间变形大,造成框支柱破坏,甚至引起整栋建筑倒塌。,底部大空间剪力墙结构典型平面,设计要求: 部分框支的层数不宜过多 落地墙不宜过少,刚度要求 框支柱应

16、承受一定的水平地 震剪力 落地的纵、横向墙围成井筒 转换层设计,框支剪力墙结构,2.3 框架剪力墙结构 (Frame-Shear Wall Structure) 框架和剪力墙共同承受竖向荷载和侧向力 钢筋混凝土结构(820层) 混合结构 框、墙组合,形式灵活,部分框架内嵌入剪力墙 带边框剪力墙,特点: 布置灵活,延性好 (框架结构) 刚度大,承载力大 (剪力墙结构) 大量高层建筑采用,2.3 框架剪力墙结构,双重抗侧力结构: 剪力墙承担大部分层剪力 框架承担一定的层剪力,即具有一定的承载力和足够延性,2.3 框架剪力墙结构,水平力作用下的变形特点: 框架剪力墙结构在水平力作用下协同工作变形协调

17、,侧移曲线的形状呈弯剪型。,2.3 框架剪力墙结构,结构布置: 框架和剪力墙都只能在自身平面内抗侧力,结构的两个主轴方向都要布置剪力墙。,2.3 框架剪力墙结构,布置的要求: 使结构各主轴方向的侧向刚度接近; 平面对称布置; 沿高度连续均匀; 平面形状变化及竖向荷载较大的部位均匀布置;,2.3 框架剪力墙结构,布置的要求: 平面形状凹凸较大时,宜在凸出部分的端部附近布置剪力墙; 尽可能组成L形、T形、 形和井筒等形式; 布置3片以上剪力墙,各片剪力墙的刚度宜均匀 ;,2.3 框架剪力墙结构,布置的要求 剪力墙的间距不宜过大 (间距超过表2-1所列值的框架剪力墙结构,结构计算时应计入楼板变形的影

18、响); 剪力墙不宜集中布置在框架的两尽端,以避免两端的约束作用而造成楼盖梁板开裂 ;,2.3 框架剪力墙结构,2.4 板柱剪力墙结构 (Flat Slab-Wall Structure) 无梁楼板和柱组成的结构 优点: 施工方便 楼板高度小,减小层高 使用空间大,灵活布置隔断墙,缺点: 刚度小 板柱连接节点的抗震性能差, 有可能产生冲切破坏,楼板脱落 不宜作为高层建筑的抗震结构,板柱剪力墙结构可以用于抗震设防烈度不超过8度且高度有限制的建筑。 周边应布置有梁框架,楼、电梯洞口周边应布置梁。,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构 (Frame-Braced Frame Structure) 框架中设

19、置支撑斜杆,即为支撑框架,一般为钢结构。 用墙板代替钢支撑,即为框架墙板结构。 由框架和支撑框架 (抗震墙板)共同承担竖向荷载和水平荷载。,框架支撑结构水平力作用下的变形特点: 在水平力作用下,框架和支撑框架侧移协调,结构的整体侧移曲线呈弯剪型。,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,框架支撑结构为双重抗侧力体系 框架的刚度小,承担的水平剪力小; 支撑框架的刚度大,承担的水平剪力大。,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,中心支撑框架 支撑斜杆的轴线交汇于框架梁柱轴线的交点(所有杆件承受轴力,杆件轴向拉伸或压缩),2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,中心支撑框架,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,偏心支

20、撑框架 支撑连接位置偏离梁柱节点,形成消能梁段,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,偏心支撑框架的特点: 刚度与中心支撑框架接近 消能梁段腹板剪切屈服, 耗散地震能量 支撑斜杆、柱和消能梁段 以外的梁保持弹性,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,框架墙板结构 (墙板代替钢支撑) 带竖缝RC墙板 带横缝RC墙板 内藏钢支撑RC墙板 钢板墙 带竖缝钢板墙,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,带竖缝RC墙板,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,竖缝改变了墙板的受力性能和破坏形态,为具有延性的弯曲破坏,框架墙板结构的特点: 预制,现场连接,无湿作业; 墙板刚度较现浇剪力墙小,与钢框架的刚度匹配; 仅承担侧向力

