高层建筑结构综述

第二章高层建筑构造综述2-1国内外高层建筑的开展概略2-2高层的特点3-3高层建筑构造的类型3-4高层建筑构造的构造体系

高层建筑是近代经济开展和科学技术提高的产物，至今已有100余年的历史。多年来，世界上最高的高层建筑集中在美国、加拿大，直到80年代末，北美洲不断是世界高层建筑的中心。按1991年公布的排行表，在世界上最高的100座最高建筑中，美国占了78座，加拿大5座，墨西哥1座，即北美洲占了84%，成了当前世界最高建筑的中心。表1

2-1国内外高层建筑的开展概略1.我国高层建筑的开展(1)我国古代高层建筑的开展(2)我国近代高层建筑的开展2.国外现代高层建筑的开展2-1国内外高层建筑的开展概略1.我国高层建筑的开展(1)我国古代高层建筑的开展公元524年在河南建造了嵩岳寺塔(15层简筒构造，高50m)公元704年在西安建造了大雁塔(7层砖木构造，总高64m)公元1055年在河北定县建造了料敌塔(11层筒体构造，高82m)公元1056年山西建造了应县木塔(9层，高67m)，堪称世界木构造的奇观(2)我国近代高层建筑的开展第一阶段重新中国成立到60年代末初步开展，20层以下的框架构造1959年建成的北京民族饭店(12层，高47.4m)1964年建成了北京民航大楼，(15层，高60.8m)1966年建成了广州人民大厦(18层，高63m)第二阶段为70年代20—30层，主要用于住宅、旅馆、办公楼1974年建成的北京饭店新楼(20层，高87.4m，是当时北京最高的建筑)1976年建成的广州白云宾馆(33层、高114.05m)上海漕溪路20幢1216层剪力墙住宅楼；北京前三门40幢916层大模板施工的剪力墙住宅楼)北京饭店新楼广州白云宾馆：36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033层，112.45米，剪力墙构造，1976年建成，国内首栋百米高层。第三阶段为80年代仅19801983年所建的高层建筑就相当于1949年以来30多年中所建高层建筑的总和。深圳开展中心大厦，(43层，高165.3m，加上天线的高度共185.3m)，是我国第一座大型高层钢构造建筑。第三阶段为80年代广州国际大厦，(63层，高200m)第三阶段为80年代北京京广中心大厦，(57层，高208m)第三阶段为80年代上海新锦江宾馆是一座现代化的高级宾馆，(总建筑面积66060m2，共43层，总高153.52m)静安希尔顿饭店，(建筑面积69224m2，包括塔楼43层，总高143.62m)第三阶段为80年代第四阶段从90年代开场〔1〕高层建筑兴建速度加快1990—1994年间，每年建成10层以上建筑在1000万平方米以上，占全国已建成的高层建筑的40%〔2〕超高层建筑的开展高层建筑的开展及层数和高度增长更快，建成了多座200米以上的高层建筑高层100b.doc上海明天广场：60层，238m，最高的框架—剪力墙构造，98年建成。上海金茂大厦，(钢构造，88层，高420m，是我国目前最高的建筑)第四阶段从90年代开场金茂大厦内部构造2.国外现代高层建筑的开展第一阶段是19世纪中期以前，由于主要建筑资料是砖石和木材，以及设计手段和施工技术的限制，欧美国家普通只能建造6层及以下的建筑。第二阶段是19世纪中期开场的20世纪50年代初1855年发明了电梯系统，使人们建造更高的建筑成为能够家庭保险公司大楼(HomeInsuranceBuilding)，11层，高55m，建于18841886年，采用铸铁框架承重构造，标志着一种区别于传统砌筑构造的新构造体系的诞生从1884年到19世纪，高层建筑曾经开展到了采用钢构造，建筑物的高度越过了100m大关。1898年建成的纽约ParkRow大厦〔30层，118m〕是19世纪世界上最高的建筑。世界上最早的钢筋混凝土框架构造高层建筑，是1903年在美国辛辛那提建造的因格尔斯大楼，16层，高64m。1931年美国纽约曼哈顿建造了102层、高381m的著名的帝国大厦(EmpireStateBuilding)，它坚持世界最高建筑达41年之久这一时期,虽然高层建筑有了比较大的开展,但遭到设计实际和建筑资料的限制,构造资料用量较多、自重较大，且仅限于框架构造，建于非抗震区第三阶段从20世界50年代开场由于在轻质高强资料、抗风抗震构造体系、施工技术及施工机械等方面都获得了很大提高以及计算机在设计中的运用，使得高层建筑飞速开展美国是世界上高层建筑最多的国家1972年在纽约建造了世界贸易中心大楼(WorldTradeCenterTowers)，110层，高402m，钢构造1974年美国在芝加哥又建成了当时世界最高的西尔斯大厦(SearsTower)，110层，高443m，钢构造。进入90年代，亚洲成为经济开展最快的地域，西太平洋沿岸的日本、朝鲜、韩国、中国大陆、台湾、新加坡和马来西亚等国家和地域，陆续建成了超越200m、300m的高层建筑。1990年至今，世界上新建的最高建筑，几乎全部集中在这一地域。高层9.doc普通高度的高层建筑〔80—150米〕更是大量兴建朝鲜平壤市的柳京饭店，地面以上101层，高305．4m，钢筋混凝土构造位于马来西亚吉隆坡的双塔高层建筑，85层，高450m，钢筋混凝土构造预期21世纪，亚洲将成为新的高层建筑中心马来西亚双塔楼：88层，450米，框—筒构造，1996年建成。台北101101层，508米。估计2004年9月完工(1)世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑划分为以下四类：第一类：916层，高度不超越50m;第二类：1725层，高度不超越75m;第三类：2640层，高度不超越100m;第四类：40层以上，高度100m以上。2-2高层建筑的特点1、高层建筑的分类：我国<民用建筑设计通那么>(JGJ37-87)中规定：10层及10层以上的民用建筑和总高度超越24m的公共建筑及综合性建筑为高层建筑。建筑高度超越100m的建筑均为超高层建筑。(2)我国对高层建筑的分类：2高层建筑的特点A.高层建筑中，程度荷载和地震作用对构造设计起着决议性的作用。B.动力反响不可低估；C.构造轴向变形、剪切变形以及温度、沉降的影响加剧；D.资料用量、工程造价呈抛物线关系增长。荷载效应的最大值(轴力N、弯矩M和位移)可用以下式子表达：N=WH=f(H)M=qH2/2=f(H2)=qH4/8EI=f(H4)高层建筑中，程度荷载和地震作用对构造设计起着决议性的作用。内力或位移=f(H4)M=f(H2)N=f(H)H构造内力、位移与高度H的关系2-3高层建筑的构造类型1钢构造2钢筋混凝土构造3组合构造1钢构造优点：强度高、韧性大、抗震性能好、易于加工，能缩短现场施工工期，施工方便。缺陷：用钢量大，造价很高，而且耐火性能差深圳地王大厦，(81层，383.95m)北京的京广中心(56层，208m)、一.世界贸易中心简介〔1〕1.世界贸易中心的建筑方式1.撞机12.撞机21.倒塌瞬间1二、世界贸易中心倒塌过程〔7〕优点：造价较低，资料来源丰富，可浇注成各种复杂断面外形，可以组成多种构造体系；可节省钢材，承载才干较高，经过合理设计，可获得较好的抗震性能。缺陷：构件断面大，占据面间大，自艰苦广州广东国际大厦(63层，200.18m)底层柱尺寸已达1.8*2.2m2钢筋混凝土构造〔1〕优点：在钢筋混凝土构造根底上，充分发扬钢构造优良的抗拉性能以及混凝土构造的抗压性能进一步减轻构造分量，提高构造延性〔2〕类型1)用钢材加强钢筋混凝土构件钢骨钢筋混凝土构件钢管钢筋混凝土构件2)部分抗侧力构造用钢构造，另一部分采用钢筋混凝土构造〔或部分采用钢骨钢筋混凝土构造〕3组合构造钢骨钢筋混凝土构件

