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文檔簡介

主講豐振儉A.高層建筑結(jié)構(gòu)概述

高層建筑---美麗的城市高層建筑結(jié)構(gòu)與抗風抗震設(shè)計1、學習本門課程的重要性1)一門主要專業(yè)課之一;2〕與先修課程密切聯(lián)系;3〕與畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)后從事專業(yè)工作密切相關(guān);4〕培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新精神。2、本門課程的主要內(nèi)容(五講)A.高層建筑結(jié)構(gòu)概述;B.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計根本知識;C.建筑結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計D.RC多高層結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計E.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計總復習3、學習本門課程的突出矛盾與對策1〕工學矛盾〔擠時間,抓主線、突出重點〕2〕內(nèi)容多,理論深,根底差〔理解原理、掌握思路〕1〕傳統(tǒng)教學與多媒體教學相結(jié)合,認真研讀課件;2)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源,積極主動自學;3)聯(lián)系工程實際,理解有關(guān)概念和理論;4)多思多問多反復,多動手練習,不斷總結(jié)提高。為幫助學友自學,特提供作業(yè)與答案及習題與答案,僅供參考。4、學習建議A.高層建筑結(jié)構(gòu)簡介內(nèi)容

1.1高層建筑界定1.2高層建筑的結(jié)構(gòu)特征1.3高層建筑結(jié)構(gòu)的類型1.4高層建筑的開展概況中央氣象臺臺風與海洋預報中心高級工程師高拴柱2021年8月7日在北京表示,臺風“蘇迪羅〞將于8日凌晨在臺灣東部沿海登陸,8日黃昏到夜間在福建沿海二次登陸,預計臺灣、福建、廣東、江西、湖北、上海、浙江、安徽、江蘇等9地將受到嚴重影響。中央氣象臺繼續(xù)發(fā)布臺風橙色預警。高拴柱在當日召開的第13號臺風“蘇迪羅〞預報媒體通氣會上如是表述。他表示,受“蘇迪羅〞影響,7日8時至11日8時,巴士海峽、臺灣海峽、東海大部、釣魚島附近海域以及臺灣沿海、福建沿海、浙江沿海、杭州灣、長江口區(qū)、上海沿海、江蘇東南部沿海將有7—9級大風,陣風可達10—11級,其中臺灣東部和北部沿海、福建沿海、浙江南部沿海將有10—12級大風,陣風可達12—14級,實達17級?!靖邔咏ㄖY(jié)構(gòu)設(shè)計】.話題導讀【高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計】.話題導讀2021年8月7日,酷暑剛剛消停,一股冷氣流“蘇迪羅〞強勢登陸,狂風暴雨毫不客氣的迎面而來!此次臺風影響最大的是臺灣、福州等地,福州兩天損失40個億,臺北101以及觀景臺罕見暫停營業(yè)一天,臺北101大樓內(nèi)的防震阻尼器擺動幅度達100公分之大,擺動幅度創(chuàng)史上最大。臺北101大樓

