高層建筑

結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑

結(jié)構(gòu)設(shè)計一、本課程講授的主要內(nèi)容高層建筑的一般知識高層建筑結(jié)構(gòu)的選型與布置高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載與地震作用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的一般原則高層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法高層剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法高層筒體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法一、本課程講授的主要內(nèi)容高層建筑的一般知識二、本課程的學習重點以現(xiàn)行鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程為重點，介紹高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理與方法

能夠進行高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是高層框架結(jié)構(gòu)、高層剪力墻結(jié)構(gòu)和高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

二、本課程的學習重點以現(xiàn)行鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、規(guī)三、本課程的學習方式講課與自學相結(jié)合

講課與作業(yè)相結(jié)合

四、主要參考文獻1.

建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2.

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程3.

建筑抗震設(shè)計規(guī)范三、本課程的學習方式講課與自學相結(jié)合四、主要參考文獻1

4.

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

5.

現(xiàn)行地基與樁基設(shè)計規(guī)范

6.

包世華、方鄂華編，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

7.

沈蒲生，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

8.霍達，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

9.與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)的各種雜志

4.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第一章高層建筑結(jié)構(gòu)概述

高層建筑以其恢弘的氣勢、特殊的視覺效果，成為了其所在城市、地區(qū)甚至所在國家的標志性建筑。

高層建筑是工程技術(shù)的紀念碑，是材料工程、電器工程、系統(tǒng)工程和城市集約化發(fā)展的必然產(chǎn)物。第一章高層建筑結(jié)構(gòu)概述高層建筑以其恢弘的氣勢、迪拜——哈利法塔BurjKhalifa高度828米，162層，總投資15億美元，是韓國三星公司負責營造。

2004.09.21開工2010.01.04建成目前世界第一高樓結(jié)構(gòu)形式：組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)：同一截面或各桿件由兩種或兩種以上材料制作的結(jié)構(gòu)。（1）鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)；（2）組合砌體結(jié)構(gòu)電梯：速度最高達17.4m/s(63公里/小時)，世界速度最快且運行距離最長的電梯。迪拜——哈利法塔BurjKhalifa高度828米，162麥加皇家鐘塔飯店建筑高度601米，共95層。世界最高的飯店、世界最高的鐘塔、世界最大鐘面，世界最大的樓板面積。目前世界第二高樓AbrajAl-BaitTowers2004開工2012建成皇家鐘塔是“大本鐘”的5倍大，直徑40m，在25公里外也能看見。麥建筑高度601米，共95層。世界最高的飯店、世界最高的鐘塔臺北國際金融中心天線頂高度509m（屋頂449.2m），101層(地下5層)，建筑總投資18億美元。Taipei,1011999.07開工2003.10建成結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新式的巨型結(jié)構(gòu)巨型結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)用巨柱、巨梁和巨型支撐等巨型桿件組成空間桁架，相鄰立面的支撐交匯在角柱，形成巨型空間桁架結(jié)構(gòu)。臺北國際金融中心天線頂高度509m（屋頂449.2m），10臺灣位于地震帶上，在臺北盆地的范圍內(nèi)，又有三條小斷層，為了興建臺北101，這個建筑的設(shè)計必定要能防止強震的破壞。且臺灣每年夏天都會受到太平洋上形成的臺風影響，防震和防風是臺北101兩大建筑所需克服的問題。

防震措施方面：臺北101采用新式的“巨型結(jié)構(gòu)”，在大樓的四個外側(cè)分別各有兩支巨柱，共八支巨柱，每支截面長3m、寬2.4m，自地下5樓貫通至地上90樓，柱內(nèi)灌入高密度混凝土，外以鋼板包覆。

防風方面：為了因應(yīng)高空強風及臺風吹拂造成的搖晃．大樓內(nèi)設(shè)置了“調(diào)諧質(zhì)塊阻尼器”，是在88至92樓掛置一個重達660公噸的巨大鋼球，利用擺動來減緩建筑物的晃動幅度。據(jù)臺北101告示牌所言，這也是全世界唯一開放游客觀賞的巨型阻尼器，更是目前全球最大之阻尼器。世界第一座防震阻尼器外露於整體設(shè)計的大樓，重達660噸，在85、86、與88樓用餐可以看到這個帶有裝飾且外型像大圓球的阻尼器，其直徑5.5米也是世界第一。臺灣位于地震帶上，在臺北盆地的范圍內(nèi)，又有三條小斷層為了因應(yīng)高空強風及臺風吹拂造成的搖晃．大樓內(nèi)設(shè)置了“調(diào)諧質(zhì)塊阻尼器”（tunedmassdamper，又稱“調(diào)質(zhì)阻尼器”），是在88至92樓掛置一個重達660公噸的巨大鋼球，利用擺動來減緩建筑物的晃動幅度。為了因應(yīng)高空強風及臺風吹拂造成的搖晃．大樓內(nèi)設(shè)置了“調(diào)諧質(zhì)塊上海環(huán)球金融中心天線頂高度494.4m（屋頂487.4m），101層，2008年建成。電梯91部。建筑總投資￥81.7億元。ShanghaiWorldFinancialCenter結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)上海環(huán)球金融中心天線頂高度494.4m（屋頂487.4m），大樓在90樓（約395米）設(shè)置了兩臺風阻尼器，各重150公噸，使用感應(yīng)器測出建筑物遇風的搖晃程度，及通過電腦計算以控制阻尼器移動的方向，減少大樓由于強風而引起的搖晃，而預計這兩臺阻尼器也將成為世界最高的自動控制阻尼器?！叭绻麖婏L從北面刮來，配重物就好比一個巨大的‘鐘擺’擺向北面，使風阻尼器會產(chǎn)生一種與風向相反的‘力量’，從而‘消化’建筑物的搖晃程度，并抵消強風對建筑物的影響。”

大樓在90樓（約395米）設(shè)置了兩臺風阻尼器，各重1

每幢建筑物都有一個固定的自振頻率，風阻尼器通過緩解振動，可防止建筑物出現(xiàn)共振現(xiàn)象。同時地震時，振動的沖擊波會對大樓頂部形成很大的沖擊力，有了風阻尼器后大樓就可以“吸收”掉地震影響。

“目前國內(nèi)已經(jīng)注意到風阻尼器在建筑中的作用，今后的超高層建筑，都應(yīng)該安裝風阻尼器?！爆F(xiàn)代集團副總工程師高承勇說。高層建筑要承受側(cè)向的風力，這一點是毋庸置疑的。但對建筑物影響多大？

一般說，在正常的風壓狀態(tài)下，距地面高度為10米處，如風速為5米／秒，那么在90米的高空，風速可達到15米／秒。若高達300-400米，風力將更加強大，即風速達到30米／秒以上時，摩天大樓會產(chǎn)生晃動。

每幢建筑物都有一個固定的自振頻率，風阻尼器通過緩解振環(huán)球貿(mào)易廣場屋頂高度484m，118層，2010年建成。電梯83部。建筑總投資額約200億元。

InternationalCommerceCentre結(jié)構(gòu)形式：混凝土核心筒+鋼結(jié)構(gòu)環(huán)球貿(mào)易廣場屋頂高度484m，118層，2010年建成。電梯吉隆坡石油雙塔PetronasTowers,KualaLumpurMalaysia天線頂高度452m（屋頂378.6m），88層鋼—砼結(jié)構(gòu)。1998年建成，位于馬來西亞首都吉隆坡。結(jié)構(gòu)形式：高軋制鋼梁支托的金屬板，鋼筋混凝土吉隆坡石油雙塔PetronasTowers,天線頂高度4542層空中廊橋（SkyBridge）攀頂事件：“蜘蛛人”法國男子阿蘭·羅貝爾在馬來西亞首都吉隆坡徒手攀上最高樓樓頂，44歲的羅貝爾在個人網(wǎng)站上夸耀說，迄今他在全世界已攀爬過包括紐約帝國大廈在內(nèi)的70多座摩天大樓。42層空中廊橋（SkyBridge）攀頂事件：“蜘蛛人”法南京紫峰大廈天線頂高度450m（屋頂381m），89層（地下3層

