第二章高高層層建筑結結構綜述述2-1國內外高高層建筑筑的發展展概況2-2高層的特特點3-3高層建筑筑結構的的類型3-4高層建筑筑結構的的結構體體系高層建筑筑是近代代經濟發發展和科科學技術術進步的的產物，，至今已已有100余年的歷歷史。多年來，，世界上上最高的的高層建建筑集中中在美國國、加拿拿大，直直到80年代末，，北美洲洲一直是是世界高高層建筑筑的中心心。按1991年公布的的排行表表，在世世界上最最高的100座最高建建筑中，，美國占占了78座，加拿拿大5座，墨西西哥1座，即北北美洲占占了84%，成了當當前世界界最高建建筑的中中心。表12-1國內外高高層建筑筑的發展展概況1.我國高層層建筑的的發展(1)我國古代代高層建建筑的發發展(2)我國近代代高層建建筑的發發展2.國外現代代高層建建筑的發發展2-1國內外高高層建筑筑的發展展概況1.我國高層層建筑的的發展(1)我國古代代高層建建筑的發發展公元524年在河南南建造了了嵩岳寺塔塔(15層簡筒結結構，高高50m)公元704年在西安安建造了了大雁塔(7層磚木結結構，總總高64m)1.我國高層層建筑的的發展(1)我國古代代高層建建筑的發發展公元1055年在河北北定縣建建造了料敵塔(11層筒體結結構，高高82m)公元1056年山西建建造了應縣木塔塔(9層，高67m)，堪稱世界界木結構構的奇跡跡(2)我國近代代高層建建筑的發發展第一階段段從新中國成成立到60年代末初步發展展，20層以下的的框架結結構1959年建成的的北京民族族飯店(12層，高47.4m)1964年建成了了北京民航航大樓，(15層，高60.8m)1966年建成了了廣州人民民大廈(18層，高63m)第二階段段為70年代20—30層，主要要用于住住宅、旅旅館、辦辦公樓1974年建成的的北京飯店店新樓(20層，高87.4m，是當時北北京最高高的建筑筑)1976年建成的的廣州白云云賓館(33層、高114.05m)上海漕溪溪路20幢1216層剪力墻墻住宅樓樓；北京前三三門40幢916層大模板板施工的的剪力墻墻住宅樓樓)北京飯店店新樓廣州白云云賓館：36004000800080006600030003600030006600080008000400036007000078507850230033層，112.45米，剪力力墻結構構，1976年建成，，國內首首棟百米米高層。。第三階段段為80年代僅19801983年所建的的高層建建筑就相相當于1949年以來30多年中所所建高層層建筑的的總和。。深圳發展中心心大廈，(43層，高165.3m，加上天線線的高度度共185.3m)，是我國第第一座大型高層層鋼結構建筑。第三階段段為80年代廣州國際際大廈，(63層，高200m)第三階段段為80年代北京京廣廣中心大大廈，(57層，高208m)第三階段段為80年代上海新錦錦江賓館館是一座現現代化的的高級賓賓館，(總建筑面面積66060m2，共43層，總高高153.52m)靜安希爾爾頓飯店店，(建筑面積積69224m2，包括塔樓樓43層，總高高143.62m)第三階段段為80年代第四階段段從90年代開始始（1）高層建建筑興建建速度加加快1990—1994年間，每每年建成成10層以上建建筑在1000萬平方米米以上，，占全國國已建成成的高層層建筑的的40%（2）超高層層建筑的的發展高層建筑筑的發展展及層數數和高度度增長更更快，建建成了多多座200米以上的的高層建建筑高層100b.doc上海明天天廣場：60層，238m，最高的框框架—剪力墻結結構，98年建成。。上海金茂茂大廈，(鋼結構，，88層，高420m，是我國目目前最高高的建筑筑)第四階段段從90年代開始始金茂大廈內部部結構2.國外現代代高層建建筑的發發展第一階段段是19世紀中期期以前，，由于主主要建筑筑材料是是磚石和和木材，，以及設設計手段段和施工工技術的的限制，，歐美國國家一般般只能建建造6層及以下下的建筑筑。第二階段段是19世紀中期期開始的的20世紀50年代初1855年發明了了電梯系系統，使使人們建建造更高高的建筑筑成為可可能家庭保險險公司大大樓(HomeInsuranceBuilding)，11層，高55m，建于18841886年，采用用鑄鐵框框架承重重結構，，標志著著一種區區別于傳傳統砌筑筑結構的的新結構構體系的的誕生從1884年到19世紀，高高層建筑筑已經發發展到了了采用鋼鋼結構，，建筑物物的高度度越過了了100m大關。