強臺風致使101大樓防震阻尼器晃動達100cm臺北101在89樓觀景臺旁可看見世界上最大、最重,也是唯一外露的風阻尼器。超高層——臺北101抗風利器:風阻尼器為減輕因臺風吹拂造成的大樓搖晃,在樓頂、樓中、樓底各有一個,每個造價超過1.4億臺幣,重660噸的風阻尼器,據(jù)說是能保證整個大樓的平衡和穩(wěn)定。這也是目前全球最大、也是全世界惟一對游客開放可欣賞的巨型阻尼器,它向"保護神〞一般守護著這座大樓。圖示是在88至92樓掛置的巨大鋼球,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欣賞的巨型阻尼器,更是目前全球最大之阻尼器。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3公尺、寬2.4公尺,自地下5樓貫穿至地上90樓,柱內(nèi)灌入高密度混凝土,外以鋼板包覆。超高層建筑的高層區(qū)域,風速比地面大5—6級。風速較大時,建筑會產(chǎn)生晃動,使人有眩暈的感覺。發(fā)散思維想問題,找對策:除了上面提到的利用阻尼器抗風,高層建筑還可以采用哪些手段防風防震?大家說還有SSD液體減震器、TMD質(zhì)量調(diào)節(jié)阻尼器、AMD主動減震系統(tǒng)、無粘結(jié)支撐、層壓橡膠支座、延性阻尼墻都太不“通常〞了。大致說來,拿武俠小說做比照的話,這些差不多相當于狼牙棒、鱷魚剪、流星錘,可以大大提高戰(zhàn)斗力,但是并不是決定性因素。本來不行的,給他個狼牙棒還是不太行;本來就是蕭峰,什么都不拿也可以很猛。當然了,在蕭峰拿個狼牙棒,錦上添花,可能會更猛。我猜這跟大家對“高層建筑〞這個概念的認識有關(guān)。可能在很多人的印象中,所謂高層建筑指得就是那些動輒200米、300米甚至800米以上的摩天大樓。事實上,按照國家標準?GB50352民用建筑設(shè)計通那么?,高層建筑的正式定義是“10層及10層以上的住宅建筑和建筑高度大于24m的其他民用建筑〔不含單層公共建筑〕〞。按照這個標準,城市地區(qū)有大批大批的建筑物都屬于高層建筑,而這些建筑物,絕大多數(shù)都沒有采用那些“狼牙棒〞裝置。本課程就來討論高層建筑不采取“狼牙棒〞裝置的根本抗風抗震的理論和措施。達不到高層建筑標準的,我們稱之為多層建筑。這兩者有什么區(qū)別呢?為什么要這么劃分呢?原因是多方面的,比方消防、占地等等因素。具體到結(jié)構(gòu)專業(yè),簡而言之,高層建筑需要更多的考慮抗水平力問題。對于相對低矮的多層建筑,一般而言,豎向重力荷載起到了主導作用。對于高層建筑,如何抵抗水平荷載那么變成了重中之重。風和地震作用是主要水平荷載。上圖來自川口衛(wèi)?建筑結(jié)構(gòu)的奧秘?一書。左側(cè)是高層框架抵抗豎向荷載時的變形,右側(cè)那么是高層框架抵抗水平荷載時的變形。風和地震就是高層建筑最主要的兩種水平荷載。這兩者有共性,也有區(qū)別。確切的說,應該叫做“抗風抗震〞,而不是“防風防震〞。我們可以“防止〞火災的發(fā)生,但我們無法“防止〞風和地震的發(fā)生。哪怕沒有人類,地球上也一樣有風有地震,防是防不了的,我們所能做的只是被動的“抗〞。〞抗震設(shè)防〞是人類使地震災害降至最低的有效手段;不發(fā)生地震時,對髙層建筑〞抗風設(shè)計〞就顯得十分突出。高層建筑如何抗風抗震?這個問題其實可以寫整整一本書。不,是整整兩本書,抗風一本,抗震一本。所以,無法指望一個簡單的答復就能說清楚。高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的全過程下面主要是說一下在設(shè)計過程的每一個步驟中,抗風抗震的要求是如何被考慮的,又是如何被付諸實施的。一、確定初步設(shè)計方案〔關(guān)鍵階段)包括建筑和結(jié)構(gòu)方案均按概念設(shè)計的原那么認真推敲,建筑師與結(jié)構(gòu)師要密切合作,其他專業(yè)也要主動積極參與,如工藝、設(shè)備、水電暖通等。二、初步設(shè)計階段一旦初步設(shè)計方案定下來了,設(shè)計就進入初步設(shè)計階段。也就是說,要努力去接近天分那個下限了〔即合格的最低要求---標準規(guī)定〕。1.首先,按照高層建筑所在地區(qū)的情況,確定地震設(shè)防烈度、根本風壓等設(shè)計參數(shù)。根據(jù)這些,在有限元計算軟件里確定適宜的計算參數(shù)。2.其次,確定高層建筑的結(jié)構(gòu)材料和型式??捎玫牟牧嫌泻芏喾N,鋼〔S〕、鋼筋混凝土〔RC〕、型鋼混凝土〔SRC〕。型式也有好多種,框架、剪力墻、支撐、框筒、筒體、巨型框架……材料和型式排列組合,結(jié)果有好多好多種,比方SRC筒體+RC框架,RC筒體+S框筒,RC剪力墻+S框架,SRC框架+S支撐……比方以以下圖就是林同炎的?結(jié)構(gòu)概念與體系?一書的插圖,列舉了15種結(jié)構(gòu)型式,這還不包括不同材料的組合。這些結(jié)構(gòu)型式選擇并沒有絕對的優(yōu)劣之分,只是因地制宜、因工程而異,與投資多少、場地條件、工期要求等等直接相關(guān)。就像同樣的程序,可以用多種程序語言到達差不多類似的效果,但效果、時間、本錢都需要權(quán)衡利弊。3.然后,就可以建模計算了。在有限元的數(shù)字化虛擬世界里,把你設(shè)想的這個高層建筑構(gòu)建造出來,讓它接受虛擬的數(shù)字地震和數(shù)字臺風的洗禮〔可以參照我對問題“有些建筑是獨一無二的設(shè)計,不像軟件可以模擬測試,也無歷史參考,那要如何保證其平安性?〞的答復〕。計算完成后,分析計算結(jié)果,看看是否滿足抗震抗風的要求。比方說,地震作用下,RC剪力墻每層的側(cè)向位移不能超過層高的1000分之一〔否那么這一層容易在地震中折斷〕;每一層水平位移最大的那一點的位移不能超過每層平均位移的1.5倍〔否那么房子這一層會在地震中“扭腰〞〕;柱墻軸壓比不能過大〔否那么會在地震中壓碎〕;梁柱不能超筋〔否那么會被地震掰斷〕;鋼支撐的應力不能過大〔否那么會在地震中被壓彎〕…;如果不滿足這些條件,就要調(diào)整設(shè)計。比方剪力墻挪個地方,框架梁變粗一點,SRC柱里的型鋼換大一號的,筒體的混凝土墻再厚一點……然后,重新計算,結(jié)果不滿足,繼續(xù)修改,繼續(xù)計算,直到結(jié)果滿足所有條件為止。同時,為了經(jīng)濟性考慮,結(jié)果又不能遠遠超過標準。事實上,因為地震力的大小直接與結(jié)構(gòu)質(zhì)量相關(guān),柱子太大、墻太厚了也不行。最理想的情況是一個剛剛好的契合點,正好符合所有的要求。這就意味著結(jié)構(gòu)工程師要不停的嘗試,不停的試錯,不夠不行,超了也不行。因此,整個建模計算過程極其的繁瑣、極其的消耗時間精力,是結(jié)構(gòu)工程師日常兩大苦逼工作之一。有同學問了,如果死活就是算不過怎么辦呢?各種修改方案都試過了,就是滿足不了抗震抗風的要求。這時候,就可以考慮用開頭列舉的那些“狼牙棒〞手段了。分析一下目前的設(shè)計、計算結(jié)果,結(jié)合業(yè)主的資金狀況、工期要求,考慮一下用哪一種輔助抗側(cè)力措施最合理。舉個例子,比方說覺得TMD阻尼器最適宜,那就要趕緊去聯(lián)系一個專門做TMD的技術(shù)團隊,類似拍電影的時候制片組要找一家專門的3D技術(shù)團隊。與這個技術(shù)團隊合作,把他們的虛擬TMD阻尼器添加到你的虛擬結(jié)構(gòu)模型里,調(diào)整結(jié)構(gòu)的整體阻尼,然后再計算,然后不斷調(diào)整結(jié)構(gòu)設(shè)計和TMD的參數(shù),直到結(jié)果滿足各項要求為止。三、施工圖設(shè)計階段結(jié)構(gòu)模型計算完成,所有的抗震抗風問題都塵埃落定了。剩下的就是畫施工圖了,這就是結(jié)構(gòu)工程師日常兩大苦逼工作之二。比方說,混凝土梁端部的鋼筋不能不夠,也不能超過太多。因為地震來了,如果一定要有東西破壞的話,我們希望是梁斷了,而不是柱子斷了。梁斷了只影響這一層的局部區(qū)域,柱子斷了,就是從上到下的垮塌。所以,梁端的鋼筋不能無限制的配太多,否那么,其實際承載力過大,地震的時候梁端不會壞,與它相連的柱端會破壞。同時,梁里的鋼筋直徑種類不能太多,要不然施工的兄弟會崩潰的,在工地很容易弄錯弄混。但如果都用一種直徑的鋼筋,又不容易做到配的剛剛好。怎么取舍,這也是個很頭疼的問題……施工圖繪制完成,交給審圖單位審核,然后會接到審圖單位的修改意見。按他們的要求改好,再交回去,直到審圖單位的工程師滿意為止。至此,結(jié)構(gòu)工程師的主要工作就完成了。綜合來看,一個高層建筑的抗震抗風設(shè)計,包括了方案階段的體型優(yōu)化、初步設(shè)計階段的建模計算、施工圖階段的具體落實。過程非常冗長,也非常復雜。但總的來說,經(jīng)過正式勘察、設(shè)計、審圖過程的結(jié)構(gòu)設(shè)計,一般而言,在抗震抗風方面不會有太大問題。這也是我們這些結(jié)構(gòu)工程師工作的意義?!景l(fā)散思維】發(fā)散思維〔DivergentThinking〕,又稱輻射思維、放射思維、擴散思維或求異思維,是指大腦在思維時呈現(xiàn)的一種擴散狀態(tài)的思維模式,它表現(xiàn)為思維視野廣闊,思維呈現(xiàn)出多維發(fā)散狀。如“一題多解〞、“一事多寫〞、“一物多用〞等方式,培養(yǎng)發(fā)散思維能力。不少心理學家認為,發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的最主要的特點,是測定創(chuàng)造力的主要標志之一?!景l(fā)散型認知方式】是指個體在解決問題過程中常表現(xiàn)出發(fā)散思維的特征,表現(xiàn)為個人的思維沿著許多不同的方向擴展,使觀念發(fā)散到各個有關(guān)方面,最終產(chǎn)生多種可能的答案而不是唯一正確的答案,因而容易產(chǎn)生有創(chuàng)見的新穎觀念?!臼裁词撬季S?】思維是人腦對客觀事物本質(zhì)屬性和內(nèi)在聯(lián)系的概括和間接反映.以新穎獨特的思維活動揭示客觀事物本質(zhì)及內(nèi)在聯(lián)系并指引人去獲得對問題的新的解釋,從而產(chǎn)生前所未有的思維成果稱為創(chuàng)意思維,也稱創(chuàng)造性思維.它給人帶來新的具有社會意義的成果,是一個人智力水平高度開展的產(chǎn)物.創(chuàng)意思維與創(chuàng)造性活動相關(guān)聯(lián),是多種思維活動的統(tǒng)一,但發(fā)散思維和靈感在其中起重要作用.創(chuàng)意思維一般經(jīng)歷準備期,醞釀期,豁朗期和驗證期四個階段.幾種主要的創(chuàng)意思維模型:斯滕伯格“創(chuàng)造力三維模型理論〞,假設(shè)賓的基于“關(guān)系復雜性〞的模型。【邏輯思維】像竹竿。一節(jié)一節(jié)的延伸,環(huán)環(huán)相扣。邏輯思維主要應用是在建立“關(guān)系〞。領(lǐng)域除了現(xiàn)實的物質(zhì)之外,在心靈領(lǐng)域應該也有一種。現(xiàn)實中的主要是用于科學推導,理科的計算等。在心靈之間,主要是感情“程度〞的把握。有時可能一時半刻看不到,那是因為情感這類問題的變化細致的時候沒有規(guī)律性,但大的方向是不會變的。只是過程的途徑不盡相同,這也是心理學為什么碰到具體問題時容易出錯的原因。心理學也只能在“普遍的、正常的面〞上定結(jié)論,不可能針對某一個具體的人,有精細準確的判斷。所以,心理邏輯思維,主要是感情“度〞的把握,至于精確的具體動向,就應該根據(jù)“度〞的輕重推出其存在的幾種可能。邏輯思維對生活積淀的要求不高,對思維活力而言,有時候甚至需要固執(zhí),要持之以恒,其好處就在于論證的嚴密性和連續(xù)性?!緝煞N思維的結(jié)合】發(fā)散思維與邏輯思維的結(jié)合就像一壟竹子一樣,是種局域范圍內(nèi)的散狀結(jié)構(gòu)。邏輯思維是“主線〞,發(fā)散思維組成“副線〞。在事件開始時,按事件與其它事物的"相通點"類比發(fā)散成各種相對此情況比較單一而具有此情況某一相似面的具體對象,這些對象如果比為竹子,每一種對象據(jù)邏輯思維開展成其緊后的相對更小但更集中精練的事物,類比竹子時如果前面的情況開始時發(fā)散成的各種對象為竹子第一節(jié),那后面就是第一節(jié)后緊跟的竹子的第二節(jié),也就是說第二節(jié)是第一節(jié)縮影;而每一個節(jié)與節(jié)遞進時的交接點處那么可以分別以更小的對象〔即第一節(jié)和第二節(jié)所包容的組成因素影響因素等等〕按直接發(fā)散成葉子和在邏輯思維后再發(fā)散成枝椏,從而對此交接處的兩"節(jié)"進行補充闡述.在小范圍內(nèi)枝椏也是按邏輯思維建立的關(guān)系然后一節(jié)一節(jié)的推,在每一個小節(jié)點處再一局部發(fā)散成葉子,一局部再邏輯推斷成枝椏的后面一節(jié).竹子主體對應的對象那么和前面說的一樣逐步縮小精簡,也在每一節(jié)點處生葉子枝椏,這樣反復重復遞進擴張,由大到小,由主到次,最終此對象開展演變成了一個獨立完整的竹子,而最終事件最初類比牽連出的多種對象都這樣開展便構(gòu)成了整壟的竹林,也就是說,針對某一事件的具體而完整的思維網(wǎng)絡(luò)就建設(shè)完成。這樣就可以把事件所能牽連的各個領(lǐng)域各種知識盡可能籠絡(luò)起來,以便分清楚事件在各種具體情況背后的意義主旨\過程偏重\局限區(qū)域等等,從而椐己所需用之.但這兩種思維對思維本身的要求一個偏重于定向一個偏重于無定向,加上其作用不同,注定了它們的影響因素很大不同。所以,能同時靈活應用這兩種思維的人,必定是冷靜的心胸開闊的人,也必定是注意細節(jié)閱歷豐富的人.以上兩種思維,自然而然,才算是真正擁有。目錄1概念?思維分類?發(fā)散型認知方式?作用2特點?流暢性?變通性?獨特性?多感官性3舉例?立體思維?平面思維?逆向思維?側(cè)向思維?橫向思維?多路思維?組合思維4方法?邏輯思維?兩種思維的結(jié)合導論1.4建筑結(jié)構(gòu)課程的要求、特點及學習方法建筑物的建造過程立項.評估.方案任務書概念設(shè)計.選址.前期地勘初步方案(關(guān)鍵階段)技術(shù)設(shè)計.詳勘施工圖設(shè)計詳勘,施工圖設(shè)計施工.補勘中間驗收竣工驗收交付使用維護本章目錄作圖思考問題:1.多高為高層建筑?P1世界范圍內(nèi)目前還沒有一個統(tǒng)一的劃分標準。1〕國外:〔1〕美國規(guī)定:高度為22~25m以上或7層以上建筑為高層建筑;〔2〕英國規(guī)定:高度為24.3m以上的建筑為高層建筑;〔3〕日本規(guī)定:8層以上或高度超過31m的建筑為高層建筑。2〕我國:?高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程?〔JGJ3-2021〕規(guī)定:≥10層或H>28m的住宅建筑以及H>24m的其他民用建筑。按照國家標準?GB50352民用建筑設(shè)計通那么?,高層建筑的正式定義是“10層及10層以上的住宅建筑和建筑高度大于24m的其他民用建筑〔不含單層公共建筑〕〞?!脖菊n程內(nèi)容的依據(jù)〕1.1高層建筑界定