）。2010年建成。總投資40億。GreenlandSquareZifengTower結(jié)構(gòu)形式：鋼框架一鋼混凝土核心筒結(jié)構(gòu)南京紫峰大廈天線頂高度450m（屋頂381m），89層（地下西爾斯大廈天線頂高527.3m,屋頂高443m,1974年建成。SearsTower,Chicago西爾斯大樓（SearsTower）冠名權(quán)到2009年7月16日截止。之后更名為“威利斯大廈”（WillisTower）。結(jié)構(gòu)形式：鋼框架構(gòu)成的成束筒結(jié)構(gòu)體系既可減小風壓，又取得外部造型的變化效果。西爾斯大廈天線頂高527.3m,屋頂高443m,1974年建高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件京基100建筑高度441.8m，100層（地下3層

）?？偼顿Y50億。深圳市目前最高建筑。2011年建成KingKey100結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新式的巨型結(jié)構(gòu)京建筑高度441.8m，100層（地下3層）。KingKe為了控制樓體在風中的擺幅，設(shè)計者還在大樓91層設(shè)計安放了兩個主動阻尼器，可抵御百年一遇的臺風。根據(jù)觀測，在臺風之下，高樓會擺動起來，嚴重時里面的人像在坐船，地王大廈頂樓監(jiān)測的結(jié)果顯示，臺風下頂樓擺動的位差達到1米，但在規(guī)范之內(nèi)。大樓內(nèi)的人會感覺不舒服，因此研究人員根據(jù)此研究減震措施，主動控制技術(shù)，可以減少這種擺動，緩解樓內(nèi)人的不舒適感。這種技術(shù)在日本使用得最多，可以抗臺風之外，還可以用于抗地震。目前，深圳的高樓中，京基100是第一個采用該技術(shù)的高樓，該系統(tǒng)造價超過千萬元。工作原理是：當大樓在風中擺向某一方時，阻尼器會在電腦和電機的控制下朝反方向運行，從而減緩大樓的擺幅，類似于平衡天平的砝碼。在深圳這樣多臺風地區(qū)，京基塔樓的設(shè)計抗風壓能力不僅達到了深圳地標標準的7級抗震，而且還按抵御百年一遇臺風的標準來自我要求，抵御12級臺風不是問題。摩天大樓的抗風壓問題非常復雜，它在風中既不能不晃（否則容易折斷），也不能擺動幅度過大；既要考慮到結(jié)構(gòu)所能承受的最大擺動力度，更要考慮人在大樓里生活的舒適度。為了控制樓體在風中的擺幅，設(shè)計者還在大樓91層設(shè)計安金茂大廈高度420.5m，88層。1998年建成。總造價5.4億美元。JinMaoTower,Shanghai.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用超高層建筑史上首次運用的最新結(jié)構(gòu)技術(shù)，整幢大樓垂直偏差僅2厘米，樓頂部的晃動連半米都不到，這是世界高樓中最出色的，還可以保證12級大風不倒，同時能抗7級地震。金茂大廈高度420.5m，88層。1998年建成?？傇靸r5.WorldTradeCenter110floors,417mNewYork,1973~2001結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土玻璃對稱結(jié)構(gòu)有報導分析，認為大樓的倒塌并不是因為飛機的直接沖撞，而是飛機內(nèi)滿載的航空煤油傾瀉進入大樓引起的大火所釋放出的巨大熱量，軟化了支撐大樓的鋼筋骨架，最終導致世貿(mào)中心大樓在自身重力的作用下坍塌。但是，也有一批建筑學家認為僅憑大火并無法令大樓倒塌。有關(guān)摩天大樓結(jié)構(gòu)設(shè)計的調(diào)查依然在進行中。WorldTrade結(jié)構(gòu)形式：有報導分析，認為大香港國際金融中心2003年建成。高415m，地上88層。TwoInternationalFinanceCentre,HongKong.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)香港國際金融中心2003年建成。高415m，地上88層。Tw紐約帝國大廈1931年建成，高381m，102層，安裝的天線使它的高度上升至443.5米。EmpireStateBuilding,NewYork.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

世界七大工程奇跡之一。世界七大工程奇跡，簡稱世界工程奇跡，是指近代至現(xiàn)代七項最大型的工程，由美國土木工程師學會選出。分別是巴拿馬的巴拿馬運河、荷蘭的北海保護工程、美國的帝國大廈和金門大橋、加拿大的加拿大國家電視塔、巴西的伊泰普大壩，以及英國及法國的英法海底隧道。紐約帝國大廈1931年建成，高381m，102層，安裝的天線約翰漢考克中心，高度344m(天線頂高457m)，100層，鋼結(jié)構(gòu)。1970年建成，位于芝加哥。

總建筑面積260，126平方米，電梯50部，總造價0.95億美元。JohnHancockCenter,Chicago.約翰漢考克中心，高度344m(天線頂高457m)，100層，王國中心大廈位于沙特阿拉伯的首都利雅得,高度302m，地上41層，地下2層，鋼—砼結(jié)構(gòu)，2002年建成。

總建筑面積185，000平方米，電梯22部。KingdomCentre,Riyadh,SaudiArabia.王國中心大廈位于沙特阿拉伯的首都利雅得,高度302m，地上4高層建筑和都市住宅委員會CTBUH（CouncilonTallBuildingsandUrbanHabitat）規(guī)定：①高層建筑：至少建筑的一半高度由樓層構(gòu)成；②高層建筑高度：CTBUH在1997年7月10日宣布了四種高樓評定標準：a、結(jié)構(gòu)體或建筑頂部高度

b、最高使用樓層高度

c、屋頂高度

d、天線高度

高層建筑和都市住宅委員會CTBUH（CouncilonT1.建筑結(jié)構(gòu)高度

高程測量范圍從建筑主要入口人行道至建筑結(jié)構(gòu)頂部，包括尖塔，但不包括天線，標志或旗桿。這是應(yīng)用最為廣泛的標準，也是用來確定世界100高摩天大樓的標準。2.最高使用樓層高度

高程測量范圍從建筑主要入口人行道至最高使用樓層（不包括維修區(qū)、避難層等）。3.建筑頂層頂板高度高程測量范圍從建筑主要入口人行道至建筑頂層頂板最高點，但不包括尖塔或天線。4.建筑總高度

高程測量范圍從建筑主要入口人行道至建筑物最高點——包括各種材質(zhì)或功能的建筑物最高點（包括天線，旗桿和標志等）。1.建筑結(jié)構(gòu)高度

高程測量范圍從建筑主要入口廣州塔塔身主體450米(塔頂觀光平臺最高處454米)，天線桅桿150米，總高度600米廣州塔方案：橢圓形的漸變網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其造型、空間和結(jié)構(gòu)由兩個向上旋轉(zhuǎn)的橢圓形鋼外殼變化生成，一個在基礎(chǔ)平面，一個在假想的450米高的平面上，兩個橢圓彼此扭轉(zhuǎn)135度，兩個橢圓扭轉(zhuǎn)在腰部收縮變細。格子式結(jié)構(gòu)底部比較疏松，向上到腰部則比較密集，腰部收緊固定了，像編織的繩索，呈現(xiàn)“纖纖細腰”，再向上格子式結(jié)構(gòu)放開，由逐漸變細的管狀結(jié)構(gòu)柱支撐。廣州塔塔身主體450米(塔頂觀光平臺最高處454米)，天線桅高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件臺北101大樓是用一個大鐵塊平衡，光那個鐵塊的造價就要400萬美金臺北101大樓是用一個大鐵塊平衡，光那個鐵塊的造價就美國北達科塔州（StateofNorthDakota

