预测今后高层建筑结构的发展趋势

高层建筑结构发展趋势

1.构件立体化

高层建筑在水平载荷作用下，主要依靠竖向构件提供抗推刚度和强度来维持稳定，在各类竖向构件中，竖向线形的抗推刚度很小；竖向平面结构虽然在其平面内具有很大的抗推强度，然而其平面外的刚度依然小到可以忽略不计。由4片墙围成的墙筒或由4片密柱深梁柜架围成的框筒，尽管其基本元件依旧是线形构件或平面构件，但它已经转变成具有不同力学特性的立体构件，在任何方向水平力的作用下，均有宽大的翼缘参与抗压和抗拉，其抗力偶的力臂，即横截面受压区中心的距离很大，能够抗御很大的倾覆力矩，从而使用于层数很多的高层建筑。

2.结构支撑化

框筒是用于高层建筑的一种高效抗侧立构件，然而，它固有的剪力滞后效应，削弱了它的抗剪强度和水平承载力，特别是当高层建筑平面尺寸较大，或者因建筑功能需要而加大柱距时，剪力滞后效应就更加严重，致使翼缘框架抵抗倾覆力矩的作用大大降低，为了使筒状结构能充分发挥潜能并有效用于更高层建筑，在框筒中增设支撑或斜向布置的抗剪力墙板，已成为一种框筒的有力措施。

若把在抵抗倾覆力矩中承担压力或拉力的构件，由原来的沿高层建筑周边分散布置，改为向房屋四角集中，在转角处形成

建　筑　科　学

２００９　　ＮＯ．１２

科技创新导报

浅谈高层建筑结构发展趋势

荆玉明

（中国矿业大学建工学院　　江苏徐州　　２２１１１６）

摘　要：从高层建筑结构施工和使用过程中可能存在的问题的角度进行分析，提出了未来高层建筑结构的发展趋势。关键词：构件　　布置　　结构　　材料

中图分类号：ＴＵ７　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００９）０４（ｃ）－００３５－０１

１　构件立体化

高层建筑在水平载荷作用下，主要依靠竖向构件提供抗推刚度和强度来维持稳定。在各类竖向构件中，竖向线形的抗推刚度很小；竖向平面构件虽然在其平面内具有很大的抗推强度，然而其平面外的刚度依然小到可略去不计。由４片墙围成的墙筒或由４片密柱深梁框架围成的框筒，尽管其基本元件依旧是线性构件或平面构件，但它已经转变成具有不同力学特性的立体构件，在任何方向水平力的作用下，均有宽大的翼缘参与抗压和抗拉，其抗力偶的力臂，即横截面受压区中心到受拉区中心的距离很大，能够抗御很大的倾覆力矩，从而适用于层数很多的高层建筑。

制和不断发展，混凝土的强度等级和韧性性能也不断得到改善。Ｃ８０和Ｃ１００强度等级的混凝土已经在超高层建筑中得到广泛使用。可以减

建　筑　科　学

２００９　　ＮＯ．１２

科技创新导报

浅谈高层建筑结构发展趋势

荆玉明

（中国矿业大学建工学院　　江苏徐州　　２２１１１６）

摘　要：从高层建筑结构施工和使用过程中可能存在的问题的角度进行分析，提出了未来高层建筑结构的发展趋势。关键词：构件　　布置　　结构　　材料

中图分类号：ＴＵ７　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００９）０４（ｃ）－００３５－０１

１　构件立体化

高层建筑在水平载荷作用下，主要依靠竖向构件提供抗推刚度和强度来维持稳定。在各类竖向构件中，竖向线形的抗推刚度很小；竖向平面构件虽然在其平面内具有很大的抗推强度，然而其平面外的刚度依然小到可略去不计。由４片墙围成的墙筒或由４片密柱深梁框架围成的框筒，尽管其基本元件依旧是线性构件或平面构件，但它已经转变成具有不同力学特性的立体构件，在任何方向水平力的作用下，均有宽大的翼缘参与抗压和抗拉，其抗力偶的力臂，即横截面受压区中心到受拉区中心的距离很大，能够抗御很大的倾覆力矩，从而适用于层数很多的高层建筑。