3〕國際上1972年國際高層建筑會議將高層建筑分為4類:第一類為9~16層〔最高50米〕第二類為17~25層〔最高75米)第三類為26~40層〔最高100米〕第四類為40層以上(高于100米〕注:高層建筑的高度H,一般是指從室外地面至檐口或主要屋面的距離,不包括局部突出屋面的樓電梯間、水箱間、構(gòu)架等高度。4〕超高層建筑最初來源于日本,1995年出現(xiàn)英文詞條Super-tallbuilding;沒有明確的分界線和規(guī)定,一般泛指某個國家和地區(qū)內(nèi)較高的高層建筑;通常將高度超過100m或?qū)訑?shù)在30層以上的高層建筑稱為超高層建筑。本節(jié)小結(jié):1〕多少層數(shù)或多少高度以上的建筑為高層建筑,全世界至今沒有一個統(tǒng)一的劃分標準,不同的國家、不同的年代,其規(guī)定也不一樣2〕高層建筑的規(guī)定與一個國家當時的經(jīng)濟條件、建筑技術(shù)、電梯設(shè)備、消防裝置等許多因素有關(guān)。3〕超高層建筑也沒有統(tǒng)一劃分標準,一般一般泛指某個國家和地區(qū)內(nèi)較高的高層建筑。請注意,世界各主要國家都將高層建筑高度H界定在25~30米范圍,為什么?這需要從力學原理和結(jié)構(gòu)理論上作深入探討。問題:2.與多層建筑相比高層建筑有哪些特征?1、水平荷載成為設(shè)計的決定性因素(水平風力和地震作用)1〕豎向荷載產(chǎn)生軸向壓力與結(jié)構(gòu)高度的一次方成正比;2〕水平荷載產(chǎn)生的傾覆力矩以及軸力與高度的二次方成正比。1.2高層建筑的結(jié)構(gòu)特征P2

