一、國內(nèi)(超)高層建筑的發(fā)展簡史以及發(fā)展現(xiàn)狀

由于歷史的原因，(超)高層建筑在國內(nèi)出現(xiàn)得較晚，大約20世紀20年代才在少數(shù)幾個城市開始出現(xiàn)高層建筑。

至于它在國內(nèi)成規(guī)模和成系統(tǒng)的發(fā)展，其實也就自上個世紀80年代末90年代初才逐漸開始的，到今天為止僅僅30年左右的時間。所以，與國外(超)高層建筑的發(fā)展史相比，國內(nèi)的發(fā)展史在時間跨度上較短，在發(fā)展脈絡(luò)上顯得不連貫，并有斷層現(xiàn)象的存在。

直到1976年，國內(nèi)建成了第一幢超過100米的超高層建筑，它就是廣州的白云賓館，樓高112米。

20世紀80年代以來，隨著改革開放的不斷深入，建筑業(yè)也隨著發(fā)展的大浪潮呈現(xiàn)出了史無前例的一派景象。

1985年，150多米高的深圳國貿(mào)大廈以“三天一層”的深圳速度首開大陸超高層建筑建設(shè)的浪潮;1990年，北京京廣中心突破200米;1996年，深圳地王大廈以“九天四層樓”的新深圳速度將大樓拔高到384米;1998年，金茂大廈以420.

5米的高度躍居當時的世界第三和中國第一。

今天，這些記錄還在被不斷地被刷新著，2004年臺北101大樓的建成一舉以508米的高度奪得當時“世界第一高樓”的稱號，而2008年上海環(huán)球金融中心也以492米的高度奪得中國內(nèi)陸“第一高樓”的稱號。2013年8月3日封頂?shù)纳虾Ｖ行?，在上海灘三大神器中排名最高，其高度?32m，是為中國第一高樓。上海灘三大神器資料

1.開瓶器：上海環(huán)球金融中心樓高492米，地上共101層，2008年8月竣工。2.注射器：金茂大廈樓高420.5米，地上88層，若再加上尖塔的樓層共有93層，1999年4月竣工。3.打蛋器：上海中心大廈2013年8月3日主體結(jié)構(gòu)封頂，總高為632米，結(jié)構(gòu)高度為580米，由地上121層主樓、5層裙樓和5層地下室組成。建成后將成為中國第一高樓及世界第二高樓。二、目前世界高層著名建筑簡介（1）哈利法塔（迪拜塔）【動土時間】

2004年9月21日【封頂時間】

2009年10月【使用時間】

2010年1月4日【建筑高度】

總高度：

828米（2,684英尺）【建筑用途】

綜合

【建筑層數(shù)】

162層【結(jié)構(gòu)形式】

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)【抗震能力】

6.3級地震【建筑造價】

105億（RMB）【占地面積】

34.4公頃【設(shè)計單位】

SOM--阿德里安·史密斯【建筑溫差】

底層-頂層：-10℃【開發(fā)單位】

伊瑪爾地產(chǎn)【施工單位】

中國南通六建、韓國三星工程、

BESIX、

Arabtec

(2)臺北101臺北101（Taipei

101），在規(guī)劃階段初期原名臺北國際金融中心，地上101層，極點高度508米（2010年）。位于臺灣臺北市，由建筑師李祖原設(shè)計，KTRT團隊建造。工程結(jié)構(gòu)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”（tuned

mass

damper，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。

（3）上海環(huán)球金融中心【開工日期】

：1997年年初；2003年2月工程復(fù)工?！究⒐と掌凇?/p>

：

2008年8月29日?！菊嫉孛娣e】

：

14,400

m2

?！窘ㄖ娣e】

：

381,600

m2

?！窘ㄖ訑?shù)】

：

地上101層、地下3層

?！窘ㄖ叨取?/p>

：

492米

?！窘Y(jié)構(gòu)形式】

：

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（SRC結(jié)構(gòu)）、

鋼結(jié)構(gòu)（S結(jié)構(gòu)）。

【建筑造價】

：

1050億日元。【投資單位】

：

森海外株式會社

（Forest

Overseas

Co.,

Ltd.）

。【建筑設(shè)計】

：

KPF建筑師事務(wù)所

?！窘Y(jié)構(gòu)設(shè)計】

：

籟思理·羅伯遜聯(lián)合股份有限公司(LERA)