）KVLY電視塔(KVLY-TVmast)高度628.8m，1963年建成。該塔完成一段時間后，聯(lián)邦航空管理局以塔的高度（628.8米）作為日后人造建構(gòu)物高度的限制。所以，在美國境內(nèi)的建筑物高度一般不超過628.8米。美國北達科塔州（StateofNorthDakota加拿大國家電視塔又名為多倫多電視塔，作為當今世界第二高的通訊塔，其建于1976年，塔內(nèi)擁有將近一千七百多級的金屬階梯。高度553.3m。CanadaNationalTower加拿大國家電視塔又名為多倫多電視塔，作為當今世界第二高的通訊世界高樓榜世界高樓榜高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要內(nèi)容高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要高層建筑的特點1直觀特點受力特點側(cè)移的控制軸向變形高層建筑的特點1直觀特點§1-1高層建筑的特點高層建筑具有標志性、多功能綜合性、節(jié)約土地和市政建設(shè)投資、設(shè)備利用率高、社會效益好等優(yōu)點。高層建筑體型龐大、容納大量人員，有著局部交通壓力大、垃圾多、能耗集中、噪音、熱輻射等缺點。另外高層建筑的防火、疏散等難度也較大。1、直觀的特點§1-1高層建筑的特點高層建筑具有標志性、多功能綜合性、節(jié)香港九龍寨城,1993年拆除中國政府力求英國在移交香港前必須辦妥的幾件大事之一，便是整治九龍寨城。80年代末，港英政府曾幾次試圖治理，但皆因情況太差及黑幫勢力根深蒂固，而無果而終。1993年，港英政府忍無可忍，在出動近5000警力，扣押近萬人的情況下，歷時一年，終將九龍寨城夷為平地。香港九龍寨城,1993年拆除中國政府力求英國在移交香港前必須

2、受力特點——水平荷載成為主要因素隨結(jié)構(gòu)高度增加，在水平力作用下，側(cè)向位移增加最快，其次是彎矩、軸力。

可見，在高層建筑設(shè)計中，水平荷載（作用）是主要荷載，結(jié)構(gòu)高度和抵抗側(cè)移是設(shè)計的主要矛盾。2、受力特點——水平荷載成為主要因素隨結(jié)構(gòu)高度增加，用于承擔重力荷載的結(jié)構(gòu)材料用量，與房屋成線性比例增加；其中用于樓蓋結(jié)構(gòu)的材料用量大體是定值，幾乎與結(jié)構(gòu)層數(shù)無關(guān)；用于墻、柱等豎向承重構(gòu)件的材料用量，則隨房屋的層數(shù)比例增長；用于抵抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)材料數(shù)量，則按房屋層數(shù)二次方的關(guān)系曲線急劇增長。實踐證明：選定的抗側(cè)力體系是否經(jīng)濟有效，對于結(jié)構(gòu)材料的用量影響很大，綜合各方面條件經(jīng)過精心設(shè)計所確定的最優(yōu)抗側(cè)力體系，使結(jié)構(gòu)材料用量得以大幅度下降。用于承擔重力荷載的結(jié)構(gòu)材料用量，與房屋成線性比例增加高層建筑不僅需要較大的承載能力，更需要較大的剛度。使結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形限制在一定范圍內(nèi)。這是因為：過大的側(cè)向變形會使人不舒服，影響使用。這主要是對風荷載而言，至于偶爾發(fā)生地震時，人的舒適感是次要的。過大的側(cè)向變形會使填充墻或建筑裝修開裂或損壞，也會使電梯軌道變形，影響使用。過大的側(cè)向變形會使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，甚至損壞。限制側(cè)向變形也就是限制結(jié)構(gòu)裂縫寬度及破壞程度。過大的側(cè)向變形會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力（P－?效應(yīng)），甚至會引起倒塌。3、側(cè)移的控制P-Delta效應(yīng)：效果又叫重力二階效應(yīng)分析，是指構(gòu)筑物同時受到水平力和軸力作用時，水平力作用下產(chǎn)生的位移和軸力組合產(chǎn)生附加彎矩的效果。對于細長的結(jié)構(gòu)影響很大。高層建筑不僅需要較大的承載能力，更需要較大的剛度。使結(jié)構(gòu)4、軸向變形不容忽視對連續(xù)梁彎矩的影響未考慮柱的壓縮變形考慮各柱差異壓縮后的變形造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大。還會對預制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調(diào)整；另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結(jié)果。

4、軸向變形不容忽視對連續(xù)梁彎矩的影響未考慮柱的壓縮變形對構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響對構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要內(nèi)容高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要高層建筑的界定2其他國家我國規(guī)定高層建筑的界定2其他國家§1-2高層建筑的界定

究竟多高的建筑算作高層建筑?

世界各國的劃分標準并不完全一致。1、美國：

24.6m以上、7層以上的建筑稱為高層建筑。2、英國：

24.3m以上的建筑定為高層建筑?！?-2高層建筑的界定究竟多高的建筑算作高層建筑?３、法國：

超過50m的住宅或28m以上的其它建筑為高層建筑。4、德國：建筑高度超過22m為高層建筑。5、比利時：

25m以上的建筑為高層建筑。３、法國：

超過50m的住宅或28m以上的其它建筑為６、日本：

8層以上或者超過31m建筑為高層建筑，超過30層的旅館、辦公樓和20層以上的住宅建筑為超高層建筑。7、前蘇聯(lián)：

9層及9層以上的建筑為高層建筑。除日本以外，其他各國均把100m以上的建筑定為超高層建筑。６、日本：

8層以上或者超過31m建筑為高層建筑，超

1972年的國際高層建筑會議,給出了如下標準,得到了大多數(shù)國家的贊同:①多層建筑≤8層③超高層建筑＞40層高度＞100m

第一類9～16層高度≤50m②高層建筑第二類17～25層高度≤75m

第三類25～40層高度≤100m8、國際標準1972年的國際高層建筑會議,給出了如下標準,得到了①我國《民用建筑設(shè)計通則》（GB50352—2005）3．1．2民用建筑按地上層數(shù)或高度分類劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：住宅建筑按層數(shù)分類：一至三層為低層住宅，四至六層為多層住宅，七至九層為中高層住宅，十及十層以上為高層住宅；②我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)第2.1.1條：10層及10層以上或房屋高度超過28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他民用建筑，劃為高層民用建筑。9、我國關(guān)于高層建筑的規(guī)定:

除住宅之外的民用建筑，高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)；

建筑高度大于1OOm的民用建筑為超高層建筑。①我國《民用建筑設(shè)計通則》（GB50352—2005）②我我國《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045—1995）和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99—1998）規(guī)定10層及10層以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑為高層建筑9、我國關(guān)于高層建筑的規(guī)定:我國《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045—1995高層建筑的發(fā)展歷史3古代近代現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展歷史3古代§1-3高層建筑的發(fā)展歷史

高層建筑的發(fā)展歷史大致可分為以下三個階段:◆古代史——1640年以前◆近代史——1640～1885◆現(xiàn)代史——1885以后§1-3高層建筑的發(fā)展歷史高層建筑的發(fā)展歷史大致可分一、古代高層建筑史（1640年以前）

在人類歷史的早期，人們?yōu)榱吮硎緦ι耢`、集權(quán)或祖先的崇拜，建造了許多體型龐大的土木工程。所以早期的高層建筑，往往是寺廟或陵墓類建筑，一般不是人類居住或生活使用建筑。如：

埃及的胡夫大金字塔、意大利比薩斜塔、河南省登封嵩山嵩岳寺塔、河北省定縣料敵塔、山西省應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔等。一、古代高層建筑史（1640年以前）在人類歷史的早期

埃及的胡夫大金字塔，BC2686～2181年，高146.5m，邊長232m，230萬塊巨石砌成。埃及的胡夫大金字塔，BC2686～2181年，高1

意大利比薩斜塔，AD1174～1350年，8層，塔高54.5m。意大利比薩斜塔，AD1174～1350年，8層，塔高5河南省登封嵩山嵩岳寺塔，是中國現(xiàn)存最早的磚塔,為磚筑密檐式，建于北魏正光四年（523）。塔外壁直徑約10.4米左右，十七層，總高約40米。中國現(xiàn)存最早的佛塔該塔至今已有1500年歷史，歷經(jīng)多次地震、風雨侵襲仍不傾不斜，巍然矗立。河南省登封嵩山嵩岳寺塔，是中國現(xiàn)存最早的磚塔,為磚筑密檐式河北省定縣料敵塔，建于北宋咸平四年（1011），又稱定縣開元寺塔。塔磚砌樓閣式，八角十一層，內(nèi)部雙層套筒，梯級設(shè)于塔心，高達84米。中國現(xiàn)存最高佛塔河北省定縣料敵塔，建于北宋咸平四年（1011），又稱定縣開元山西省應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔，是現(xiàn)存唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔，又稱應(yīng)縣木塔。建于遼清寧二年（1056）。塔平面八角，外觀五層，結(jié)構(gòu)實際上是九層。全塔高67.31米。應(yīng)縣木塔與巴黎埃菲爾鐵塔和比薩斜塔并稱為世界三大奇塔。建塔至今已950余年，經(jīng)歷了無數(shù)次暴風驟雨和7次大地震的襲擊與考驗，戰(zhàn)亂之年曾被200余發(fā)炮彈擊中，但古塔整體結(jié)構(gòu)未受到重創(chuàng)，至今仍屹然挺立，安然無恙。山西省應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔，是現(xiàn)存唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔，又稱應(yīng)榫卯是極為精巧的發(fā)明，這種構(gòu)件連接方式，使得中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)成為超越了當代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結(jié)構(gòu)體，不但可以承受較大的荷載，而且允許產(chǎn)生一定的變形，在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量，減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。榫卯是極為精巧的發(fā)明，這種構(gòu)件連接方式，使得中國傳統(tǒng)