2、側(cè)移成為設(shè)計的控制指標,抗側(cè)結(jié)構(gòu)設(shè)計是關(guān)鍵1〕結(jié)構(gòu)頂點的側(cè)移ut與結(jié)構(gòu)高度H的四次方成正比;2〕結(jié)構(gòu)的側(cè)移與結(jié)構(gòu)的使用功能和平安有著密切的關(guān)系;過大側(cè)移會使人產(chǎn)生不平安感;使填充墻和主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫或損壞,影響正常使用;因P-△效應而使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加內(nèi)力,甚至破壞;在水平力的作用下,振動頻率過快或振幅過大使人不舒適。3〕必須選擇可靠的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系,使結(jié)構(gòu)不僅具有較大的承載力,而且還應具有較大的側(cè)向剛度。3、軸向變形的影響在設(shè)計中不容無視1〕豎向荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)軸向變形對其內(nèi)力及變形的影響;2)對預制構(gòu)件的下料長度和樓面標高會產(chǎn)生較大的影響;Houston75層的某商業(yè)大廈,采用剪力墻和鋼柱混合體系,由于鋼柱負荷面積大,其底層鋼柱壓縮變形比墻多260mm。3〕水平荷載產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)軸向變形對其內(nèi)力及側(cè)移的影響水平荷載作用下,使豎向結(jié)構(gòu)體系一側(cè)構(gòu)件產(chǎn)生軸向壓縮,另一側(cè)構(gòu)件產(chǎn)生軸向拉伸,從而產(chǎn)生整體水平側(cè)移。表中為某剪力墻的計算結(jié)果。

由表可知,結(jié)構(gòu)層數(shù)越高,軸向變形所產(chǎn)生的影響越大。4、延性成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要指標1〕延性表示構(gòu)件和結(jié)構(gòu)屈服后,具有承載能力不降低、具有足夠塑性變形能力的一種性能。2〕延性系數(shù)μ:用來衡量延性的大小。3〕結(jié)構(gòu)的抗震性能決于其“能量吸收與耗散〞能力的大小,即決于結(jié)構(gòu)延性的大小。4〕為了保證結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能,高層結(jié)構(gòu)應具有足夠的承載力、適宜的剛度,良好的延性且滿足舒適度要求??赏ㄟ^加強結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計,采取恰當?shù)目拐饦?gòu)造措施來保證。5、結(jié)構(gòu)材料用量顯著增加1〕對于高層建筑結(jié)構(gòu),隨高度增大,材料用量增大較多,造價提高。2〕特別是水平荷載對材料用量影響較大。3〕結(jié)構(gòu)方案對材料用量影響很大,水平力作用下對結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計至關(guān)重要。如筒體結(jié)構(gòu)可使結(jié)構(gòu)用鋼量大幅度減小,高381m的帝國大廈,采用平面框架結(jié)構(gòu)體系,用鋼量為206kg/m2,采用筒體結(jié)構(gòu),高344m的約翰.漢考克大廈用鋼量僅為146kg/m2,高443m的西爾斯大廈用鋼量僅為161kg/m2。本節(jié)小結(jié)1〕高層建筑同時承受豎向荷載和水平荷載,隨著房屋層數(shù)的增加,雖然豎向荷載對結(jié)構(gòu)設(shè)計仍有著重要的影響,但水平荷載〔水平風荷載和地震作用〕已成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。水平荷載產(chǎn)生的內(nèi)力與高度的二次方成正比,側(cè)移與高度的四次方成正比。2〕對高層建筑,水平荷載和豎向荷載產(chǎn)生的軸力均很大,不容忽略。3〕為了保證結(jié)構(gòu)具有較好的抗震性能,高層建筑結(jié)構(gòu)應具有足夠的承載力、適宜的剛度,良好的延性且滿足舒適度要求??赏ㄟ^加強結(jié)構(gòu)抗震概念設(shè)計,采取恰當?shù)目拐饦?gòu)造措施來保證。4〕高層建筑的材料用量隨高度增加而加大,可通過優(yōu)化設(shè)計減小材料用量。問題:3.按使用的材料,高層建筑結(jié)構(gòu)的類型有哪些?1、砌體結(jié)構(gòu)