1898年建成的的紐約ParkRow大廈（30層，118m）是19世紀世界界上最高高的建筑筑。世界上最最早的鋼鋼筋混凝凝土框架架結構高高層建筑筑，是1903年在美國國辛辛那那提建造造的因格爾斯斯大樓，16層，高64m。1931年美國紐紐約曼哈哈頓建造造了102層、高381m的著名的的帝國大廈廈(EmpireStateBuilding)，它保持世世界最高高建筑達達41年之久這一時期期,雖然高層層建筑有有了比較較大的發發展,但受到設設計理論論和建筑筑材料的的限制,結構材料料用量較較多、自自重較大大，且僅僅限于框框架結構構，建于于非抗震震區第三階段段從20世界50年代開始始由于在輕輕質高強強材料、、抗風抗抗震結構構體系、、施工技技術及施施工機械械等方面面都取得得了很大大進步以以及計算算機在設設計中的的應用，，使得高高層建筑筑飛速發發展美國是世世界上高高層建筑筑最多的的國家1972年在紐約建造了世界貿易易中心大大樓(WorldTradeCenterTowers)，110層，高402m，鋼結構1974年美國在在芝加哥哥又建成成了當時時世界最最高的西爾斯大大廈(SearsTower)，110層，高443m，鋼結構。。進入90年代，亞亞洲成為為經濟發發展最快快的地區區，西太太平洋沿沿岸的日日本、朝朝鮮、韓韓國、中中國大陸陸、臺灣灣、新加加坡和馬馬來西亞亞等國家家和地區區，陸續續建成了了超過200m、300m的高層建建筑。1990年至今，，世界上上新建的的最高建建筑，幾幾乎全部部集中在在這一地地區。高層9.doc一般高度度的高層層建筑（（80—150米）更是是大量興興建朝鮮平壤壤市的柳京飯店店，地面以以上101層，高305．4m，鋼筋混凝凝土結構構位于馬來來西亞吉吉隆坡的的雙塔高層層建筑，85層，高450m，鋼筋混凝凝土結構構預期21世紀，亞亞洲將成成為新的的高層建建筑中心心馬來西亞亞雙塔樓樓：88層，450米，框—筒結構，，1996年建成。。臺北101101層，508米。預計2004年9月完工(1)世界高層層建筑委委員會1972年建議，，將高層層建筑劃劃分為以以下四類類：第一類：：916層，高度度不超過過50m;第二類：：1725層，高度度不超過過75m;第三類：2640層，高度不超超過100m;第四類：40層以上，高度度100m以上。2-2高層建筑的特特點1、高層建筑的的分類：我國《民用建筑設計計通則》(JGJ37-87)中規定：10層及10層以上的民用用建筑和總高高度超過24m的公共建筑及及綜合性建筑筑為高層建筑。建筑高度超過過100m的建筑均為超高層建筑。(2)我國對高層建建筑的分類：：2高層建筑的特特點A.高層建筑中，，水平荷載和和地震作用對對結構設計起起著決定性的的作用。B.動力反應不可可低估；C.結構軸向變形形、剪切變形形以及溫度、、沉降的影響響加劇；D.材料用量、工工程造價呈拋拋物線關系增增長。荷載效應的最最大值(軸力N、彎矩M和位移)可用下列式子子表達：N=WH=f(H)M=qH2/2=f(H2)=qH4/8EI=f(H4)高層建筑中，，水平荷載和和地震作用對對結構設計起起著決定性的的作用。內力或位移=f(H4)M=f(H2)N=f(H)H結構內力、位位移與高度H的關系2-3高層建筑的結結構類型1鋼結構2鋼筋混凝土結結構3組合結構1、鋼結構的特特點鋼結構是由鋼鋼板、熱軋型型鋼和冷加工工成型的薄壁壁型鋼制造而而成。與其他他材料的結構構相比具有以以下優點：（1）材料強度高高，鋼材質量量輕。（2）韌性、塑性性好。（2）材質均勻。。（3）制造簡單，，施工周期短短。（4）密封性好。。鋼結構的缺點有：（1）耐熱但不耐耐火150攝氏度時強度度無變化，600攝氏度時強度度約為0。（2）鋼材耐腐蝕蝕性能差，維維護費用高。。2、鋼結構的應應用（1）大跨度鋼結結構鋼屋架網架、網殼結結構懸索結構拱架結構橋梁結構國家體育場國家體育場建建筑體形上像像鳥巢。可容容納8萬人。平面為為橢圓形,長軸340m短軸292m。屋蓋中間有一一個146m×76m的開口，這部部分將設計成成開合屋蓋。。采用加肋薄薄壁箱形截面面，總用鋼鋼量達16萬t。