高层建筑结构概述1

《高层建筑结构概述1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、武汉大学土建学院土木工程专业课程高层建筑结构设计讲授者：何英明2008.09第1章高层建筑结构概述1.1高层建筑的一般概念(1)高层建筑的范围：国际标准第一类高层建筑：9~16层（最高到50m）第二类高层建筑：17~25层（最高到75m）第三类高层建筑：26~40层（最高到100m）第四类高层建筑（超高层建筑）：40层以上（高度100m以上）。(2)高层建筑的范围：我国标准防火规范（GB50045-95）规定10层及10层以上的居住建筑、或高度超过24m的公共建筑为高层建筑；高层规程（JGJ3-2002）规定10层及10层以上，或房屋高度超过28m的为高层建筑。习惯

2、上，1～2层称低层；3～9层称多层；10层及以上称高层。对钢结构房屋,《抗震规范》GB50011-2001规定的抗震措施，一般以12层为界区分。所以习惯上称超过12层为高层建筑。1.2高层建筑结构的特点1.2.1荷载效应(见下图1-1)(1)轴向力—主要由垂直荷载qv引起：N=qvHB/h∝H(1)水平荷载为主导作用(风荷载、地震作用)；1.2.2受力特点(见下图1-2)—满足结构正常使用要求—过大位移对外装修的影响—过大位移会使主体结构产生裂缝—过大位移会产生P•Δ效应(2)水平侧移作为结构设计的控制指标。(3)顶点水平位移—主要由水平荷载qH引起：Δ=qHH4/

3、8EI∝H4(2)底部倾覆力矩—主要由水平荷载qH引起：M=0.5qHH2∝H2图1-1结构内力、位移与高度的关系图1-2高层建筑结构材料用量与高度的关系(1)高层建筑结构需要较大的承载力。1.2.3设计要求(2)高层建筑结构需要较大的刚度，以满足侧移要求。(3)抗震概念设计的重要性防止填充墙及装修损坏；防止主体结构开裂；防止过大附加内力导致建筑物倒塌。不影响正常使用；1.3高层建筑的发展概况1.3.1古代高层建筑1.3.2现代高层建筑（大体经历了三个时期）(1)酝酿成形期（整个19世纪）(2)发展成熟期（20世纪初到第二次世界大战）(3)繁荣时期（第二次世界大战以

4、后～现在）1884～1986年，美国芝加哥建成家庭保险公司大楼，11层，55m，铸铁框架，该大楼被认为是的一栋现代高层建筑。(1)酝酿成形期（整个19世纪）1895年，奥提斯(OTIS)安全电梯首次用于美国纽约某16层宾馆。1898年，美国建成了19世纪最高建筑——纽约PARKROW大厦，30层，高118m，钢结构。电梯和钢结构的应用，推动了高层建筑的发展。这一时期高层建筑的特点是：①采用传统材料，截面尺寸大，延性差。②现代材料开始应用。(2)发展成熟期（20世纪初到第二次世界大战）1931年，美国纽约建成了EmpireStateBuilding(帝国大厦)钢结构，

5、102层，高381m。该大楼保持世界最高建筑记录长达41年之久。(直到1972年美国纽约建成110层、高412m的世界贸易中心为止。)1903年，美国辛辛那提城建成INGALLS(英格尔斯大楼)16层，高度64m，首次采用钢筋混凝土结构。这一时期高层建筑的特点是：①钢结构的大量采用，使建筑的层数、高度大增；②此外，钢筋混凝土结构也开始用于高层建筑中。(3)繁荣时期(第二次世界大战以后～现在)特点：新结构、新材料、新工艺不断涌现，设计理论日趋完善。数量迅速增加，层数、高度大幅度提高。1972～1973年，美国纽约世界贸易中心(南北楼)110层412～417m，钢结构，

6、打破了帝国大厦41年之久的381m记录，该建筑于2001年9月11日被恐怖分子劫持的飞机撞毁，史称911事件。1974年，美国芝加哥建成希尔斯大厦(SEARSTOWER)110层，443m，钢结构。1990～1991年，朝鲜平壤市建成柳京饭店，地面以上101层，地下4层，高319.8m，是目前世界上层数最多的钢筋混凝土高层建筑。1993年，香港建成中环大厦，75层，368M，是目前世界上最高的钢筋混凝土高层建筑。2003年7月1日，中国台北101金融大楼结构封顶。该大楼地下5层，地上101层，高度508m，是目前世界最高的建筑。结构体系新颖多变，建筑材料丰富多彩。①

7、筒体结构：框架—筒体结构；筒中筒结构(纽约世界贸易中心，412m)；成束筒结构(西尔斯大厦443m)；桁架筒结构(约翰·考克大厦，384m)。②悬挂结构、悬挑结构：其中著名的有南非约翰内斯堡标准银行(悬挂37层)；幕尼黑广播中心(悬挂17层)等。③巨型框架结构和巨型桁架结构：其中有54层的新加坡华侨银行(巨型框架)；香港中国银行(巨型桁架)，72层，368m，1988年建成。④应力蒙皮结构：美国费城1990年建成了OneMellon银行大厦，56层，242m。抗震设计水平大幅度提高美国颁布了一系列抗震设计的法规，建成了地震区最高的钢筋混凝土建筑——落杉矶的加利福