钢筋混凝土楼盖的分析与探讨+文献综述

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1、古代的高层建筑，在国外仅埃及的吉萨金字塔、危地马拉帝卡尔的玛雅神殿及印度的卡塔比灯塔等少数几个典型；与国外相比，我国典型的高层建筑是塔，在建筑形式和结构上已有了相当高的水平，塔的建筑材料是砖和木，在经历了千百年的风吹雨打，甚至强烈地震的考验，有些塔还屹立不倒，虽然当时没有先进的计算工具和方法，但其结构的合理性包含了古代人的高层建筑理念，也就是我们今天强调的“概念设计”，令人叹为观止！古代的高层建筑大都与宗教有关，是纪念性的实体结构物，基本上不考虑人员的居住和活动，因此室内空间很小，外墙壁很厚。随着人类居住城市化的快速发展和人口增长

2、，高层建筑成为人们生活空间的拓展，成为人们栖息活动的场所。现代高层建筑结构体系的出现，可追溯到1884～1885年美国芝加哥建成的家庭保险大楼（HomeInsuranceBuilding，图1-1），设计者是威廉·勒巴隆·詹尼（WilliamLeBaronJenne，1832年－1907年），美国建筑师与工程师，被称为“摩天楼之父”。该建筑有10层楼房，高度138feet（42米）；1890年在顶部加建2层，高度达180feet（54.9米），被誉为世界上第一座摩天大楼。采用铸铁和钢建造的框架结构，是首次采用框架代替承重墙建造房屋

3、结构，是建筑结构的一次革命，开创了现代高层建筑的历史阶段，该建筑物于1931年被拆除。在现代高层建筑中，具有划时代意义的还有：(1)帝国大厦（EmpireStateBuilding，图1-2），是位于美国纽约市的一栋著名的摩天大楼，由Shreeve,Lamb,andHarmon建筑公司设计，1930年动工，1931年落成，只用了410天，共有102层，381m高，成为当时的奇迹。帝国大厦(别名纽约帝国)在1931年竣工时，比纽约刚落成不久的克莱斯勒大厦高出了61m，成为全世界最高的大楼。这么大的一座建筑物，从设计到完工只费时二十个

4、月，创下空前的兴建速度，至今无人能出其右。在预定计划之前提早完工，四千一百万美元(包括收购土地)的工程费用也没有超出预算，这些都是工程建设史上的惊人事迹，再加上它的形象有一股不可思议的魅力，使帝国大厦成为世界高层建筑的经典象徵。帝国大厦在1931年—1972年曾是全世界最高的大楼，享有“世界最高建筑”美誉达40年，直到1973年才由世界贸易中心双塔（WorldTradeCenterTwinTower），和1974年完工的芝加哥西尔斯大厦（SearsTower）所超越。近年来，伴随我国经济持续高速增长，建筑业作为我国国民经济支柱产业

5、之一也得到了长足发展。在建筑结构设计构思时将建筑物的空间形式看作一个整体的结构总体系，并以此建立概念设计的简化模式。因为在整体构思总结构体系的同时，就必须要明确总体系和其主要分体系之间的最佳受力特征要求。否则，总结构体系又从何而来？所以，将整体设计的方法同样用于水平结构分体系－楼盖体系的设计中去是很重要的。因为这样就可以形成用同一概念模式来选择、构思和设计结构的总体方案及其分体系，结构设计的思路就不会因方案阶段空间形式的变更而改变。可以将高层建筑的水平分体系看成是二维的整体构件，在垂直方向，它通过抗弯起着支承楼面和屋面荷载的作用；

6、在水平方向，它起着隔板和连接竖向构件的作用，并成为抗侧力体系中的一部分。应该注意的是，水平分体系的方案选择与设计和竖向分体系的结构布置有关。竖向分体系可由比较规则布局的柱、框架、剪力墙或筒组成。因此，在具体工程项目的设计中，必须同步综合协调考虑水平分体系和竖向分体系的结构平面布置与类型，以达到理想的承载力、刚度和其他综合效益的要求。所以，对所有的建筑物来说，楼盖体系方案的选择要考虑：建筑空间功能所要求的开间大小及其跨度的长宽比、活荷载的大小、规划设计所限定的结构层间容许高度、所需对结构总体系刚度的贡献大小和允许的边支承条件等。对于

7、高层建筑来说，尽管其楼盖体系和多层建筑基本相同，但确有一些问题会在高层建筑中变得更加突出和重要。高层建筑往往都有几十层，由于楼盖的结构高度将直接影响建筑物的总高度及其抗侧力效应，所以高层建筑中的楼盖结构高度就变得非常重要，结构工程师必须认真地去比较和选择最佳的楼盖体系设计方案，并认真确定其构件的截面高度。例如，一座柱距为9m×9m的50层钢筋混凝土框架－核心筒办公楼，梁－板式楼盖体系。9m跨度的钢筋混凝土框架的截面高度一般控制在500mm～700mm。如果设计选用700mm高的常规梁，而不是500mm高的宽扁梁，尽管两者的楼盖单位

8、面积的平均重量差不多，但使每层楼盖的结构高度增加了200mm，50层累积起来就将整个建筑物的高度抬高了10m。即使规划设计没有限定建筑物的总高度，但风荷载和地震作用下势必会较大。如在风荷载作用下的建筑物顶部侧移是与其自身高度的四次方成正比，则其顶部