21、引起的层剪力, 不承担竖向力。,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,框架支撑(墙板) 的布置: 常布置在楼、电梯周边的框架内; 两个方向都布置支撑或墙板,以使两向刚度接近; 一般,每列支撑或墙板的宽度为一个柱距,高度为一层,也可设置跨层支撑。,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,锦江宾馆分馆,钢板墙,2.5 框架支撑(抗震墙板)结构,2.6 筒体结构(Tubular Structure) 二十世纪六十年代初 美国城市化 传统的结构达到一定高度后, “高度加价”效应 经济上可行的新型结构体系,美国的法齐勒.坎恩Fazlur Khan创造了高效的筒体结构,包括框筒、筒中筒、桁架筒和束筒结构。,2.6.

22、1 框筒(Framed Tube) 框筒是由布置在建筑物周边的柱距小、梁截面高的密柱深梁框架组成。 (柱距常为1m3m, 梁高0.6m1.2m,梁宽0.3m0.5m) 钢、 钢筋混凝土,2.6 筒体结构,由Dr.Fazlur Khan设计 芝加哥De Witt-Chestnut 公寓大厦 第一栋框筒结构(RC) 43层,1965年竣工,纽约世界贸易中心、 110层、塔楼钢框筒结构 二层以上柱距1.02m,二层以下柱距3.06m, 柱截面:一层:800800, 梁高:1.32m 二层以上:450450,2.6 筒体结构,受力特点:空间结构 四榀框架都参与抵抗水平力 层剪力由腹板框架抵抗 倾覆力矩

23、由腹板框架和翼缘框架共同抵抗,2.6 筒体结构,受力特点:剪力滞后(Shear lag),2.6 筒体结构,优、缺点: 无柱大空间 充分利用建筑材料 高度更高 对外视线较差 抗倒塌能力差,2.6 筒体结构,影响剪力滞后的因素 减小剪力滞后的措施,2.6 筒体结构,2.6.2 桁架筒 (Trussed Tube),稀柱、浅梁和支撑斜杆组成桁架,布置在建筑物的周边 钢 钢筋混凝土,特点: 柱距大; 支撑长; 刚度大; 两个相邻立面的支撑相交在角柱, 水平力通过支撑斜杆的轴力传至 柱和基础 ; 平面中部的柱只承受竖向荷载。,2.6.2 桁架筒,芝加哥 John Hancock大厦 1970年 100

24、层,332m高, 用钢量1.45kN/m2,2.6.2 桁架筒,1985年,芝加哥昂提瑞中心,58层,174m,这是法齐勒.坎恩生前的最后一个创新工程,采用了新型的钢筋混凝土桁架筒结构体系。,2.6.3 筒中筒 (Tube in Tube) 框筒为外筒,楼电梯间为内筒,就成为筒中筒结构 RC结构:外筒为框筒,内筒为剪力墙围成的井筒 钢结构:外筒用框筒,内筒为钢框筒,或钢支撑框架,双重抗侧力体系侧移 曲线类似于框剪 结构,呈弯剪型。 外框筒:有利于抵抗倾覆力矩和扭矩; 内筒:具有比较大的抵抗水平剪力的能力。,2.6.3 筒中筒,平面:圆形,正多边形, 椭圆形,矩形 内外筒边长(直径)比:/2左右

25、 内筒的边长(直径): 高度的1/12-1/15 内筒要贯通建筑全高,2.6.3 筒中筒,北京中国国际贸易大厦, 1989年,钢筒中筒结构,39层,高153m,1-3层为钢骨混凝土,2.6.3 筒中筒,中环广场大厦,香港 RC筒中筒结构,2.6.3 筒中筒,2.6.4 束筒 (Modular Tubes) 两个或者两个以上框筒排列在一起,即为束筒结构,不同平面形状的束筒结构平面图,芝加哥,西尔斯大厦,世界上最高的钢结构建筑, 109层,443m, 用钢量1.595kN/m2,结构平面与立面 侧向力作用下柱的轴力分布,2.6.4 束筒,2.7 框架核心筒结构 (Frame corewall St