古代高層建筑多為磚石材料建造，墻體（或柱子）承重。由于材料強度低，制約了建筑的高度和跨度（開間、進深）的大小，因而使建筑的使用功能受到了限制。

但是，許多高層建筑歷經(jīng)多次地震和自然界的風雨侵蝕，至今仍基本保存完好。這反應(yīng)了當時建筑設(shè)計和施工工藝的高超和結(jié)構(gòu)的合理性。為高層建筑的進一步發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)。古代高層建筑多為磚石材料建造，墻體（或柱子）承重二、近代高層建筑史（1640～1885）

1640年以后，隨著資產(chǎn)階級革命的勝利，生產(chǎn)力得到了極大的發(fā)展。1782年，詹姆士?瓦特發(fā)明了蒸氣機，帶來了工業(yè)革命。

鑄鐵構(gòu)件——1786年——巴黎法蘭西劇院，首次采用了鑄鐵屋頂。

新材料、新技術(shù)、新的結(jié)構(gòu)形式在建筑方面不斷得到應(yīng)用：二、近代高層建筑史（1640～1885）1640年以

工字形斷面構(gòu)件——1801年，在英國曼徹斯特建造的薩爾福特棉紡廠。

鍛鐵梁——1840年，這種材料容許建造更高、跨度更大的建筑。

升降機——1845年，威廉?湯姆遜研制出液壓驅(qū)動的升降機。

鋼筋混凝土建筑——1850年，巴黎圣日內(nèi)維夫圖書館的拱頂。工字形斷面構(gòu)件——1801年，在英國曼徹斯特建造的薩

電梯——1853年，美國紐約的工程師—奧蒂斯（ElishaGravesOtis）發(fā)明了安全電梯。

這一時期，真正的高層建筑不多，且沒有保存下來。但是，正是這期間在材料、工藝、設(shè)備等方面的發(fā)展，為現(xiàn)代高層建筑的誕生和發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。電梯——1853年，美國紐約的工程師—奧蒂斯（Eli三、現(xiàn)代高層建筑史（1885～現(xiàn)在）

1885年，在美國芝加哥市，建成了12層、55m高的家庭保險大樓。該幢建筑被稱為第一座現(xiàn)代意義的高層建筑。因此，人們把芝加哥稱為現(xiàn)代高層建筑的發(fā)源地。HomeInsuranceBuilding三、現(xiàn)代高層建筑史（1885～現(xiàn)在）1885年，在美國現(xiàn)代高層建筑的標志

房屋的支撐結(jié)構(gòu)和維護結(jié)構(gòu)分離，不再用墻體承重。

尤其是第一次世界大戰(zhàn)（1914～1918）使美國經(jīng)濟空前繁榮，世界經(jīng)濟中心從歐洲轉(zhuǎn)移到美國。高層建筑如雨后春筍般在美國各大城市矗立起來。

高層設(shè)計理論進一步完善，剪力墻結(jié)構(gòu)開始應(yīng)用。技術(shù)水平已經(jīng)不是限制高層建筑發(fā)展的因素。現(xiàn)代高層建筑的標志 房屋的支撐結(jié)構(gòu)和維護結(jié)構(gòu)分離，不再用墻體

1908年，47層、187m的SingerBuilding紐約建成。

1930年，77層的ChryslerBuilding建成，高度突破300m，達到了319m。

1931年，102層381m的紐約帝國大廈EmpireStateBuilding建成，將這一時期的高層建筑推向頂峰。紐約帝國大廈作為世界第一高樓，享譽42年之久。1908年，47層、187m的SingerBuildi以紐約市為例，僅1930、1931年建成的高層建筑就有119座，其中高度在100m以上的超高層建筑就有52座。上世紀60年代初，美國著名結(jié)構(gòu)工程師法齊勒?坎恩（FazlurR.Khan），提出了密柱深梁的框筒結(jié)構(gòu)及其設(shè)計方法。在框筒基礎(chǔ)上，他又進一步提出了筒中筒、桁架筒、成束筒等結(jié)構(gòu)形式。并成功完成了約翰漢考克大廈(JohnHancockCenter,1965-1969,457.2m)和西爾斯大廈(SearsTower,1972-1974,527.3m)的結(jié)構(gòu)設(shè)計。后者作為世界最高建筑，享譽達24年之久。以紐約市為例，僅1930、1931年建成的高層建筑就有1

高層建筑材料由過去單一的鋼結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變成了鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼—混凝土組合等多種材料的結(jié)構(gòu)形式。

1998年，88層452m的石油雙塔(PetronasTower)在馬來西亞的首都吉隆坡建成。取代SearsTower成為了新的世界第一高樓。

1999年，中國臺北國際金融中心（101大廈）破土動工，2004年建成。地下5層、地上101層，高度509m，首次將建筑高度推進到500m以上。高層建筑材料由過去單一的鋼結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變成了鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝

2001年9月11日（911事件），紐約世貿(mào)大樓被撞塌，造成了巨大的生命和財產(chǎn)損失。

但是，高層建筑的發(fā)展也暴露了諸多問題：

①首先是安全：地震、火災等等；

②巨大的能源消耗：建造、使用、維修等；

③影響周圍生態(tài)環(huán)境：交通負擔加重、熱島效應(yīng)、將強風引至地面、遮擋陽光等；2001年9月11日（911事件），紐約世貿(mào)大樓被撞塌，高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件然而，建筑物高度對人們的吸引力是巨大的，競爭是無止境的。2004年開工的兩棟高層建筑同時瞄準了世界第一高樓。

上海環(huán)球金融中心已建成，主體高度為492m，層數(shù)101層。另一座為阿聯(lián)酋的迪拜塔，從2004年開工，建造高度一直保密。其網(wǎng)站（www.BurjDubaiS）公布資料為：高度800～950m、層數(shù)169～189、預計2009年12月完工。2010年01月04日建成，高度828米、169層，總造價約15億美元。然而，建筑物高度對人們的吸引力是巨大的，競爭是無止境的。

2007年1月25日開工的ChicagoSpire（芝加哥尖塔、螺旋塔），設(shè)計主體高609.6m、150層。是多功能的居民住房，每層樓比其下層扭轉(zhuǎn)2.44度，總計扭轉(zhuǎn)360度。建筑外部構(gòu)造材料使用不銹鋼，窗戶采用銀色的玻璃幕墻，以達到從大廈外部看宛如一座冰雕的奇特效果。2007年1月25日開工的ChicagoSpire（芝高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件

由于金融危機的爆發(fā)，2009年3月被迫停工。之后福德姆公司曾決定重啟工程，但到2010年該項目被迫取消。2008年5月由于金融危機的爆發(fā)，2009年3月被迫停工。之后福德

上海中心大廈，建筑高度580m（總高度632米），總建筑面積約433，954萬平方米，計劃總投資148億元。2008年11月29日開工，計劃2014年竣工。資料顯示,已經(jīng)規(guī)劃或設(shè)計的超高層建筑還有：上海中心大廈，建筑高度580m（總高度632米），總建恒大國際金融中心，計劃將建造560m，總投資250億元人民幣。2012年開始興建，預計2017年完成。恒大國際金融中心，計劃將建造560m，總投資250億

