高层建筑结构绪论.ppt

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1、1.11.1 高层建筑的定义高层建筑的定义高层建筑是层数较多、高度较高的建高层建筑是层数较多、高度较高的建筑。但是，世界各国目前并无统一的筑。但是，世界各国目前并无统一的划分标准。划分标准。注：几组定义注：几组定义1、恒载：确定存在，位置、大小均确定的荷载，如建筑物自重等。 活载：位置大小都不确定的荷载，如雪荷载等。2、竖向荷载：如楼面活荷载、屋面活荷载等。 横向荷载：如风荷载等。3、GB：国家标准 JGJ：建工行业建设标准（房建工程） GBJ：公家工程建设标准4、三种内力： 弯矩：杆件端部力乘以作用长度，上凹为正，上凸为负。 剪力：作用于同一物体上的两个距离很近（但不为零），大小相等，方向相

2、反的平行力，杆件倾斜为正，倾斜为负。 轴力：轴向拉伸或者压缩时，杆件的内力方向与杆件轴线重合，称为轴力，拉为正，压为负。 国国 外：外：高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程规定：规定：10 10 层层及及 10 10 层以上层以上或房屋高度大于或房屋高度大于 28m 28m 的住宅的住宅建筑以及高度大于建筑以及高度大于24m24m的其他民用建筑为高的其他民用建筑为高层建筑。层建筑。民用建筑设计通则民用建筑设计通则（GB50352-2005GB50352-2005）和）和高层民用建筑设高层民用建筑设 计防火规范计防火规范GB50045-95GB50045-95（2005 2005

3、 版）规定：版）规定：1010层及层及1010层以上层以上的居住建筑和高度大于的居住建筑和高度大于24m24m的公的公共建筑（不含单层建筑）为高层建筑。共建筑（不含单层建筑）为高层建筑。我我 国：国：为什么高层建筑的界限定得这样低？为什么高层建筑的界限定得这样低？出于消防方面的考虑：出于消防方面的考虑：高层建筑要立足于自救。高层建筑要立足于自救。出于使用方面的考虑：出于使用方面的考虑：高层建筑要有电梯等设施。高层建筑要有电梯等设施。出于受力方面的考虑：出于受力方面的考虑：高层建筑由水平荷载控制，变形高层建筑由水平荷载控制，变形 的验算不可忽视。的验算不可忽视。OSHNM图2-1结论：在水平均布

4、荷载作用下，高层建筑的结论：在水平均布荷载作用下，高层建筑的 轴力与高度的一次方成正比轴力与高度的一次方成正比 弯矩与高度的二次方成正比弯矩与高度的二次方成正比 侧移与高度的四次方成正比侧移与高度的四次方成正比 所以，随着高度的增加，尤其当超过所以，随着高度的增加，尤其当超过一定界限时，水平侧移量受高度增加的影响一定界限时，水平侧移量受高度增加的影响显著增大，此时与非高层建筑有很大差别，显著增大，此时与非高层建筑有很大差别，设计时不能单纯的考虑竖向设计时不能单纯的考虑竖向 荷载的作用，荷载的作用，要对这部分水平力的作用另做验算。要对这部分水平力的作用另做验算。 1.21.2 发展高层建筑的意义

5、发展高层建筑的意义图图1.21.2世界人口与可耕地变化世界人口与可耕地变化图图0400800120016002000204060公元(年)人口(亿)人口可耕地公元公元(年年)纪元纪元初初160018001830193019601975198719992011人口人口(亿亿)1.55910203040506070节约用地节约用地 节省城市基础设施费用节省城市基础设施费用 改善城市市容改善城市市容 高层建筑是一个国家和地区经济繁荣与高层建筑是一个国家和地区经济繁荣与科技进步的象征。科技进步的象征。 发展高层建筑的意义：发展高层建筑的意义： 1 1、古代、古代为战时防御、宗教或航海需要而建造。为战时