優(yōu)點:取材容易、施工簡便、造價低廉;缺點:脆性材料,其抗拉、抗彎、抗剪強度均較低,抗震性能較差;配筋砌體可改善砌體的受力性能,但較少用于高層。公元524年的河南嵩岳寺塔(15層簡筒結(jié)構(gòu),高50m)公元704年的西安大雁塔(7層磚木結(jié)構(gòu),總高64m)

公元1055年的河北定縣料敵塔(11層筒體結(jié)構(gòu),高82m)

按使用的材料,高層建筑可采用砌體結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)等類型。P2-31.3高層建筑結(jié)構(gòu)的類型2、混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)點:取材容易、良好耐久性和耐火性、承載能力大,剛度好、節(jié)約鋼材、降低造價、可模性好;缺點:自重大、構(gòu)件截面較大、施工工序復雜、建造周期較長且受季節(jié)的影響;應用情況:我國絕大多數(shù)高層建筑都是采用混凝土結(jié)構(gòu),今后仍將是高層建筑開展的主流。最早混凝土框架結(jié)構(gòu)高層建筑,是1903年在美國辛辛那提建造的因格爾斯大樓,16層,高64m。目前世界上最高的混凝土建筑為香港中環(huán)廣場達78層374m、其次是平壤柳京飯店達105層300m香港中環(huán)廣場3、鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點:材料強度高、截面小、自重輕、塑性和韌性好、制造簡便、施工周期短、抗震性能好;缺點:用鋼量大、造價高、防火性能差、剛度差;應用情況:采用鋼結(jié)構(gòu)的高層建筑不斷的增多;美國、日本等從鋼結(jié)構(gòu)起步建造高層建筑的國家已轉(zhuǎn)向開展混凝土結(jié)構(gòu)。目前世界上最高的鋼結(jié)構(gòu)建筑為美國芝加哥西爾斯大廈,110層、高443m。芝加哥西爾斯大廈(SearsTower),110層,高443m,鋼結(jié)構(gòu)世界貿(mào)易中心〔WorldTradeCenter〕,是位于美國紐約曼哈頓島西南端的一個建筑群,由2座110層并立的塔式摩天樓與1座8層、2座9層、1座22層、1座47層的大樓組成。其中世界貿(mào)易中心一號樓和世界貿(mào)易中心二號樓曾為美國紐約最高的建筑物及標志性建筑。2001年9月11日,兩架遭到恐怖分子劫持的飛機分別撞向世界貿(mào)易中心一號樓和二號樓,兩座大樓在兩個小時內(nèi)相繼坍塌,導致包括世貿(mào)中心其余5棟大樓、德意志銀行大樓在內(nèi)的多棟建筑物嚴重受損。2002年,一個新的世界貿(mào)易中心建筑群在世界貿(mào)易中心遺址上開工建設(shè)定義:鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)〔1〕組合結(jié)構(gòu):將鋼骨放在構(gòu)件內(nèi)部,外部,采用外包或內(nèi)填混凝土,稱為鋼骨混凝土或鋼管混凝土?!残纬山M合構(gòu)件〕〔2〕混合結(jié)構(gòu):指由鋼構(gòu)件、鋼筋混凝土構(gòu)件或鋼骨混凝土組合構(gòu)件一起組成的空間結(jié)構(gòu)?!残纬苫旌辖Y(jié)構(gòu)〕4、鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)或混合結(jié)構(gòu)不僅具有鋼結(jié)構(gòu)自重輕、截面尺寸小、施工進度快、抗震性能好等特點,同時還兼有混凝土結(jié)構(gòu)剛度大、防火性能好、造價低的優(yōu)點。近年來,這種結(jié)構(gòu)形式逐漸增多,而且開展前景非常好。41

筒體結(jié)構(gòu)上海金茂大廈是88層,建筑高度420.5m,建筑面積28.9萬平方米,于1998年8月28日竣工。鋼筋混凝土核心筒,外框鋼骨混凝土及鋼柱。RC核心筒+外框型鋼混凝土柱及鋼柱,88層,高420.5m,7度抗震設(shè)防上海金茂大廈辦公層平面客房平面第88層平面剖面金茂大廈內(nèi)部結(jié)構(gòu)

上海金貿(mào)大廈采用的是框架-核心筒結(jié)構(gòu),建筑物88層,高420.5米。鋼筋混凝土核心筒呈八角形,周邊8根鋼骨混凝土柱底部截面1.5m×5m,柱中配置2根焊接H型鋼。上海環(huán)球金融中心RC核心筒+外伸桁架和巨型〔型鋼〕柱(三重結(jié)構(gòu)體系),101層,高492m,7度抗震設(shè)防核芯筒底部剪力墻南京紫峰大廈450m臺北101金融大樓高508米,超過美國芝加哥的西爾斯大樓,馬來西亞雙塔等大樓,曾成為新的全球第一高樓。