制和不断发展，混凝土的强度等级和韧性性能也不断得到改善。Ｃ８０和Ｃ１００强度等级的混凝土已经在超高层建筑中得到广泛使用。可以减

建　筑　科　学

２００９　　ＮＯ．１２

科技创新导报

浅谈高层建筑结构发展趋势

荆玉明

（中国矿业大学建工学院　　江苏徐州　　２２１１１６）

摘　要：从高层建筑结构施工和使用过程中可能存在的问题的角度进行分析，提出了未来高层建筑结构的发展趋势。关键词：构件　　布置　　结构　　材料

中图分类号：ＴＵ７　　　　　　　　　　　　　　　文献标识码：Ａ　　　　　　　　　　　　文章编号：１６７４－０９８Ｘ（２００９）０４（ｃ）－００３５－０１

１　构件立体化

高层建筑在水平载荷作用下，主要依靠竖向构件提供抗推刚度和强度来维持稳定。在各类竖向构件中，竖向线形的抗推刚度很小；竖向平面构件虽然在其平面内具有很大的抗推强度，然而其平面外的刚度依然小到可略去不计。由４片墙围成的墙筒或由４片密柱深梁框架围成的框筒，尽管其基本元件依旧是线性构件或平面构件，但它已经转变成具有不同力学特性的立体构件，在任何方向水平力的作用下，均有宽大的翼缘参与抗压和抗拉，其抗力偶的力臂，即横截面受压区中心到受拉区中心的距离很大，能够抗御很大的倾覆力矩，从而适用于层数很多的高层建筑。

制和不断发展，混凝土的强度等级和韧性性能也不断得到改善。Ｃ８０和Ｃ１００强度等级的混凝土已经在超高层建筑中得到广泛使用。可以减

高层建筑结构概念设计及高层建筑结构体系 近些年来，建筑业有了突飞猛进的发展，城市规划设计中的高层建筑越来越广泛。它以其高度强烈地影响着规划、设计、构造和使用功能。就结构特性而言，高层建筑是必须着重考虑水平荷载和竖向荷载组合影响的建筑物。设计高层建筑时，它的结构除在上述荷载组合下的强度、刚度和稳定性应予以保证外，还必须控制由风荷载（或地震水平作用）所产生的侧向位移，防止由此产生的结构的和非结构性材料的破坏；控制由风荷载造成顶部楼层的加速度反应，以使用户对摆动的感觉和不舒适感降到最低程度。这就需要设计师从一开始就应该以一个立体的概念设计为基础。

一、高层结构概念设计

（一）高层结构概念设计的三维层次

把房屋看成一个三维空间块体分层次来分析，对于复杂的高层，例如多塔机构也可以把它分成几块，分别研究其倾覆、刚度、承载力等问题，然后组合起来。首先，在方案阶段（I），可以把基本设计方案概念化，建立一个符合建筑空间三维形式的结构方案。在该阶段分析总结构体系的荷载和抗力关系；高宽比与抗倾覆；承载力和刚度；并预估基本分体系的相互关系。由于整个结构必然是由一些平面单元组成，因此在初步设计阶段（Ⅱ），要扩展方案，把那些体现初步设计基本要求的、主要是二维的平面体系包括进来

高层建筑结构试卷

高层建筑结构

一、填空题

1、我国规范将层及以上的住宅建筑与高度超过 m的其它民用建筑称为高层建筑。

2、高层建筑结构体系主要有结构、结构、结构和结构等类型。

3、高层建筑所承受的荷载可分为竖向荷载和水平荷载两部分，荷载时高层建筑结构设计的主要因素。

4、空气流动受到建筑物阻碍时，会在建筑物表面形成或，这些力即为建筑物所受的风荷载。

5、在高层建筑结构设计中，假定楼板在刚度无限，几乎不产生变形。

6、计算框架结构在水平荷载作用下内力的反弯点法，假设中间层的反弯点在

，底层柱的反弯点在。

7、高层框架水平位移由和

两部分组成。

8、剪力墙按受力特性不同可分为、、

和等四种类型。

9、影响框架梁延性及耗能能力的因素很多，其主要有，

，和等四个方面。

10、框剪结构中框架底部剪力为，剪力控制截面在房屋高度的。

二、判断题

1、在特别重要的高层建筑结构设计中，标准风压值应取重现期为200年。（）

2、在框架结构设计中，应引导结构发生“梁饺机制”破坏，避免产生“柱饺机制”破

坏。（）

3、高层建筑结构的内力与位移采用弹性方法计算。（）

4、框架结构在水平荷载作用下，可以考虑框架梁端塑性内力重分布，对梁端负弯矩进

行调幅。（）

5、当框架结构的梁柱线刚度比较大，且结构与荷

高层建筑结构选型的发展与展望

建筑0701班

摘要：对高层建筑结构的发展历程进行了回顾，对现代高层建筑结构的前景进行了展望，结合现代高层建筑的结构形式，就高层建筑的结构材料、结构形式来进行探讨，提出了一些高层结构发展的可能性方向。最后阐述了我国高层建筑的发展状况。