天空城市，計劃將建造838m，共計地上202層地下6層?？偼顿Y52.5億元人民幣。該項目于2013年7月20日正式開工，工期為七個月。但沒過幾天，就因未報建就開工而被有關(guān)部門叫停。天空城市，計劃將建造838m，共計地上202層地下6層質(zhì)疑一：天空城市毀壞了城市？迪拜塔于2004年9月動工，直到2010年才竣工。而遠大建設(shè)速度：2013年10月開工，2014年4月封頂。天空城市是一個集住、職、學、醫(yī)、購、娛為一體的“融合社區(qū)”，以期達到減少交通堵塞，減少城市對道路、汽車的依賴。質(zhì)疑二：天空城市破壞了生態(tài)環(huán)境？天空城市的建設(shè)，可減少2平方公里的綠地。節(jié)約的綠地可用來種田以及種植10萬棵大樹，美化生活與環(huán)境，關(guān)注了人類與地球。質(zhì)疑三：天空城市不環(huán)保，浪費能源？國家對長沙這個氣候帶的建筑節(jié)能要求是2.5厘米保溫，而天空城市卻是20厘米保溫，類似4層中空玻璃窗，比冰箱還要保溫，再加上熱回收新風和冷熱電聯(lián)產(chǎn)，電梯反饋發(fā)電和LED燈。從節(jié)能的角度說，空中城市位居世界前例。質(zhì)疑四：天空城市是為某些官員爭光、為某些商家貼金、為某些富人炫富？天空城市沒有一個官員給出鼓勵政策，沒有一家公司在頂層留下豪華的總部空間，甚至我們公開90億元的預算，不給任何人留下炫富的想象空間。明確指出：60平米公寓1160戶，90平米公寓1398戶。超過90平米公寓1892戶，只占43％，這格局明顯背離“高檔樓盤”。天空城市是為解決老百姓住房問題而建質(zhì)疑一：天空城市毀壞了城市？迪拜塔于2004年9月動工，直到質(zhì)疑五：天空城市遠遠高于90億元人民幣的造價？據(jù)說，有專家認為，天空城市至少有180億元人民幣左右的造價，否則就是“建一個空殼”或“邪門的突破”？天空城市是采用遠大可建建造的“工廠化建筑”：90％工廠制造，全由產(chǎn)業(yè)工人制造，沒有層層轉(zhuǎn)包、沒有窩工、也沒有華而不實的裝修，且資金周期極短，造價低。質(zhì)疑六：天空城市7個月建筑周期太短，是忽視質(zhì)量？是炒作？問題的根本是“工廠化”。遠大可建及外協(xié)廠共2萬多名工人在工廠生產(chǎn)4個月，再有3000多名工人在現(xiàn)場安裝3個月，用這200多萬個工日，做96萬平米地上建筑，對埋頭苦干的可建員工而言，是十分寬裕的事。質(zhì)疑七：天空城市安全問題？本著安全第一的原則，首先遠大就光風洞一項就與國內(nèi)外的3家實驗室做了4次，天空城市的幾十萬噸鋼材也來自于世界鋼鐵技術(shù)頭號王國盧森堡，昂貴的價格、關(guān)稅、運費以及90億元和一個享譽80個國家的遠大品牌，讓我們對于安全不敢掉以輕心。質(zhì)疑五：天空城市遠遠高于90億元人民幣的造價？據(jù)說，有專家認王國塔（KingdomTower），以前稱一哩塔，位于沙特阿拉伯城市吉達（Jeddah），大樓高約1,600米（5,250尺），投資200億美元。2011年8月2日開始動土，估計2017年完成。王國塔（KingdomTower）王國塔（KingdomTower），以前稱一Location:ShanghaiChinaHeight:1228mFloors:300ToBeCompleted:2020

預計2020年建成的上海超群大廈(BionicTower,Shanghai),設(shè)計高度1228米、300層，投資估計超過150億美元。Location:ShanghaiChina伊利諾伊斯大樓

TheIllinois1609mChicago伊利諾伊斯大樓X-Seed4000800層，4000mTokyoX-Seed4000塔：是人類有史以來計劃建造的最高的建筑物。它共有800層，高達4000米（13123英尺），底部直徑達6000米。這座由日本大成建筑公司設(shè)計的山體形建筑物將可能坐落在東京

，可容納500,000到1,000,000（1百萬）人居住。X-Seed4000X-Seed4000塔：是人類有史以高層建筑

結(jié)構(gòu)設(shè)計高層建筑

結(jié)構(gòu)設(shè)計一、本課程講授的主要內(nèi)容高層建筑的一般知識高層建筑結(jié)構(gòu)的選型與布置高層建筑結(jié)構(gòu)的荷載與地震作用高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計計算的一般原則高層框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法高層剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法高層筒體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法一、本課程講授的主要內(nèi)容高層建筑的一般知識二、本課程的學習重點以現(xiàn)行鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、規(guī)程為重點，介紹高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計原理與方法

能夠進行高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，特別是高層框架結(jié)構(gòu)、高層剪力墻結(jié)構(gòu)和高層框架—剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計。

二、本課程的學習重點以現(xiàn)行鋼筋混凝土高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范、規(guī)三、本課程的學習方式講課與自學相結(jié)合

講課與作業(yè)相結(jié)合

四、主要參考文獻1.

建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范2.

高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程3.

建筑抗震設(shè)計規(guī)范三、本課程的學習方式講課與自學相結(jié)合四、主要參考文獻1

4.

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范

5.

現(xiàn)行地基與樁基設(shè)計規(guī)范

6.

包世華、方鄂華編，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

7.

沈蒲生，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

8.霍達，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

9.與建筑結(jié)構(gòu)有關(guān)的各種雜志

4.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范第一章高層建筑結(jié)構(gòu)概述

高層建筑以其恢弘的氣勢、特殊的視覺效果，成為了其所在城市、地區(qū)甚至所在國家的標志性建筑。

高層建筑是工程技術(shù)的紀念碑，是材料工程、電器工程、系統(tǒng)工程和城市集約化發(fā)展的必然產(chǎn)物。第一章高層建筑結(jié)構(gòu)概述高層建筑以其恢弘的氣勢、迪拜——哈利法塔BurjKhalifa高度828米，162層，總投資15億美元，是韓國三星公司負責營造。

2004.09.21開工2010.01.04建成目前世界第一高樓結(jié)構(gòu)形式：組合結(jié)構(gòu)組合結(jié)構(gòu)：同一截面或各桿件由兩種或兩種以上材料制作的結(jié)構(gòu)。（1）鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)；（2）組合砌體結(jié)構(gòu)電梯：速度最高達17.4m/s(63公里/小時)，世界速度最快且運行距離最長的電梯。迪拜——哈利法塔BurjKhalifa高度828米，162麥加皇家鐘塔飯店建筑高度601米，共95層。世界最高的飯店、世界最高的鐘塔、世界最大鐘面，世界最大的樓板面積。目前世界第二高樓AbrajAl-BaitTowers2004開工2012建成皇家鐘塔是“大本鐘”的5倍大，直徑40m，在25公里外也能看見。麥建筑高度601米，共95層。世界最高的飯店、世界最高的鐘塔臺北國際金融中心天線頂高度509m（屋頂449.2m），101層(地下5層)，建筑總投資18億美元。Taipei,1011999.07開工2003.10建成結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新式的巨型結(jié)構(gòu)巨型結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)用巨柱、巨梁和巨型支撐等巨型桿件組成空間桁架，相鄰立面的支撐交匯在角柱，形成巨型空間桁架結(jié)構(gòu)。臺北國際金融中心天線頂高度509m（屋頂449.2m），10臺灣位于地震帶上，在臺北盆地的范圍內(nèi)，又有三條小斷層，為了興建臺北101，這個建筑的設(shè)計必定要能防止強震的破壞。且臺灣每年夏天都會受到太平洋上形成的臺風影響，防震和防風是臺北101兩大建筑所需克服的問題。

防震措施方面：臺北101采用新式的“巨型結(jié)構(gòu)”，在大樓的四個外側(cè)分別各有兩支巨柱，共八支巨柱，每支截面長3m、寬2.4m，自地下5樓貫通至地上90樓，柱內(nèi)灌入高密度混凝土，外以鋼板包覆。