天津奧林匹克克體育場俯瞰瞰效果圖“綠色奧運””、“科技奧奧運”、“人人文奧運”建筑底面面積積為80,000m2，屋頂面積76,719m2，地上層數6層，最高點高高度53.00m，可容納觀眾數數60,000。屋頂結構采用用鋼桁架懸挑挑結構。屋屋面桁架落地地，形似露珠珠。國家大劇院位于北京人民民大會堂西側側，西長安街街以南，總占占地面積近12公頃，總建筑筑面積近15萬平方米，總總投資26.88億元，目前已已進行過網殼殼部分設計與與施工驗收審審查會議。該工程外部圍圍護結構為鋼鋼結構網殼，，是半橢圓球球形，東西長長軸212.2m，南北短軸143.64m，總高度46.285。內設歌劇院院（2416席）、音樂廳廳（2017席）及戲劇院院（1040席）及公共大大廳等。屋面面采用鈦金屬屬板，整個網網殼外環繞人人工湖（35500m2）,各種通道及入入口均設在水水下。設計為法國巴巴黎機場公司司安德魯建筑筑師，北京市市建筑設計研研究院參與主主體設計，整體結構用用鋼量達6750t，195kg/m。（2）重型廠房結結構西安變壓器廠廠（400t吊車）（3）高層建筑80年代我國建造造的11棟高層鋼結構構基本上都是是國外設計、、施工承建。。目前我國已建建和在建的高高度超過100m的鋼結構有48棟。上海環球金融融中心由日本森大廈廈株式會社的的全額子公司司森海外株式式會社及日本本具有代表性性的銀行、保保險公司、商商社等36家企業，偕同同政府系統機機構日本海外外經濟協力基基金(OECF)聯合投資的上上海環球金融融中心，總投投資逾750億日元。位于于陸家嘴金融融貿易區，建建筑總面積335,420平方米，地下下3層，地上94層。建成后的的高度達460米。總用鋼鋼量26000t，鋼筋混凝土核核心筒，外框框鋼骨混凝土土及鋼柱，目目前正在施工工基礎。上海金茂大廈廈金茂大廈是由由中國上海對對外貿易中心心股份有限公公司獨家投資資5.6億美元建設的的一座88層的超高層大大廈，建筑高高度420.5米，建筑面積積28.9萬平方米，于于1998年8月28日竣工。總總用鋼量14000t，鋼筋混凝土核核心筒，外框框鋼骨混凝土土及鋼柱。設設計者為美國國S.O.M事務所。央視新臺址央視新臺址建建設工程位于于北京朝陽區區東三環中路路、北京商務務中心區的核核心地段，占占地面積18.7萬平方米，總總建筑面積55萬平方米,230m。央視新臺址建建設工程總投投資約50億元人民幣，，2003年10月開工建設，，2008年正式運行。央視新臺址大連遠洋大廈廈大連遠洋大廈廈由大連遠洋洋運輸公司、、中遠房地產產開發公司與與美國ESPIRIT公司聯合投資資14.8億人民幣開發發的集五星級級酒店和甲級級寫字樓為一一體的智能大大廈。總建建筑面積14.8萬平方米。其其中：A座為五星級酒酒店，地上51層，總高200.8m。鋼筋混凝土核核心筒，外框框鋼框架。設設計、加工、、安裝全部國國產化。臺北101長寬各150m，總面積30277m2，塔高508m，世界第一高，，26層以上以8層為一單元。。主要由巨柱柱、核心系統統及外伸桁架架梁。巨柱自自地下5層至地上90層，最大尺寸寸為2.4mx3m。直徑5.5m，中670t的阻尼器（4）高聳建筑電視塔、微波波塔、通訊塔塔等東方明珠電視視塔東方明珠廣播播電視塔座落落在上海浦東東新區黃浦江江畔，以其468米的高度成為為亞洲第一高高塔。她于于1991年3月開始建造，，1994年11月完工，總重重量達12萬噸，總投資資8.3億元人民幣。。東方明珠塔由由三根直徑為為九米的擎天天立柱、太空空艙、上球體體、下球體、、五個小球、、塔座和廣場場組成。一.世界貿易中心心簡介（1）1.世界貿易中心心的建筑形式式1.撞機12.撞機21.倒塌瞬間1二、世界貿易易中心倒塌過過程（7）優點：造價較較低，材料來來源豐富，可可澆注成各種種復雜斷面形形狀，可以組組成多種結構構體系；可節節省鋼材，承承載能力較高高，經過合理理設計，可獲獲得較好的抗抗震性能。缺點：構件斷斷面大，占據據面間大，自自重大廣州廣東國際大廈廈(63層，200.18m)底層柱尺寸已已達1.8*2.2m2鋼筋混凝土結結構（1）優點：在鋼筋混凝土土結構基礎上上，充分發揮揮鋼結構優良良的抗拉性能能以及混凝土土結構的抗壓壓性能進一步減輕結結構重量，提提高結構延性性（2）類型1)用鋼材加強鋼鋼筋混凝土構構件鋼骨鋼筋混凝凝土構件鋼管鋼筋混凝凝土構件2)部分抗側力結結構用鋼結構構，另一部分分采用鋼筋混混凝土結構