6、防御、宗教或航海需要而建造。公元前公元前338338年，巴比伦城巴贝尔塔，高年，巴比伦城巴贝尔塔，高90m90m高高公元前公元前280280年，埃及亚历山大港灯塔，高年，埃及亚历山大港灯塔，高150m,150m,石结构石结构公元公元523523年，河南登封嵩岳寺塔，中国现存最早密檐砖塔年，河南登封嵩岳寺塔，中国现存最早密檐砖塔公元公元10491049年，开封佑国寺塔，现存最早的琉璃饰面砖塔年，开封佑国寺塔，现存最早的琉璃饰面砖塔公元公元10551055年，河北定县开元寺塔，高年，河北定县开元寺塔，高84m84m，现存最高砖塔，现存最高砖塔公元公元10561056年，山西应县佛宫寺释迦塔，高年，

7、山西应县佛宫寺释迦塔，高67m67m，木结构，木结构 1.31.3 高层建筑发展简况高层建筑发展简况古代高层建筑的特点：古代高层建筑的特点： 以砖、石、木材为主要建筑材料。以砖、石、木材为主要建筑材料。 不以居住和商业交往为主要目的。不以居住和商业交往为主要目的。 没有现代化的垂直交通运输工具。没有现代化的垂直交通运输工具。 缺少防火、防雷等现代设施。缺少防火、防雷等现代设施。 经济的发展为高层建筑的发展提供了经经济的发展为高层建筑的发展提供了经 济基础，电、升降机、钢铁、水泥等的济基础，电、升降机、钢铁、水泥等的 出现为高层建筑的发展提供了物质基础。出现为高层建筑的发展提供了物质基础。 近代

8、高层建筑的特点：近代高层建筑的特点： 主要为商业和居主要为商业和居住而建造。住而建造。 2 2、 近代近代（1 1） 国外国外美国是近代高层建筑的发源地与中心。美国是近代高层建筑的发源地与中心。18851885，芝加哥家庭保险公司大楼，芝加哥家庭保险公司大楼，1111层，金属内框架层，金属内框架18891889，芝加哥第二个雷特大楼，芝加哥第二个雷特大楼，9 9层，金属框架层，金属框架18911891，芝加哥，芝加哥MonadnockMonadnock大楼，大楼，1616层，砖石结构层，砖石结构19101910，纽约市政大楼，纽约市政大楼，2424层，钢结构层，钢结构19131913，乌尔窝斯

9、大楼，乌尔窝斯大楼，6060层，层，234m234m，钢结构，钢结构19311931，帝国大厦，帝国大厦，102102层，层，381m381m，钢框架，钢框架19691969，纽约世界贸易中心，纽约世界贸易中心，110110层，层，417m417m，钢结构，钢结构19701970，芝加哥西尔斯大楼，芝加哥西尔斯大楼，110110层，层，443m443m，钢结构，钢结构19951995，平壤柳京饭店，平壤柳京饭店，101+4101+4层，层，334.2m334.2m，混凝土结构，混凝土结构19961996，马来西亚吉隆坡石油公司大厦，马来西亚吉隆坡石油公司大厦，8888层（包括夹层层（包括夹层为

10、为 95 95 层），层），450m450m20092009，阿联酋迪拜塔，阿联酋迪拜塔，160160层，层，828m828m（2 2）我国大陆及港、台）我国大陆及港、台解放前：最高为上海国际饭店，解放前：最高为上海国际饭店，22+222+2层，层，82.5m82.5m，钢结构，钢结构解放后：解放后：5050年代，北京民族饭店，年代，北京民族饭店，1212层，层，47.4m47.4m6060年代，广州宾馆，年代，广州宾馆，2727层，层，87m87m7070年代，广州白云宾馆，年代，广州白云宾馆，3333层，层，112m112m8080年代，广州国际大厦，年代，广州国际大厦，63+463+4层

11、，层，199m199m 北京京广大酒店，北京京广大酒店，57+357+3层，层，208m208m9090年代，上海金茂大厦，年代，上海金茂大厦，88+388+3层，层，421m421m， RC-SRCRC-SRC结构，结构， 2929万万mm2 2 深圳地王商业中心，深圳地王商业中心，78+378+3层，层， 325m325m，S-RCS-RC结构，结构，26.9726.97万万mm2 2 广州中信广场，广州中信广场，8080层，层，322m322m，RCRC， 框架框架- -核心筒结构核心筒结构20032003年，香港国际金融中心，年，香港国际金融中心，8888层，层， 407m/416m4