防風方面：為了因應(yīng)高空強風及臺風吹拂造成的搖晃．大樓內(nèi)設(shè)置了“調(diào)諧質(zhì)塊阻尼器”，是在88至92樓掛置一個重達660公噸的巨大鋼球，利用擺動來減緩建筑物的晃動幅度。據(jù)臺北101告示牌所言，這也是全世界唯一開放游客觀賞的巨型阻尼器，更是目前全球最大之阻尼器。世界第一座防震阻尼器外露於整體設(shè)計的大樓，重達660噸，在85、86、與88樓用餐可以看到這個帶有裝飾且外型像大圓球的阻尼器，其直徑5.5米也是世界第一。臺灣位于地震帶上，在臺北盆地的范圍內(nèi)，又有三條小斷層為了因應(yīng)高空強風及臺風吹拂造成的搖晃．大樓內(nèi)設(shè)置了“調(diào)諧質(zhì)塊阻尼器”（tunedmassdamper，又稱“調(diào)質(zhì)阻尼器”），是在88至92樓掛置一個重達660公噸的巨大鋼球，利用擺動來減緩建筑物的晃動幅度。為了因應(yīng)高空強風及臺風吹拂造成的搖晃．大樓內(nèi)設(shè)置了“調(diào)諧質(zhì)塊上海環(huán)球金融中心天線頂高度494.4m（屋頂487.4m），101層，2008年建成。電梯91部。建筑總投資￥81.7億元。ShanghaiWorldFinancialCenter結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)上海環(huán)球金融中心天線頂高度494.4m（屋頂487.4m），大樓在90樓（約395米）設(shè)置了兩臺風阻尼器，各重150公噸，使用感應(yīng)器測出建筑物遇風的搖晃程度，及通過電腦計算以控制阻尼器移動的方向，減少大樓由于強風而引起的搖晃，而預計這兩臺阻尼器也將成為世界最高的自動控制阻尼器?！叭绻麖婏L從北面刮來，配重物就好比一個巨大的‘鐘擺’擺向北面，使風阻尼器會產(chǎn)生一種與風向相反的‘力量’，從而‘消化’建筑物的搖晃程度，并抵消強風對建筑物的影響?！?/p>

大樓在90樓（約395米）設(shè)置了兩臺風阻尼器，各重1

每幢建筑物都有一個固定的自振頻率，風阻尼器通過緩解振動，可防止建筑物出現(xiàn)共振現(xiàn)象。同時地震時，振動的沖擊波會對大樓頂部形成很大的沖擊力，有了風阻尼器后大樓就可以“吸收”掉地震影響。

“目前國內(nèi)已經(jīng)注意到風阻尼器在建筑中的作用，今后的超高層建筑，都應(yīng)該安裝風阻尼器。”現(xiàn)代集團副總工程師高承勇說。高層建筑要承受側(cè)向的風力，這一點是毋庸置疑的。但對建筑物影響多大？

一般說，在正常的風壓狀態(tài)下，距地面高度為10米處，如風速為5米／秒，那么在90米的高空，風速可達到15米／秒。若高達300-400米，風力將更加強大，即風速達到30米／秒以上時，摩天大樓會產(chǎn)生晃動。

每幢建筑物都有一個固定的自振頻率，風阻尼器通過緩解振環(huán)球貿(mào)易廣場屋頂高度484m，118層，2010年建成。電梯83部。建筑總投資額約200億元。

InternationalCommerceCentre結(jié)構(gòu)形式：混凝土核心筒+鋼結(jié)構(gòu)環(huán)球貿(mào)易廣場屋頂高度484m，118層，2010年建成。電梯吉隆坡石油雙塔PetronasTowers,KualaLumpurMalaysia天線頂高度452m（屋頂378.6m），88層鋼—砼結(jié)構(gòu)。1998年建成，位于馬來西亞首都吉隆坡。結(jié)構(gòu)形式：高軋制鋼梁支托的金屬板，鋼筋混凝土吉隆坡石油雙塔PetronasTowers,天線頂高度4542層空中廊橋（SkyBridge）攀頂事件：“蜘蛛人”法國男子阿蘭·羅貝爾在馬來西亞首都吉隆坡徒手攀上最高樓樓頂，44歲的羅貝爾在個人網(wǎng)站上夸耀說，迄今他在全世界已攀爬過包括紐約帝國大廈在內(nèi)的70多座摩天大樓。42層空中廊橋（SkyBridge）攀頂事件：“蜘蛛人”法南京紫峰大廈天線頂高度450m（屋頂381m），89層（地下3層

）。2010年建成?？偼顿Y40億。GreenlandSquareZifengTower結(jié)構(gòu)形式：鋼框架一鋼混凝土核心筒結(jié)構(gòu)南京紫峰大廈天線頂高度450m（屋頂381m），89層（地下西爾斯大廈天線頂高527.3m,屋頂高443m,1974年建成。SearsTower,Chicago西爾斯大樓（SearsTower）冠名權(quán)到2009年7月16日截止。之后更名為“威利斯大廈”（WillisTower）。結(jié)構(gòu)形式：鋼框架構(gòu)成的成束筒結(jié)構(gòu)體系既可減小風壓，又取得外部造型的變化效果。西爾斯大廈天線頂高527.3m,屋頂高443m,1974年建高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件京基100建筑高度441.8m，100層（地下3層

）。總投資50億。深圳市目前最高建筑。2011年建成KingKey100結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，新式的巨型結(jié)構(gòu)京建筑高度441.8m，100層（地下3層）。KingKe為了控制樓體在風中的擺幅，設(shè)計者還在大樓91層設(shè)計安放了兩個主動阻尼器，可抵御百年一遇的臺風。根據(jù)觀測，在臺風之下，高樓會擺動起來，嚴重時里面的人像在坐船，地王大廈頂樓監(jiān)測的結(jié)果顯示，臺風下頂樓擺動的位差達到1米，但在規(guī)范之內(nèi)。大樓內(nèi)的人會感覺不舒服，因此研究人員根據(jù)此研究減震措施，主動控制技術(shù)，可以減少這種擺動，緩解樓內(nèi)人的不舒適感。這種技術(shù)在日本使用得最多，可以抗臺風之外，還可以用于抗地震。目前，深圳的高樓中，京基100是第一個采用該技術(shù)的高樓，該系統(tǒng)造價超過千萬元。工作原理是：當大樓在風中擺向某一方時，阻尼器會在電腦和電機的控制下朝反方向運行，從而減緩大樓的擺幅，類似于平衡天平的砝碼。在深圳這樣多臺風地區(qū)，京基塔樓的設(shè)計抗風壓能力不僅達到了深圳地標標準的7級抗震，而且還按抵御百年一遇臺風的標準來自我要求，抵御12級臺風不是問題。摩天大樓的抗風壓問題非常復雜，它在風中既不能不晃（否則容易折斷），也不能擺動幅度過大；既要考慮到結(jié)構(gòu)所能承受的最大擺動力度，更要考慮人在大樓里生活的舒適度。為了控制樓體在風中的擺幅，設(shè)計者還在大樓91層設(shè)計安金茂大廈高度420.5m，88層。1998年建成?？傇靸r5.4億美元。JinMaoTower,Shanghai.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用超高層建筑史上首次運用的最新結(jié)構(gòu)技術(shù)，整幢大樓垂直偏差僅2厘米，樓頂部的晃動連半米都不到，這是世界高樓中最出色的，還可以保證12級大風不倒，同時能抗7級地震。金茂大廈高度420.5m，88層。1998年建成。總造價5.WorldTradeCenter110floors,417mNewYork,1973~2001結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土玻璃對稱結(jié)構(gòu)有報導分析，認為大樓的倒塌并不是因為飛機的直接沖撞，而是飛機內(nèi)滿載的航空煤油傾瀉進入大樓引起的大火所釋放出的巨大熱量，軟化了支撐大樓的鋼筋骨架，最終導致世貿(mào)中心大樓在自身重力的作用下坍塌。但是，也有一批建筑學家認為僅憑大火并無法令大樓倒塌。有關(guān)摩天大樓結(jié)構(gòu)設(shè)計的調(diào)查依然在進行中。WorldTrade結(jié)構(gòu)形式：有報導分析，認為大香港國際金融中心2003年建成。高415m，地上88層。TwoInternationalFinanceCentre,HongKong.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)香港國際金融中心2003年建成。高415m，地上88層。Tw紐約帝國大廈1931年建成，高381m，102層，安裝的天線使它的高度上升至443.5米。EmpireStateBuilding,NewYork.結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)