采用方鋼管混凝土柱,混凝土核心筒混合結(jié)構(gòu)。大樓歷時5年多,耗資600億幣??偯娣e7萬多平方米,共容納了160多家商店。(包括地下5層、其中B2到B5為地下停車場、地上101層,其中有78層是辦公大樓,裙樓局部那么是購物中心。1998年在馬來西亞吉隆坡建成的彼得羅納斯大廈〔PetronasTower〕,88層,高452m,為當時世界最高的建筑。哈利法塔〔阿拉伯文:?????????,拉丁化:burjkhalifah?,英文:Khalīfatower〕,原名迪拜塔,又稱迪拜大廈或比斯迪拜塔,是世界第一高樓與人工構(gòu)造物。哈利法塔高828米,樓層總數(shù)162層,造價15億美元,大廈本身的修建耗資至少10億美元,還不包括其內(nèi)部大型購物中心、湖泊和稍矮的塔樓群的修筑費用。哈利法塔總共使用33萬立方米混凝土、6.2萬噸強化鋼筋,14.2萬平方米玻璃。為了修建哈利法塔,共調(diào)用了大約4000名工人和100臺起重機,把混凝土垂直泵上逾606米的地方,打破上海環(huán)球金融中心大廈建造時的492米紀錄。大廈內(nèi)設(shè)有56部升降機,速度最高達17.4米/秒,另外還有雙層的觀光升降機,每次最多可載42人。哈利法塔始建于2004年,當?shù)貢r間2021年1月4日晚,迪拜酋長穆罕默德·本·拉希德·阿勒馬克圖姆揭開被稱為“世界第一高樓〞的“迪拜塔〞紀念碑上的帷幕,宣告這座建筑正式落成,并將其更名為“哈利法塔〞。哈利法塔由美國芝加哥公司的美國建筑師阿德里安·史密斯〔AdrianSmith〕設(shè)計,由美國建筑工程公司SOM,比利時建筑商Besix,阿拉伯建筑工程公司Arabtec和韓國三星公司聯(lián)合負責實施,景觀局部那么由美國SWA進行設(shè)計,中國江蘇南通六建集團公司承包土建施工,幕墻分別由香港遠東、上海力進、陜西恒遠三家公司承包。建筑設(shè)計采用了一種具有挑戰(zhàn)性的單式結(jié)構(gòu),由連為一體的管狀多塔組成,具有太空時代風格的外形。哈利法塔施工現(xiàn)場本節(jié)小結(jié):1〕高層建筑結(jié)構(gòu)的主要材料:鋼、鋼筋、混凝土相應的結(jié)構(gòu)構(gòu)件〔以材料分類〕可分為:鋼構(gòu)件、鋼筋混凝土構(gòu)件、組合構(gòu)件〔包括鋼骨混凝土構(gòu)件和鋼管混凝土構(gòu)件〕。相應的結(jié)構(gòu)分類〔以材料分類〕:鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、混合結(jié)構(gòu)〔兩種或兩種以上材料的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu),如鋼構(gòu)件+鋼筋混凝土構(gòu)件等〕2〕鋼結(jié)構(gòu)具有強度高,自重輕〔有利于根底〕,延性好,變形能力大,有利于抗震,可以工廠預制,現(xiàn)場拼裝,交叉作業(yè)。但價格高,防火材料〔增加造價〕,側(cè)向剛度小。3〕鋼筋混凝土是應用最廣的建筑材料,絕大局部高層建筑為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。具有價格低〔地方材料〕,可澆筑成任何形狀,不需要防火,剛度大。但強度低,構(gòu)件截面大,占用空間大,自重大,不利于根底、抗震,延性不如鋼結(jié)構(gòu)。高強混凝土是近40年來建筑材料最重要的創(chuàng)造創(chuàng)造。高強可減小柱、墻截面尺寸,早強可加快施工進度,密實可提高耐久性、彈性模量高,徐變小可減小壓縮變形。但高強混凝土變形能力小,脆性大,易開裂,耐火不如普通混凝土等。4〕組合結(jié)構(gòu)是以鋼骨為骨架,外包鋼筋混凝土,鋼骨、混凝土為整體、共同受力,鋼骨可以做施工平臺,與鋼構(gòu)件比:用鋼少,剛度大,防火、防銹;與混凝土構(gòu)件比:重量輕,承載力大,抗震性能好。5〕還有其他角度分類,如按結(jié)構(gòu)體系分類有:框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系等。近年內(nèi),1000m左右高度的建筑會不斷出現(xiàn);規(guī)劃中的工程已達4000m之高。1.框架結(jié)構(gòu)2.剪力墻結(jié)構(gòu)3.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)4.筒體結(jié)構(gòu)5.其他:巨型桁架結(jié)構(gòu)、懸吊結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等問題:4.按結(jié)構(gòu)體系高層結(jié)構(gòu)分幾類?P9-17結(jié)構(gòu)體系是指結(jié)構(gòu)抵抗外部作用的構(gòu)件組成方式。在高層建筑中,抵抗水平力是設(shè)計的主要矛盾,因此抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系確實定和設(shè)計成為結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵問題。主要類型有:高層建筑中根本的抗側(cè)力單元是框架、剪力墻、實腹筒〔又稱井筒〕、框筒及支撐由這幾種單元可以組成多種結(jié)構(gòu)體系。材料多用鋼筋混凝土,也可用鋼材或工程塑料及它們的組合。1、框架結(jié)構(gòu)體系。由梁和柱為主要構(gòu)件組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。2.剪力墻結(jié)構(gòu)體系。由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。3.框架-剪力墻結(jié)構(gòu)〔框架-筒體結(jié)構(gòu)〕體系。由框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。4、板柱-剪力墻結(jié)構(gòu)。由無梁樓板與柱組成的板柱框架和剪力墻共同承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。5、異形柱結(jié)構(gòu):是一種特殊的柱子,一般混凝土柱子是矩形截面,異形柱可以做成T型,L型,十字型,這種柱子承載力沒有矩形截面好,但是可以滿足住宅內(nèi)部不希望出現(xiàn)凸角的要求。6.筒中筒結(jié)構(gòu)。筒體分實腹筒、框筒及桁架筒。由剪力墻圍成的筒體稱為實腹筒,在實腹筒墻體上開有規(guī)那么排列的窗洞形成的開孔筒體稱為框筒;筒體四壁由豎桿和斜桿形成的衍架組成那么稱為衍架筒。筒中筒結(jié)構(gòu)由上述筒體單元組合,一般心腹筒在內(nèi),框筒或桁架筒在外,由內(nèi)外筒共同抵抗水平力作用。7.多筒體系——成束筒及巨型框架結(jié)構(gòu)。由兩個以上框筒或其他筒體排列成束狀,稱為成束筒。巨形框架是利用筒體作為柱子,在各筒體之間每隔數(shù)層用巨型梁相連,這樣的筒體和巨型梁即形成巨型框架。這種多筒結(jié)構(gòu)可更充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)空向作用,其剛度和強度都有很大提高,可建造層數(shù)更多、高度更高的高層建筑。8.巨型框架結(jié)構(gòu),由主框架+次框架組成。一、框架結(jié)構(gòu)體系由梁、柱〔多用剛結(jié)點〕組成的框架作為豎向承重和抗水平作用的結(jié)構(gòu)體系。優(yōu)點:建筑室內(nèi)空間布置靈活,平面和立面變化豐富。