12、07m/416m，钢结构，钢结构20042004年，台北年，台北101101，101101层，层，448m/508m, 448m/508m, S-RCS-RC结构结构20082008年，上海环球金融中心，年，上海环球金融中心，492m492m排名排名 建筑建筑名称与建造城市名称与建造城市建造建造年份年份层数层数高度高度 m1迪拜哈利法塔迪拜哈利法塔20101608282台北台北101 大楼大楼20041015083上海环球金融中心大厦上海环球金融中心大厦20081014924吉隆坡国家石油公司大厦吉隆坡国家石油公司大厦11998884525吉隆坡国家石油公司大厦吉隆坡国家石油公司大厦2 199

13、8884526南京紫峰大厦南京紫峰大厦2009664507芝加哥西尔斯大厦芝加哥西尔斯大厦19741104428广州西塔广州西塔20091034389上海金茂大厦上海金茂大厦19998842110香港国际金融中心大厦香港国际金融中心大厦200388415世界已经建成的最高世界已经建成的最高1010栋建筑（截至栋建筑（截至20102010年底）年底）排名排名 建筑名称与建造城市建筑名称与建造城市 建造年份建造年份层数层数高 度高 度/m1上海环球金融中心大厦上海环球金融中心大厦20081014922南京紫峰大厦南京紫峰大厦2009664503广州西塔广州西塔20091034384上海金茂大厦上海

14、金茂大厦1999884215广州中信广场（原中天广场）广州中信广场（原中天广场）1996803916深圳信兴广场（地王大厦）深圳信兴广场（地王大厦）1996693847上海世贸国际广场上海世贸国际广场2006603338武汉民生大厦武汉民生大厦2007683319北京国贸大厦三期北京国贸大厦三期20097433010重庆日月光中心广场重庆日月光中心广场200879330我国已经建成的我国已经建成的100100栋最高建筑（截至栋最高建筑（截至20102010年底）年底）洲洲名名美洲美洲亚洲亚洲欧欧洲洲澳澳洲洲国国家或家或地区地区美美国国加加拿拿大大中中国大国大陆陆香香港港台台湾湾马马来来西西亚亚

15、新新加加坡坡日日本本韩韩国国朝朝鲜鲜泰泰国国阿阿联联酋酋沙沙特特科科威威特特卡卡塔塔尔尔俄俄罗罗斯斯澳澳大大利利亚亚数数量量(栋栋)30224923311111321133 326233世界最高世界最高100100栋建筑分布（截至栋建筑分布（截至20102010年底止）年底止） 城城 市市 北北京京上上海海深深圳圳广广州州重重庆庆武武汉汉南南京京杭杭州州青青岛岛大大连连天天津津长长沙沙济济南南郑郑州州石石家家庄庄厦厦门门佛佛山山数量（栋）数量（栋）33015119544443311111 中国内地中国内地100100栋最高建筑分布（截至栋最高建筑分布（截至20102010年底止）年底止）迪拜塔

16、，161层，828m迪拜哈利法塔，迪拜哈利法塔，160160层，层，828m828m上海环球金融中心，上海环球金融中心，101101层，层，492m492m台北台北101101101101层，层，448m/508m448m/508m吉隆坡石油大厦吉隆坡石油大厦8888层，层，416 m/452m416 m/452m西尔斯大厦西尔斯大厦110110层，层，442m/527m442m/527m香港国际金融中心香港国际金融中心8888层，层，407m/416m407m/416m3 3、未来、未来 1 1、世界高层的重心仍然在亚洲。、世界高层的重心仍然在亚洲。 2 2、高度有望超过、高度有望超过1000m1000m。 3 3、结构的外形更合理。、结构的外形更合理。4 4、材料：朝轻质、高强、新型、复合方向发展。、材料：朝轻质、高强、新型、复合方向发展。5 5、动力非线性、抗震性能设计、结构控制理论、动力非线性、抗震性能设计、结构控制理论、 全概率设计方法将得到广泛应用于结构设计。全概率设计方法将得到广泛应用于结构设计。6 6、房屋用途朝综合化方向发展。、房屋用途朝综合化方向发展。7 7、地下空