世界七大工程奇跡之一。世界七大工程奇跡，簡稱世界工程奇跡，是指近代至現(xiàn)代七項最大型的工程，由美國土木工程師學會選出。分別是巴拿馬的巴拿馬運河、荷蘭的北海保護工程、美國的帝國大廈和金門大橋、加拿大的加拿大國家電視塔、巴西的伊泰普大壩，以及英國及法國的英法海底隧道。紐約帝國大廈1931年建成，高381m，102層，安裝的天線約翰漢考克中心，高度344m(天線頂高457m)，100層，鋼結(jié)構(gòu)。1970年建成，位于芝加哥。

總建筑面積260，126平方米，電梯50部，總造價0.95億美元。JohnHancockCenter,Chicago.約翰漢考克中心，高度344m(天線頂高457m)，100層，王國中心大廈位于沙特阿拉伯的首都利雅得,高度302m，地上41層，地下2層，鋼—砼結(jié)構(gòu)，2002年建成。

總建筑面積185，000平方米，電梯22部。KingdomCentre,Riyadh,SaudiArabia.王國中心大廈位于沙特阿拉伯的首都利雅得,高度302m，地上4高層建筑和都市住宅委員會CTBUH（CouncilonTallBuildingsandUrbanHabitat）規(guī)定：①高層建筑：至少建筑的一半高度由樓層構(gòu)成；②高層建筑高度：CTBUH在1997年7月10日宣布了四種高樓評定標準：a、結(jié)構(gòu)體或建筑頂部高度

b、最高使用樓層高度

c、屋頂高度

d、天線高度

高層建筑和都市住宅委員會CTBUH（CouncilonT1.建筑結(jié)構(gòu)高度

高程測量范圍從建筑主要入口人行道至建筑結(jié)構(gòu)頂部，包括尖塔，但不包括天線，標志或旗桿。這是應(yīng)用最為廣泛的標準，也是用來確定世界100高摩天大樓的標準。2.最高使用樓層高度

高程測量范圍從建筑主要入口人行道至最高使用樓層（不包括維修區(qū)、避難層等）。3.建筑頂層頂板高度高程測量范圍從建筑主要入口人行道至建筑頂層頂板最高點，但不包括尖塔或天線。4.建筑總高度

高程測量范圍從建筑主要入口人行道至建筑物最高點——包括各種材質(zhì)或功能的建筑物最高點（包括天線，旗桿和標志等）。1.建筑結(jié)構(gòu)高度

高程測量范圍從建筑主要入口廣州塔塔身主體450米(塔頂觀光平臺最高處454米)，天線桅桿150米，總高度600米廣州塔方案：橢圓形的漸變網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其造型、空間和結(jié)構(gòu)由兩個向上旋轉(zhuǎn)的橢圓形鋼外殼變化生成，一個在基礎(chǔ)平面，一個在假想的450米高的平面上，兩個橢圓彼此扭轉(zhuǎn)135度，兩個橢圓扭轉(zhuǎn)在腰部收縮變細。格子式結(jié)構(gòu)底部比較疏松，向上到腰部則比較密集，腰部收緊固定了，像編織的繩索，呈現(xiàn)“纖纖細腰”，再向上格子式結(jié)構(gòu)放開，由逐漸變細的管狀結(jié)構(gòu)柱支撐。廣州塔塔身主體450米(塔頂觀光平臺最高處454米)，天線桅高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件高層建筑結(jié)構(gòu)概述課件臺北101大樓是用一個大鐵塊平衡，光那個鐵塊的造價就要400萬美金臺北101大樓是用一個大鐵塊平衡，光那個鐵塊的造價就美國北達科塔州（StateofNorthDakota

）KVLY電視塔(KVLY-TVmast)高度628.8m，1963年建成。該塔完成一段時間后，聯(lián)邦航空管理局以塔的高度（628.8米）作為日后人造建構(gòu)物高度的限制。所以，在美國境內(nèi)的建筑物高度一般不超過628.8米。美國北達科塔州（StateofNorthDakota加拿大國家電視塔又名為多倫多電視塔，作為當今世界第二高的通訊塔，其建于1976年，塔內(nèi)擁有將近一千七百多級的金屬階梯。高度553.3m。CanadaNationalTower加拿大國家電視塔又名為多倫多電視塔，作為當今世界第二高的通訊世界高樓榜世界高樓榜高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要內(nèi)容高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要高層建筑的特點1直觀特點受力特點側(cè)移的控制軸向變形高層建筑的特點1直觀特點§1-1高層建筑的特點高層建筑具有標志性、多功能綜合性、節(jié)約土地和市政建設(shè)投資、設(shè)備利用率高、社會效益好等優(yōu)點。高層建筑體型龐大、容納大量人員，有著局部交通壓力大、垃圾多、能耗集中、噪音、熱輻射等缺點。另外高層建筑的防火、疏散等難度也較大。1、直觀的特點§1-1高層建筑的特點高層建筑具有標志性、多功能綜合性、節(jié)香港九龍寨城,1993年拆除中國政府力求英國在移交香港前必須辦妥的幾件大事之一，便是整治九龍寨城。80年代末，港英政府曾幾次試圖治理，但皆因情況太差及黑幫勢力根深蒂固，而無果而終。1993年，港英政府忍無可忍，在出動近5000警力，扣押近萬人的情況下，歷時一年，終將九龍寨城夷為平地。香港九龍寨城,1993年拆除中國政府力求英國在移交香港前必須

2、受力特點——水平荷載成為主要因素隨結(jié)構(gòu)高度增加，在水平力作用下，側(cè)向位移增加最快，其次是彎矩、軸力。

可見，在高層建筑設(shè)計中，水平荷載（作用）是主要荷載，結(jié)構(gòu)高度和抵抗側(cè)移是設(shè)計的主要矛盾。2、受力特點——水平荷載成為主要因素隨結(jié)構(gòu)高度增加，用于承擔重力荷載的結(jié)構(gòu)材料用量，與房屋成線性比例增加；其中用于樓蓋結(jié)構(gòu)的材料用量大體是定值，幾乎與結(jié)構(gòu)層數(shù)無關(guān)；用于墻、柱等豎向承重構(gòu)件的材料用量，則隨房屋的層數(shù)比例增長；用于抵抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)材料數(shù)量，則按房屋層數(shù)二次方的關(guān)系曲線急劇增長。實踐證明：選定的抗側(cè)力體系是否經(jīng)濟有效，對于結(jié)構(gòu)材料的用量影響很大，綜合各方面條件經(jīng)過精心設(shè)計所確定的最優(yōu)抗側(cè)力體系，使結(jié)構(gòu)材料用量得以大幅度下降。用于承擔重力荷載的結(jié)構(gòu)材料用量，與房屋成線性比例增加高層建筑不僅需要較大的承載能力，更需要較大的剛度。使結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形限制在一定范圍內(nèi)。這是因為：過大的側(cè)向變形會使人不舒服，影響使用。這主要是對風荷載而言，至于偶爾發(fā)生地震時，人的舒適感是次要的。過大的側(cè)向變形會使填充墻或建筑裝修開裂或損壞，也會使電梯軌道變形，影響使用。過大的側(cè)向變形會使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，甚至損壞。限制側(cè)向變形也就是限制結(jié)構(gòu)裂縫寬度及破壞程度。過大的側(cè)向變形會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加內(nèi)力（P－?效應(yīng)），甚至會引起倒塌。3、側(cè)移的控制P-Delta效應(yīng)：效果又叫重力二階效應(yīng)分析，是指構(gòu)筑物同時受到水平力和軸力作用時，水平力作用下產(chǎn)生的位移和軸力組合產(chǎn)生附加彎矩的效果。對于細長的結(jié)構(gòu)影響很大。高層建筑不僅需要較大的承載能力，更需要較大的剛度。使結(jié)構(gòu)4、軸向變形不容忽視對連續(xù)梁彎矩的影響未考慮柱的壓縮變形考慮各柱差異壓縮后的變形造成連續(xù)梁中間支座處的負彎矩值減小，跨中正彎矩之和端支座負彎矩值增大。還會對預制構(gòu)件的下料長度產(chǎn)生影響，要求根據(jù)軸向變形計算值，對下料長度進行調(diào)整；另外對構(gòu)件剪力和側(cè)移產(chǎn)生影響，與考慮構(gòu)件豎向變形比較，會得出偏于不安壘的結(jié)果。

4、軸向變形不容忽視對連續(xù)梁彎矩的影響未考慮柱的壓縮變形對構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響對構(gòu)件剪力和側(cè)移的影響高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要內(nèi)容高層建筑的特點1高層建筑的界定2高層建筑的發(fā)展歷史3主要高層建筑的界定2其他國家我國規(guī)定高層建筑的界定2其他國家§1-2高層建筑的界定

究竟多高的建筑算作高層建筑?