缺點:在水平荷載作用下,結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度較小,水平位移較大,故稱其為柔性結(jié)構(gòu)體系??蚣芙Y(jié)構(gòu)抗震性能較差,一般適用于建造高度不超過60m的建筑中。變形為剪切型,上小下大。走廊式和套間式的平面組合,當房間的面積較大、層高較高、荷載較重,或建筑物的層數(shù)較多時,通常采用鋼筋混凝土或鋼的框架結(jié)構(gòu)。二、剪力墻結(jié)構(gòu)〔抗震墻〕組成:由鋼筋混凝土的墻體,組成房屋的結(jié)構(gòu)體系。特點:鋼筋混凝土墻體承受豎向荷載和水平荷載,有很大的抗側(cè)剛度。但房屋被剪力墻分割成較小空間,不適用于需大空間的建筑物。變形為彎曲型,上大下小應用:15-50層,用于高層住宅、旅館、寫字樓等。剪力墻結(jié)構(gòu)體系適用于房間開間和進深尺寸較小、層數(shù)較多的民用建筑?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻體系的高層住宅樓框支剪力墻結(jié)構(gòu)底部1~4層為商店需較大空間,上部為住宅,縱橫墻可較多。于是,下部抽墻抽柱,作成框架,只留少數(shù)橫墻,缺點是底部抗側(cè)能力很差,而上部抗側(cè)能力好得多。整體抗震性能弱。框架-剪力墻結(jié)構(gòu)三.框架—剪力墻結(jié)構(gòu)框剪結(jié)構(gòu)的主要特點是:豎向荷載主要由框架承擔,水平荷載主要由剪力墻承擔。結(jié)合了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。變形為彎剪型??蚣?剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系平面〔北京飯店新樓,18層〕框架-筒體結(jié)構(gòu)體系平面〔上海聯(lián)誼大廈〕四、筒體結(jié)構(gòu)組成:由鋼筋混凝土墻或框架柱〔框筒〕組成。特點:將剪力墻集中到房屋內(nèi)部或外圍,形成空間封閉筒體,使結(jié)構(gòu)既有極大的抗側(cè)剛度,同時又能獲得較大的空間。有剪力滯后問題。應用:一般用于>60m、45層左右甚至更高的建筑。

美國西爾斯大廈為成束筒結(jié)構(gòu)。位于芝加哥市。由9個22.9米見方的正方形組成。大廈平面隨層數(shù)增加而分段收縮,在51層以上切去兩個對角正方形,67層以上切去另外兩個對角正方形,91層以上又切去三個正方形,只剩下兩個正方形到頂。筒體結(jié)構(gòu)體系(a)框架—筒體結(jié)構(gòu)

(b)筒中筒結(jié)構(gòu)

(c)多重筒結(jié)構(gòu)

(d)成束筒結(jié)構(gòu)

〔a〕框架核心筒結(jié)構(gòu)〔b〕筒中筒結(jié)構(gòu)〔c〕成束筒結(jié)構(gòu)幾種筒體結(jié)構(gòu):69

筒體結(jié)構(gòu)上海金茂大廈是88層,建筑高度420.5m,建筑面積28.9萬平方米,于1998年8月28日竣工。鋼筋混凝土核心筒,外框鋼骨混凝土及鋼柱?;炷两M合柱組合樓板鋼柱組合梁組合桁架鋼筋混凝土筒體金茂大廈:鋼筋混凝土主體局部柱配置鋼骨哈利法塔,有161層,總高828米。建筑設(shè)計采用了一種具有挑戰(zhàn)性的單式結(jié)構(gòu),由連為一體的管狀多塔組成。哈利法塔的設(shè)計為伊斯蘭教建筑風格,樓面為“Y〞字形,并由三個建筑部份逐漸連貫成一核心體,從沙漠上升,以上螺旋的模式,減少大樓的剖面使它更如直往天際,至頂上,中央核心逐轉(zhuǎn)化成尖塔。7273桁架筒結(jié)構(gòu)

香港新中銀大廈香港中國銀行大廈〔1990〕平面為52m×52m的正方形,70層,高315m,至天線頂高為367.4m。上部結(jié)構(gòu)為4個巨型三角形桁架,斜腹桿為鋼結(jié)構(gòu),豎桿為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)樓面支承在巨型桁架上。4個巨型桁架支承在底部三層高的巨大鋼筋混凝土框架上,最后由4根巨型柱將全部荷載傳至根底。4個巨型桁架延伸到不同的高度,最后只有一個桁架到頂。巨型框架結(jié)構(gòu)

根據(jù)結(jié)構(gòu)的相似原理,可按照建筑的平面尺寸,布置由巨型框架柱〔由多柱通過水平桿及斜撐形成的筒體〕及巨型框架梁〔大多為水平桁架〕形成巨型結(jié)構(gòu)體系,該體系受力明確,使用功能靈活且強度及剛度均較大,能很好地解決豎向構(gòu)件的差異變形。巨型框架結(jié)構(gòu)也稱為主次框架結(jié)構(gòu),主框為【巨型框架】,次框架為【普通框架】。殼體悉尼歌劇院主、次拱均采用鋼管網(wǎng)架由網(wǎng)架結(jié)構(gòu)覆蓋的交通空間屋蓋用懸索結(jié)構(gòu)的冰球館懸索結(jié)構(gòu)屋面覆蓋的世博會展廳水立方充氣結(jié)構(gòu)充氣結(jié)構(gòu)又稱充氣薄膜結(jié)構(gòu),是在玻璃絲增強塑料薄膜或尼龍布罩內(nèi)部充氣形成一定的形狀,作為建筑空間的覆蓋物。?!八⒎建暿鞘澜缟献畲蟮哪そY(jié)構(gòu)工程,建筑外圍采用世界上最先進的環(huán)保節(jié)能ETFE(四氟乙烯)膜材料?!八⒎建曊w建筑由3000多個氣枕組成,氣枕大小不一、形狀各異,覆蓋面積到達10萬平方米,堪稱世界之最。除了地面之外,外表都采用了膜結(jié)構(gòu)。安裝成功的氣枕將通過事先安裝在鋼架上的充氣管線充氣變成“氣泡〞,整個充氣過程由電腦智能監(jiān)控,并根據(jù)當時的氣壓、光照等條件使“氣泡〞保持最正確狀態(tài)。某體育場由半透明的充氣膜結(jié)構(gòu)覆蓋,可根據(jù)不同球隊的比賽改變外觀顏色膜結(jié)構(gòu)的空間研究大樓應力膜皮結(jié)構(gòu)應力膜皮結(jié)構(gòu)一般是用鋼質(zhì)薄板做成很多塊各種板片單元焊接而成的空間結(jié)構(gòu)。1959年建于美國巴頓魯治的應力膜皮屋蓋,直徑為117m,高35.7m,由一個外部管材骨架形成的短程線桁架系來支承804個雙邊長為4.6m的六角形鋼板片單元,鋼板厚度大于3.2mm,鋼管直徑152mm,壁厚3.2mm。這是膜皮結(jié)構(gòu)應用于大跨度的第一個例子。高層建筑是近代經(jīng)濟開展和科學技術(shù)進步的產(chǎn)物,至今已有100余年的歷史,是城市現(xiàn)代化的象征。盡管歷史較短,但其開展速度很快。近30年來,世界各地興建的高層建筑,其規(guī)模之大,數(shù)量之多,技術(shù)之先進,形式之多樣,外觀之新穎,無一不讓人驚嘆稱奇。國外開展概況:1〕19世紀中期至19世紀末為高層建筑的形成期。1851年創(chuàng)造了電梯系統(tǒng),使人們建造更高的建筑成為可能。高層建筑從最初采用鑄鐵框架到鋼框架,建筑物的高度越過了100m大關(guān),1898年紐約建造了ParkRow大廈〔30層118m〕。1.4高層建筑的開展概況P4-72〕20世紀末至20世紀50年代初為高層建筑的開展期。在結(jié)構(gòu)理論方面突破了純框架抗側(cè)力體系,提出在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置豎向支撐或剪力墻,來增加高層建筑的側(cè)向剛度。這一時期,混凝土作為建筑材料開始進入高層建筑領(lǐng)域。但由于僅采用平面結(jié)構(gòu)〔框架結(jié)構(gòu)〕設(shè)計理論,且材料強度較低,開展受到限制,僅建造于非地震區(qū)。這一時期的典型建筑:1902年在美國的辛辛那提市建造了16層、高64m的英格爾斯〔Ingalls〕大樓,為世界第一幢鋼筋混凝土高層建筑。1905年建造了50層的MetropLitann大樓;1907年在紐約建造了辛爾大樓,47層,高187m,為第一幢超過金字塔高度的高層建筑;1913年紐約又建造了60層、高242m的烏爾瓦斯〔Woolworth〕大樓;1923年建造了高319m的Charysler大廈;1931年,建造了著名的帝國大廈,102層、高381m,它保持世界最高建筑達41年之久,現(xiàn)今仍為世界上有名的高層建筑之一。