。

（4）吉隆坡石油雙塔【建設(shè)地點】：吉隆坡市中市KLCC計劃區(qū)的西北角【開工時間】：1993年12月27日【竣工時間】：1996年2月13日【占地面積】：40公頃【建筑高度】：452米【建筑層數(shù)】：88層【結(jié)構(gòu)形式】：高軋制鋼梁支托的金屬板，鋼筋混凝土【建筑造價】：20億馬幣【投資單位】：馬來西亞石油公司【設(shè)計單位】：凱撒培禮建筑事務(wù)所·西澤配利【建設(shè)用途】：辦公

【別稱】：佩重納斯大廈、馬來西亞國家石油大廈、國家石油雙塔、雙子塔

（5）金茂大廈【開工日期】：1994年5月10日【竣工日期】：1999年3月18日【占地面積】：2.3公頃

【建筑面積】：29萬平方米

【建筑層數(shù)】：地上88層，地下3層【建筑高度】：420.5米【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)【建筑造價】：50億【投資單位】：中國金茂（集團）股份有限公司【建筑設(shè)計】：美國芝加哥SOM設(shè)計事務(wù)所【英文名稱】：Jinmao

Building

三、國內(nèi)部分超高層結(jié)構(gòu)介紹項目名稱上海中心深圳平安金融中心上海環(huán)球金融中心深圳京基金融中心建筑高度(m)632597492439樓層數(shù)12411810198結(jié)構(gòu)類型巨型框架-核心筒-伸臂桁架巨型框架-核心筒-巨型斜撐-伸臂桁架巨型框架-核心筒-巨型斜撐-伸臂桁架巨型框架-核心筒-巨型斜撐-伸臂桁架建筑平面

長X寬(m)64.34X64.3456.3X56.357.6X57.640X40建筑高寬比(m)9.810.68.5410.9核心筒墻厚(mm)1200150016001900外框柱截面(mm)3700X53003200X6525異形巨柱2700X3900加強桁架數(shù)目6433投資（億元）14895.57350

項目名稱廣州珠江新城西塔南京河西蘇寧廣場武漢中心建筑高度(m)432400401樓層數(shù)1039888結(jié)構(gòu)類型柱斜交網(wǎng)格外筒+鋼筋混凝土內(nèi)筒的筒中筒巨柱框架-核心筒-伸臂桁架巨柱框架-核心筒-伸臂桁架建筑平面

長X寬(m)40X407647.3X47.3建筑高寬比(m)6.59.58.5核心筒墻厚(mm)110011001300外框柱截面(mm)Φ1600X35Φ2520X100Φ2400X45加強桁架數(shù)目/43投資（億元）60//四.廣州珠江新城西塔結(jié)構(gòu)體系分析上圖為珠江新城的外立面和核心筒結(jié)構(gòu)1.1抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系

采用巨型鋼管混凝土柱斜交網(wǎng)格外筒+鋼筋混凝土內(nèi)筒的筒中筒體系。69層以上，由于建筑使用功能的需要，取消了核心筒的內(nèi)墻，僅保留部分核心筒外墻并向內(nèi)傾斜，電梯井道移至核心筒外，形成巨型鋼管混凝土柱斜交網(wǎng)格外筒+剪力墻結(jié)構(gòu)體系。水平荷載（包括風荷載和地震作用）產(chǎn)生的傾覆力矩大部份由斜交網(wǎng)格柱外筒斜柱的軸力承擔，基底剪力大部份由鋼筋混凝土內(nèi)筒承擔。

廣州西塔修長挺拔，高寬比達6.5，平面為類三角形，外周邊由六段曲率不同的圓弧構(gòu)成；立面由首層至31層外凸，31層至103層內(nèi)收，剖面外輪廓也呈弧線。西塔外周邊共30根鋼管混凝土斜柱于空間相貫，節(jié)點層間距離27m；73層以下每節(jié)點層間分6層，層高4.5m；其余分8層，層高3.375m。

廣州西塔斜交網(wǎng)格外筒的組成包括：①、豎向構(gòu)件——以一定角度相交的斜柱；②、水平構(gòu)件——沿外周邊布置、連接網(wǎng)格節(jié)點的環(huán)梁及沿外周邊布置、支承于斜柱的樓面梁。斜交網(wǎng)格筒體的幾何構(gòu)成決定了它抵抗水平力的獨特優(yōu)點，側(cè)向剛度和扭轉(zhuǎn)剛度也遠優(yōu)于框筒，但豎向剛度比框筒稍差。水平力由斜柱的軸向力平衡，傾覆力矩引起的豎向力也由交于節(jié)點的斜柱的軸力平衡。