世界各國的劃分標準并不完全一致。1、美國：

24.6m以上、7層以上的建筑稱為高層建筑。2、英國：

24.3m以上的建筑定為高層建筑?！?-2高層建筑的界定究竟多高的建筑算作高層建筑?３、法國：

超過50m的住宅或28m以上的其它建筑為高層建筑。4、德國：建筑高度超過22m為高層建筑。5、比利時：

25m以上的建筑為高層建筑。３、法國：

超過50m的住宅或28m以上的其它建筑為６、日本：

8層以上或者超過31m建筑為高層建筑，超過30層的旅館、辦公樓和20層以上的住宅建筑為超高層建筑。7、前蘇聯(lián)：

9層及9層以上的建筑為高層建筑。除日本以外，其他各國均把100m以上的建筑定為超高層建筑。６、日本：

8層以上或者超過31m建筑為高層建筑，超

1972年的國際高層建筑會議,給出了如下標準,得到了大多數(shù)國家的贊同:①多層建筑≤8層③超高層建筑＞40層高度＞100m

第一類9～16層高度≤50m②高層建筑第二類17～25層高度≤75m

第三類25～40層高度≤100m8、國際標準1972年的國際高層建筑會議,給出了如下標準,得到了①我國《民用建筑設(shè)計通則》（GB50352—2005）3．1．2民用建筑按地上層數(shù)或高度分類劃分應(yīng)符合下列規(guī)定：住宅建筑按層數(shù)分類：一至三層為低層住宅，四至六層為多層住宅，七至九層為中高層住宅，十及十層以上為高層住宅；②我國《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ3-2010)第2.1.1條：10層及10層以上或房屋高度超過28m的住宅建筑和房屋高度大于24m的其他民用建筑，劃為高層民用建筑。9、我國關(guān)于高層建筑的規(guī)定:

除住宅之外的民用建筑，高度不大于24m者為單層和多層建筑，大于24m者為高層建筑(不包括建筑高度大于24m的單層公共建筑)；

建筑高度大于1OOm的民用建筑為超高層建筑。①我國《民用建筑設(shè)計通則》（GB50352—2005）②我我國《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045—1995）和《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99—1998）規(guī)定10層及10層以上的居住建筑和24m以上的其他民用建筑為高層建筑9、我國關(guān)于高層建筑的規(guī)定:我國《高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范》（GB50045—1995高層建筑的發(fā)展歷史3古代近代現(xiàn)代高層建筑的發(fā)展歷史3古代§1-3高層建筑的發(fā)展歷史

高層建筑的發(fā)展歷史大致可分為以下三個階段:◆古代史——1640年以前◆近代史——1640～1885◆現(xiàn)代史——1885以后§1-3高層建筑的發(fā)展歷史高層建筑的發(fā)展歷史大致可分一、古代高層建筑史（1640年以前）

在人類歷史的早期，人們?yōu)榱吮硎緦ι耢`、集權(quán)或祖先的崇拜，建造了許多體型龐大的土木工程。所以早期的高層建筑，往往是寺廟或陵墓類建筑，一般不是人類居住或生活使用建筑。如：

埃及的胡夫大金字塔、意大利比薩斜塔、河南省登封嵩山嵩岳寺塔、河北省定縣料敵塔、山西省應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔等。一、古代高層建筑史（1640年以前）在人類歷史的早期

埃及的胡夫大金字塔，BC2686～2181年，高146.5m，邊長232m，230萬塊巨石砌成。埃及的胡夫大金字塔，BC2686～2181年，高1

意大利比薩斜塔，AD1174～1350年，8層，塔高54.5m。意大利比薩斜塔，AD1174～1350年，8層，塔高5河南省登封嵩山嵩岳寺塔，是中國現(xiàn)存最早的磚塔,為磚筑密檐式，建于北魏正光四年（523）。塔外壁直徑約10.4米左右，十七層，總高約40米。中國現(xiàn)存最早的佛塔該塔至今已有1500年歷史，歷經(jīng)多次地震、風雨侵襲仍不傾不斜，巍然矗立。河南省登封嵩山嵩岳寺塔，是中國現(xiàn)存最早的磚塔,為磚筑密檐式河北省定縣料敵塔，建于北宋咸平四年（1011），又稱定縣開元寺塔。塔磚砌樓閣式，八角十一層，內(nèi)部雙層套筒，梯級設(shè)于塔心，高達84米。中國現(xiàn)存最高佛塔河北省定縣料敵塔，建于北宋咸平四年（1011），又稱定縣開元山西省應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔，是現(xiàn)存唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔，又稱應(yīng)縣木塔。建于遼清寧二年（1056）。塔平面八角，外觀五層，結(jié)構(gòu)實際上是九層。全塔高67.31米。應(yīng)縣木塔與巴黎埃菲爾鐵塔和比薩斜塔并稱為世界三大奇塔。建塔至今已950余年，經(jīng)歷了無數(shù)次暴風驟雨和7次大地震的襲擊與考驗，戰(zhàn)亂之年曾被200余發(fā)炮彈擊中，但古塔整體結(jié)構(gòu)未受到重創(chuàng)，至今仍屹然挺立，安然無恙。山西省應(yīng)縣佛宮寺釋迦塔，是現(xiàn)存唯一一座木結(jié)構(gòu)樓閣式塔，又稱應(yīng)榫卯是極為精巧的發(fā)明，這種構(gòu)件連接方式，使得中國傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)成為超越了當代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結(jié)構(gòu)體，不但可以承受較大的荷載，而且允許產(chǎn)生一定的變形，在地震荷載下通過變形吸收一定的地震能量，減小結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)。榫卯是極為精巧的發(fā)明，這種構(gòu)件連接方式，使得中國傳統(tǒng)

古代高層建筑多為磚石材料建造，墻體（或柱子）承重。由于材料強度低，制約了建筑的高度和跨度（開間、進深）的大小，因而使建筑的使用功能受到了限制。

但是，許多高層建筑歷經(jīng)多次地震和自然界的風雨侵蝕，至今仍基本保存完好。這反應(yīng)了當時建筑設(shè)計和施工工藝的高超和結(jié)構(gòu)的合理性。為高層建筑的進一步發(fā)展奠定了很好的基礎(chǔ)。古代高層建筑多為磚石材料建造，墻體（或柱子）承重二、近代高層建筑史（1640～1885）

1640年以后，隨著資產(chǎn)階級革命的勝利，生產(chǎn)力得到了極大的發(fā)展。1782年，詹姆士?瓦特發(fā)明了蒸氣機，帶來了工業(yè)革命。

鑄鐵構(gòu)件——1786年——巴黎法蘭西劇院，首次采用了鑄鐵屋頂。

新材料、新技術(shù)、新的結(jié)構(gòu)形式在建筑方面不斷得到應(yīng)用：二、近代高層建筑史（1640～1885）1640年以

工字形斷面構(gòu)件——1801年，在英國曼徹斯特建造的薩爾福特棉紡廠。

鍛鐵梁——1840年，這種材料容許建造更高、跨度更大的建筑。

升降機——1845年，威廉?湯姆遜研制出液壓驅(qū)動的升降機。

鋼筋混凝土建筑——1850年，巴黎圣日內(nèi)維夫圖書館的拱頂