3〕20世紀50年代初至目前為高層建筑的繁榮期。鋼筋混凝土高層建筑得到了空前的開展;焊接和高強螺栓在鋼結(jié)構(gòu)制造中的推廣和進一步應用;60年代首次提出了筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計概念等。同時,輕質(zhì)高強材料、抗風抗震結(jié)構(gòu)體系、施工技術(shù)及施工機械等方面都取得了很大進步,計算機在設(shè)計中的應用使得高層建筑飛速開展。20世紀60年代末至70年代,美國高層建筑開展到頂峰,成為世界高層建筑的中心。20世紀80年代至目前,我國及東南亞地區(qū)的高層建筑得到空前開展,成為高層建筑的中心。這一時期,高層建筑在世界各地都得到不同程度的開展。

這一時期的典型建筑:1968年建造的芝加哥約翰.漢考克中心〔JohnHancockCenter〕,100層高344m,采用對角支撐桁架型筒體結(jié)構(gòu)體系;1973年建造的紐約世界貿(mào)易中心〔WorldTradeCenter〕雙塔樓,北樓高417m,南樓高415m,均110層,采用鋼結(jié)構(gòu)框筒結(jié)構(gòu),該工程首次進行了模型風洞試驗,首次采用了壓型鋼板組合樓板,首次在樓梯井道采用了輕質(zhì)防火隔板,首次采用粘彈性阻尼器進行風振效應控制等,并對以后高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計和建造具有重要的參考價值。2001年9月11日世界貿(mào)易中心突遭恐怖分子消滅性襲擊,因高溫下鋼結(jié)構(gòu)失效,造成兩座大樓先后豎向逐層座塌,對全世界高層建筑的開展產(chǎn)生了很大的影響。1974年建造的芝加哥西爾斯大廈〔SearsTower〕,110層,高443m,采用鋼結(jié)構(gòu)成束框架筒體結(jié)構(gòu),曾保持世界最高建筑達20多年。日本于1964年廢除了建筑高度不得超過31m的限制,于1968年首次建成了36層,高147m的霞關(guān)大廈,1978年在東京建造了60層、高226m的陽光大廈等。90年代以后,由于亞洲經(jīng)濟的崛起,西太平洋沿岸的日本、朝鮮、韓國、中國大陸、香港、臺灣、新加坡和馬來西亞等國家和地區(qū),陸續(xù)建造了高度超過200m、300m、400m的高層建筑,成為繼美國之后新的高層建筑中心。目前,世界各地還有一些高層建筑正在醞釀中,相信不久還有可能出現(xiàn)更高的高層建筑。國家石油雙子星座大廈

位于馬來西亞吉隆坡,混合結(jié)構(gòu),451.9米。西爾斯大廈位于芝加哥,鋼結(jié)構(gòu),1974年建成,高443米,是目前美國最高建筑物,由SOM建筑設(shè)計事務所設(shè)計,大廈的造型有如9個上下不一的方形空心筒子集束在一起。金茂大廈

位于上海,混合結(jié)構(gòu),共88層,建筑高度420.5米大廈由著名的美國芝加哥SOM設(shè)計事務所設(shè)計,是目前中國上海三高之一的大樓。截面從1.5*4.9~1*3.5m結(jié)構(gòu)體系是一個用外伸桁架與外側(cè)8個巨型組合柱連接的混凝土核心筒。混凝土核心筒紐約世界貿(mào)易中心大樓

位于紐約曼哈頓鬧市區(qū)的南部,鋼結(jié)構(gòu),110層,高約415米,是美國紐約市最高、樓層最多的摩天大樓。

位于芝加哥,是美國第三高度,1969年建成,100層,343.51米,幾何形狀為上小下大的截錐體。結(jié)構(gòu)型式為鋼斜撐周邊桁筒體系,在每個建筑立面形成巨大的X形斜向支撐。是世界最早的巨型鋼桁架結(jié)構(gòu)。漢考克大廈中環(huán)廣場大廈

位于香港,混凝土結(jié)構(gòu),374米。中銀大廈

位于香港,混合結(jié)構(gòu),369米。位于中國臺北,混合結(jié)構(gòu),高508米,超過美國芝加哥的西爾斯大樓,馬來西亞雙塔等大樓,成為新的全球第一高樓。

該樓有世界最大且最重的“風阻尼器〞,還有兩臺世界最高速的電梯,從一樓到89樓,只要39秒的時間。還拿下了“世界高樓〞四項指標中的三項世界之最,即“最高建筑物〞(508米)、“最高使用樓層〞(438米)和“最高屋頂高度〞(448米)?!笆澜缱罡咛炀€高度〞仍為芝加哥西爾斯大廈。國際金融中心大廈廣州新地標—廣州西塔阿聯(lián)酋BurjAl-Arab酒店,又稱又稱阿拉伯塔

—世界上唯一的建筑高度最高的七星級酒店,共有56層,321米高,由英國設(shè)計師設(shè)計

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