26、racture),加大外框筒的柱距,减小梁的高度,周边形成稀柱框架,与内筒 一起组成框架核心筒结构。,水平力作用下的性能: 周边框架为平面框架,没有框筒的空间作用 核心筒为抗侧力的主体,2.7 框架核心筒结构,大连远洋大厦,钢框架-RC核心筒,如何发挥周边框架柱的作用参与抗倾覆: 设置加强层 加强层:在核心筒和框架柱之间设置水平伸臂构件的楼层。 同时,在加强层设置周边环带构件,以进一步增大结构刚度,使周边框架柱都参与抗倾覆力矩。,2.7 框架核心筒结构,水平伸臂构件,加强层(伸臂构件)的作用,a)无加强层 b)仅顶层为加强层 c)顶层和中间某一层为加强层 框架核心筒结构的侧移曲线和核心筒的倾覆

27、力矩,使一侧框架柱受压、另一侧框架柱受拉,对核心筒形成反弯,减小结构的侧移和减小伸臂构件所在楼层以下核心筒各截面的弯矩。,加强层作用,加强层要求,材料:钢桁架; RC空腹杆桁架、斜腹杆桁架、梁等,平面的两个方向设置伸臂构件; 核心筒的转角处布置伸臂构件; 伸臂构件贯通核心筒,形成井字形; 设置在建筑避难层或设备层,只设置一层时,通常不在顶层; 一般不多于3层。,上海金茂大厦,2.8 巨型结构,2.8.1巨型框架结构(主次框架结构) 巨型框架+次框架 巨型框架+核心筒+次框架,巨型框架: 巨柱+跨度大的巨梁或桁架 巨梁之间4-10层 巨柱:RC墙围成的井筒 矩形或工形的实腹截面柱 若干榀(四榀)

28、钢桁架 巨梁:截面尺寸大的梁或桁架 次框架: 普通框架,由巨梁或桁架支承,2.8 巨型结构,巨型框架结构受力特点: 水平荷载由巨型框架 或巨型框架和核心筒承担; 次框架仅承受竖向荷载,竖向荷载由巨型框架传至基础 。,2.8 巨型结构,深圳亚洲大酒店(RC) 33层,114.1m 高,日本东京市政厅大厦1号塔楼(钢结构) 48层,243.4m高,巨型框架结构,2.8.2 巨型空间桁架结构,巨柱、巨梁和巨型支撑组成巨型空间桁架结构。 水平力产生的层剪力通过支撑斜杆的轴向力抵抗,最大限度地利用材料;楼板和围护墙的重量通过次构件传至巨梁,再通过柱和斜撑传至基础。 是既高效又经济的抗侧力结构。,香港中国

29、银行大厦70层,高315m,汇丰银行,香港,悬挂结构,建筑是随着社会生产的发展、经济的发展和人类活动的需要而发展起来的。 现代高层建筑是商业化、工业化和城市化的产物,一定程度上反映了一个国家、一个地区的社会、经济发展水平。,1.4 高层建筑的发展,高层建筑的发展: 古代 现代 形成期: 18世纪末19世纪末 发展期: 20世纪上半叶 繁荣期: 20世纪下半叶,1.4 高层建筑的发展,塔 砖、木结构,我国古代多高层建筑,1.4 高层建筑的发展,国外古代多高层建筑,埃及金字塔(最高141m),1.4 高层建筑的发展,现代高层建筑的历史始于18世纪末的工业革命,英、法的冶金工业成功地生产出熟铁和铸铁

30、,并用于房屋建筑。19世纪40年代,铁被官方认可作为建筑材料 。,现代高层建筑形成期:18世纪末19世纪末,1.4 高层建筑的发展,英法最早建造铁框架房屋建筑,但停留在低层建筑。 现代高层建筑起源于美国,其中心是当时的商业中心纽约和芝加哥,其对办公、仓库、旅馆的需求,促成了现代高层建筑的出现。 1856年,Elisha Graves Otis第一部商用电梯安全成功运营,为高层建筑创造了条件。,1.4 高层建筑的发展,1884-1885年,美国芝加哥,11层、55m高的家庭保险大楼(Home Insurance Building)建成,熟铁梁铸铁柱框架结构,砖墙自承重。 1931年被拆除,通常被

