[工学]高层结构结构设计课件.ppt

《高层建筑混凝土结构技术规程》 （JGJ3－2002 J186－2002）： 10层及10层以上或总高度超过28m的民用建筑 ☆室外地面至主要屋面（檐口或屋面面层）高度 ☆屋顶上的水箱间、电梯机房、排烟机房和楼梯 出口间等设备用房不计入建筑高度 ☆ 部分解决城市用地紧张及地价高涨问题； ☆ 在建筑面积与建设场地面积相同比值的情况下，能 够提供更多空闲地面，具有较好的美化环境、日照、 采光和通风效果； 荷载效应最大值 (轴力N、弯矩M、位移?)： N = wH ~ f(H) M = qH2/2 ~ f(H2) ? = qH4/8EI ~ f(H4) ? =f(H4) 可浇注复杂断面形状，可组成多种结构体系； 造价较低，材料来源丰富，可节省钢材； 刚度大，承载能力较高； 经合理设计，可获得较好的抗震性能； 防火性较好； 美国 西雅图 双联广场大厦 ☆ 一般用于钢结构和钢筋混凝土结构中； ☆ 一般用于钢筋混凝土结构中，用钢量较小； 北京国际饭店 ☆ 竖向荷载由框架和剪力墙共同承担，而水平 作用主要由抗侧刚度较大的剪力墙承担； 高雄市银行大厦 ☆公元524年 河南 嵩岳寺塔(15层筒结构，高50m） ☆公元704年 西安 大雁塔 (7层砖木结构，总高64m) ☆公元1055年 河北定县 料敌塔(11层筒体结构，高82m) ☆公元1056年 山西 应县木塔(9层，高67m) ☆建国～60年代末 初步发展(20层以下框架） ☆～70年代 20～30层住宅、旅馆、办公楼 ☆～80年代 加速发展 （1980?1983年相当于建国以来30多年中所建高层总和） ☆～90年代起 高层建筑兴建高速发展 （1990—1994年间，每年建成10层以上建筑在1000万 平方米以上，占全国已建成高层建筑的40%） 超高层建筑的发展 台北101大厦 第一章作业 P11 1、5 四、高层建筑结构的发展与展望 1、我国高层建筑的发展 我国古代高层建筑的发展： 我国现代高层建筑的发展： 2、国外高层建筑的发展 ☆ 19世纪中期前： 砖石、木材，设计手段和施工技术 限制，欧美国家一般只能建造6层及以下建筑 ☆ 19世纪中期～20世纪50年代初： 设计理论和建筑材料的限制，结构材料用量较多、自 重较大，且仅限于框架结构，建于非抗震区 ☆ 20世纪50年代起： 在轻质高强材料、抗风抗震结构体系、施工技术及施 工机械等方面取得了很大进步、计算机在设计中的应 用，使得高层建筑飞速发展 ☆ 90年代起： 亚洲陆续建成了超过200m、300m的超高层建筑 3、高层建筑结构发展启示 ☆ 抗侧力体系由单一到双（多）重 ☆ 由平面到空间 ☆ 桁架应用 ☆ 趋向周边布置结构 ☆ 用巨型结构应对不规则挑战 巨型框架-核心筒 主体高448m 总高508m 高宽比7.2 地下5层 主体91层 屋顶10层 16.4m 16.4m 6m 6m 10.5m 55.3m 68.9MPa砼 巨型柱 2～9层结构平面 70 1.2m×2.6m 1.6m×1.6m 27～90层结构平面 11.5m 11.5m 22.5m 45.5m 87～92层间设5.5m132t 摆锤 4、高层建筑结构发展趋势 ☆ 新材料的开发和应用 ☆ 高层建筑的高度将不断增加 ☆ 组合结构高层建筑将增多 ☆ 新型结构形式的应用将增多 ☆ 耗能减震技术的应用将得到发展 概 述 第一章 一、高层建筑和高层建筑结构 1、定义依据 层数 建筑高度（房屋高度） 2、分类 ☆ 1972年 世界高层建筑委员会： 第一类： 9 ? 16层、高度不超过 50 m 第二类： 17 ? 25层、高度不超过 75 m 第三类： 26 ? 40层、高度不超过 100 m 第四类： 40 层以上、高度100 m以上 ☆ 我国对高层建筑的定义： 《高层民用建筑设计防火规范》 GB50045—95（2005版）： 住宅建筑10层及10层以上为高层建筑； 除住宅建筑之外的民用建筑高度超过24m为 高层建筑(不包括建筑高度超过24m的单层 公共建筑) 3、建筑高度 注： 若建筑的结构体系，在侧向力作用下表 现出了高层建筑的受力特点，不论其高 度如何，应视为高层建筑 二、高层建筑结构的功能、特点 1、高层建筑的特点 ☆ 从城市建设与管理角度看，可缩小城市的平面规模， 缩短城市道路及各种公共管线长度，从而节省城市 建设与管理资金； ☆ 材料用量、工程造价、运