组合构造钢管屈曲破坏钢管钢筋混凝土构件钢管混凝土构造工程实例〔1〕美国西雅图双联广场大厦58层四根大钢管混凝土柱混凝土抗压强度133Mpa直径3.05m管壁厚30mm接受60%竖向荷载2)部分抗侧力构造用钢构造，另一部分采用钢筋混凝土构造〔或部分采用钢骨钢筋混凝土构造〕上海静安希尔顿饭店〔钢筋混凝土筒体，钢框架〕香港中国银行(钢骨钢筋混凝土角柱，横梁及斜撑为钢构造)1构造体系构造抵抗外部作用的构件组成方式2类型框架构造体系剪力墙构造体系框架—剪力墙构造体系筒中筒构造体系多筒体系2-4高层建筑构造的构造体系1构造体系构造抵抗外部作用的构件组成方式2类型框架构造体系剪力墙构造体系框架—剪力墙构造体系筒中筒构造体系多筒体系框架构造体系1构造体系构造抵抗外部作用的构件组成方式2类型框架构造体系剪力墙构造体系框架—剪力墙构造体系筒中筒构造体系多筒体系2-4高层建筑构造的构造体系1构造体系构造抵抗外部作用的构件组成方式2类型框架构造体系剪力墙构造体系框架—剪力墙构造体系筒中筒构造体系多筒体系2-4高层建筑构造的构造体系1构造体系构造抵抗外部作用的构件组成方式2类型框架构造体系剪力墙构造体系框架—剪力墙构造体系筒中筒构造体系多筒体系2-4高层建筑构造的构造体系2构造体系构造抵抗外部作用的构件单元组成方式2-4高层建筑构造的构