31、认为是世界第一栋高层建筑。,1.4 高层建筑的发展,1890年, 芝加哥 Manhattan Building 世界上第一幢16层的住宅建筑 , 铸铁柱,1.4 高层建筑的发展,现代高层建筑发展期: 20世纪上半叶,Singer Building 纽约 1908年 47层,187m高世界上第一幢比埃及金字塔高的现代高层建筑,1.4 高层建筑的发展,1931年,帝国大厦,纽约 102层,381m高,世界最高建筑达40年之久。 钢框架结构,柱内填充炉碴混凝土,1.4 高层建筑的发展,原因: 城市化,地价高 新建筑材料 新结构体系 新施工技术,现代高层建筑繁荣期,1.4 高层建筑的发展,美国的高层建

32、筑: 1960s-1990s中,John Hancock中心大厦 芝加哥 100层,332m高 1970年,1.4 高层建筑的发展,纽约 世界贸易中心双塔 110层,402m高,1972年建成,当时世界上最高的建筑,2001年9月11日被毁,西尔斯大厦 芝加哥 110层,443m高,1973年,德克萨斯商业塔楼, 休斯顿, 75层,305m高, 1981年建成, 当时休斯顿最高的建筑 , 钢混凝土组合结构,马来西亚吉隆坡石油双塔,自1998年落成以来一直并列世界第一高楼,直至2003年被台北101超越。目前这对88层,高452米的双子大楼并列全球第五高摩天楼。,世界第一高楼迪拜塔于2010年1

33、月4日正式举行落成典礼,高度828米, 160层,大楼改名为“哈里发”。 内设有住宅、办公室和豪华酒店。 耗材大约33万立方米混凝土和大约3.14万吨钢材。,北京饭店东楼(1974年) 19层,87.15m高,当时北京最高建筑,我国内地高层建筑:1949年后,1.1 高层建筑的发展,广州白云宾馆(1976年) 33层,114.05m高,以后9年中我国最高建筑,1.4 高层建筑的发展,深圳国际贸易中心大厦(1985年) 50层,158.65m高,当时我国最高建筑,1.4 高层建筑的发展,北京京广中心(1987年) 57层,208m高,1.4 高层建筑的发展,上海金茂大厦(1998年), 88层,

34、高420m, 7度抗震设防 RC核心筒+外框型钢筋混凝土柱及钢柱,上海金茂大厦,上海环球金融中心 世界第三高楼,101层,高492m,7度抗震设防,核芯筒,底部剪力墙,1.4 高层建筑的发展,上海环球金融中心,上 海 明 天 广 场,沈阳房地产交易中心,60层,238m, 最高的框架剪力墙结构,98年建成。,1.4 高层建筑的发展,上 海 世 茂 国 际 广 场,沈 阳 方 圆 大 厦,深圳赛格广场,RC核心筒+外钢框架,81层,高325m,7度抗震设防,深圳地王大厦,70层,外框采用钢管混凝土, 7度抗震设防,北京新保利大厦,230米高,在大概180多米 的高空向外横挑70米,北京新保利大厦

35、千余平方米的大堂, 无一根立柱,异常宽敞、通透,从 下至上高达米,堪称“北京第一 中庭”,年底建成。,CCTV大楼,1997年落成的广州中信广场主楼共103层,高391米,是世界第十三高的摩天大楼,也是世界上最高的混凝土大厦,汇丰银行大厦 43层,175m高 1985年建成,我国港、台的高层建筑,中银大厦,70层,368.5m ,1989年建成,中环广场,78层,372m,1993年建成,香港环球贸易广场(ICC)一期于2008年9月落成,484米高为香港第一高楼,世界第四高楼。目前环球贸易广场配楼和部分商铺仍在建设中,预计于2011年落成 。,高雄T&C大厦 85层,348m 1997年建成

36、,台北国际金融中心,101层,480m高(塔尖达508m),2004年建成 ,世界第二高楼。,值得注意的问题,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。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。,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。,讨论: 世界高层建筑结构的发展方向? 新材料的研发和应用?,思考题: 1.什么建筑成为高层建筑? 2.近代有哪些有代表性的高层建筑? 3.在建和拟建中有哪些有代表性的高层建筑? 4.不同时期高层建筑结构采用的材料是什么? 5.高层建筑结构的发展趋势是怎样的? 6.简述高层建筑结构的特点有哪些?,谢谢!,摩天城市 http:/ Structures and Buildings http:/

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