斜柱中彎矩產(chǎn)生的原因：一是節(jié)間的豎向荷載，并與斜柱的交角和層高相關(guān)；二是網(wǎng)格節(jié)點的水平位移，相鄰層間節(jié)點水平位移差越大，斜柱的柱端彎矩越大。網(wǎng)格節(jié)點水平位移的大小除取決于斜柱軸力、平面內(nèi)的交角和平面外的折角外，還取決于網(wǎng)格筒環(huán)梁、內(nèi)外筒間的拉梁和樓板的軸向剛度。節(jié)點的水平約束越強，斜柱截面的剪力和彎矩越小，同時，結(jié)構(gòu)的豎向剛度越大。

計算分析表明，西塔的層高不大，斜柱的交角也不大，由13.63゜～34.09゜，自重引起的彎矩也不大；對各節(jié)點層施加了體外預(yù)應(yīng)力，阻止了豎向荷載作用下網(wǎng)格節(jié)點的向外水平位移，大大減少了斜柱的柱端彎矩和剪力，提高了結(jié)構(gòu)的豎向剛度。不論是豎向還是水平荷載，斜柱的主要內(nèi)力是軸力，剪力和彎矩均很小。

鋼管混凝土柱軸向剛度大，承載力高，延性好，以軸力的形式來抵抗風荷載和地震作用產(chǎn)生的水平力和傾覆力矩，正好發(fā)揮了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，十分高效。此外，由于斜柱底端彎矩、扭矩很小，即使釋放支座處X、Y、Z三個方向的轉(zhuǎn)角約束，結(jié)構(gòu)自振頻率的變化甚微，即斜柱支座剛接或鉸接對結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和構(gòu)件內(nèi)力的影響很小，這就可以簡化支座的設(shè)計和構(gòu)造。

鋼管混凝土外筒斜柱斷面尺寸：從基底開始，鋼管直徑1800mm，壁厚35mm，每一個節(jié)點層直徑縮小50mm或100mm，至頂層鋼管直徑700

mm，壁厚20mm。核心筒外墻厚：地下室1100mm，出地面1000mm，沿高度方向逐漸減薄至酒店層下層500mm；酒店層以上4層350mm，其余300mm；核心筒內(nèi)墻厚：500mm。

1.2、樓蓋結(jié)構(gòu)體系

首層以下及核心筒內(nèi)采用鋼筋混凝土梁板，板厚130～200mm。內(nèi)外筒之間采用鋼－混凝土組合樓蓋，梁跨度約8～15m，工字鋼梁高一般為450mm，跨度較大處加高至600mm；辦公樓層板厚一般為110mm，酒店樓層板厚一般為130mm，板跨度較大處局部加厚。

1.3、基礎(chǔ)

主塔樓位置基礎(chǔ)底板已到達中微風化泥質(zhì)粉砂巖層。考慮到部分柱位下巖石裂隙較發(fā)育，采用人工挖孔樁（墩）基礎(chǔ)，持力層均為微風化粉砂巖或礫巖，設(shè)計要求巖樣天然濕度單軸抗壓強度不小于13MPa。樁徑3200~4800mm，樁長約6~13m。單樁豎向承載力特征值為110000kN~247000kN。部分樁有抗拔要求，單樁抗拔承載力特征值為5000kN~15000kN。

主塔樓位置基礎(chǔ)底板厚2.5m。

1.4、主要結(jié)構(gòu)用料鋼材：Q345B－除節(jié)點外的外筒鋼管混凝土斜柱，樓蓋鋼梁及其他鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件Q345GJC－節(jié)點部分的鋼管、橢圓拉板及加強環(huán)板1860級高強低松弛鋼絞線－節(jié)點層體外預(yù)應(yīng)力索

1.4、主要結(jié)構(gòu)用料混凝土：C50－樁及基礎(chǔ)底板C80~C50－核心筒及剪力墻C70~C60－外筒鋼管混凝土斜柱C90~C60－外筒鋼管混凝土斜柱節(jié)點

C40~C35－樓板

例1：上海中心

例2：深圳平安金融中心例3.上海環(huán)球金融中心例4.深圳京基金融中心

例5.南京河西蘇寧廣場例6.武漢中心三、超高層建筑結(jié)構(gòu)總結(jié)

從以上著名實例可見，超高層建筑結(jié)構(gòu)體系具有明顯的特點：高度高、剛度大、荷載重，外觀美。具體表現(xiàn)在1）框架-筒體結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)和成束筒結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)、巨型框架-核心筒-加強桁架、巨型框架-核心筒-巨型斜撐-伸臂桁架成為主要的結(jié)構(gòu)體系