关键词：高层建筑，结构材料，结构形式，钢结构

正文：

伴随着时代的发展，人口的增加、人们生活水平的上升，住宅用地日益增加，一些大城市里的高层建筑如雨后春笋般出现。

现代型式的高层建筑，始于19世纪末期，至今约110年，即一个世纪稍多一点。在高层建筑发展初期，钢框架是主要的结构型式。还有钢框架+竖向支撑（竖向桁架）。稍后，钢筋混凝土框架，钢筋混凝土剪力墙，实腹筒，框筒，筒中筒，多重筒体，筒束结构等依次产生。近20年才发展起来的巨型结构体系（超级结构），可能代表了一种新的发展趋势。

在高层建筑发展的头一个世纪中，高层建筑最多最高的，最有代表性的当推美国。在美国的高层建筑中，可用纽约和芝加哥两城市作代表。纽约的高层建筑以高耸雄伟的气魄，表达出金融精英的社会愿望。芝加哥的高层建筑则以纯洁、简明的格局见胜，显示出现实的格调和经济发展的象征。

在欧洲，高层建筑一般保持在四、五十层以内，高耸入云的摩天大楼得不到

高层建筑结构设计

高 层 建 筑 结 构

设 计 论 文

学 校：

学 院： 土木与建筑工程学院

专 业： 土 木 工 程 论文题目：高层建筑结构的合理布置姓 名：

学 号：

指导老师

时 间： 2015·5·31

皖西学院建筑与土木工程学院

第 1 页 共 1 页

高层建筑结构设计

高层建筑结构的合理布置

（1.皖西学院 建工学院土木工程专业，）

摘要： 建筑结构的总体布置，是指其对高度、刚度、立面和体型等的选择，除了应该考虑

到建筑使用功能、建筑美学的要求以外，在结构上应满足强度、刚度和稳定性的要求。地震区的建筑，在结构设计时，还应保证建筑物具有良好的抗震性能。设计要达到先进、合理的要求，首先取决于清晰合理的概念，而不是仅依靠力学分析来解决。

关键词：高层建筑；抗震，抗震剪力墙；实例分析

Reasonable layout of tall buildings

(West Anhui Unive

高层建筑结构设计

高 层 建 筑 结 构

设 计 论 文

学 校：

学 院： 土木与建筑工程学院

专 业： 土 木 工 程 论文题目：高层建筑结构的合理布置姓 名：

学 号：

指导老师

时 间： 2015·5·31

皖西学院建筑与土木工程学院

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高层建筑结构设计

高层建筑结构的合理布置

（1.皖西学院 建工学院土木工程专业，）

摘要： 建筑结构的总体布置，是指其对高度、刚度、立面和体型等的选择，除了应该考虑

到建筑使用功能、建筑美学的要求以外，在结构上应满足强度、刚度和稳定性的要求。地震区的建筑，在结构设计时，还应保证建筑物具有良好的抗震性能。设计要达到先进、合理的要求，首先取决于清晰合理的概念，而不是仅依靠力学分析来解决。

关键词：高层建筑；抗震，抗震剪力墙；实例分析

Reasonable layout of tall buildings

(West Anhui Unive

第八讲 高层建筑结构的基础设计

基础是房屋结构的重要组成部分，房屋所受的各种荷载都要经过基础传至地基。由于高层建筑层数多、上部结构荷载很大，导致使其基础具有埋置深度大，材料用量多，施工周期长，工程造价高等特点。为此，高层建筑基础设计时应满足以下几方面的要求： (1)基础的总沉降量和差异沉降量满足规范规定的允许值； （2）满足天然地基或复合地基承载力及桩基承载力的要求； （3）地下结构满足建筑防水的要求；

（4）预先估计在基础施工过程中对毗邻房屋或市政设施的影响，并尽可能避免或减轻这种影响和干扰； （5）应考虑综合经济效益，不仅考虑基础本身的用料和造价，还应考虑土方、降水、施工条件和工期等因素。

地震区的高层建筑宜选择对抗震有利的地段，避开不利地段，当条件不允许避开不利地段时，应采取可靠措施，使建筑物在地震时不致由于地基失稳而破坏，或者产生过量下沉或倾斜。

由以上可知，高层建筑基础的设计对房屋的正常使用和安全至关重要，应根据岩土工程勘探资料，综合考虑上部结构类型、材料情况、施工条件和使用功能要求等因素，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量。

一、基础的选型和埋置深度

高层建筑基础的选型应根据上部结构情况、工程地质、抗震设防