〖论文〗浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

题目：浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

内容摘要

随着科学技术、结构设计理论，高强材料的迅速发展，为建筑师们提供了丰富的想象空间，同时也为新颖结构体系的出现创造了条件．本文主要介绍近年来应用越来越多的几种新型建筑结构体系：框架结构、剪力墙结构、巨型结构等。关键词：高层建筑；结构体系；框架结构；剪力墙结构

目录

内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 (1)

1 绪论 (2)

1.1 高层建筑发展情况 (2)

1.2 高层建筑结构体系的发展和应用情况 (3)

2 高层建筑中常用结构体系及特点 (6)

2.1 框架结构 (6)

2.1.1 特点 (6)

2.1.2 应用实例 (7)

2.2 剪力墙结构 (7)

2.2.1 特点 (8)

2.2.2 应用实例 (8)

2.3 框架-剪力墙结构 (9)

2.3.1 特点 (9)

2.3.2 应用实例 (11)

2.4 筒体结构 (11)

2.4.1 特点 (11)

2.4.2 应用实例 (13)

2.5 巨型结构 (14)

2.5.1 特点 (14)

2.5.2 应用实例 (15)

3 高层建筑结构的设计特点 (16)

3.1 水平荷载成为设计的决定性因素 (16)

3.2 侧移成为设计的控制指标 (16)

3.3 轴向变形的影响在设计中不容忽视 (17)

3.4 延性成为结构设计的重要指标 (17)

3.5 动力效应大 (17)

3.6 扭转效应大 (17)

3.7 结构的稳定和抗倾覆 (17)

3.8 温差过大产生的温度应力及变形大 (18)

4 高层建筑结构设计时选定结构体系需要注意的问题 (19)

4.1 结构的平面形状及立面型式 (19)

4.2 结构刚度 (19)

4.3 高宽比限制 (19)

4.4 侧向位移限制 (20)

附录 (24)

引言

近年来随着世界人口的增加，住房紧张的问题越来越严重，传统意义的住房已满足不了人们的需求。在这种情况下，高层建筑因运而生。所以高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物，是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。而科学技术的发展，高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等，为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。虽然高层现在也有很多缺点，但是随着科技的发展和技术的进步，高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多人们的居住房。

1 绪论

1.1 高层建筑发展情况

19世纪末，随着科学技术的发展，钢筋混领土结构、钢结构在土木工程领域中代替传统的砖、石、木结构得到了推广和应用，建筑高度的增加、层数的增多、跨度的增大，现代意义上的高层建筑开始出现。回顾高层建筑的发展历史，我们可以看到其中代表建筑是美国1931年建成的纽约帝国大厦（高381m，102层）、1972年建成的纽约世界贸易中心的姊妹楼（417m和415m，100层，“9.11”事件中被毁）和1974年建成的芝加哥西尔斯大厦（441.9m，110层），前苏联和波兰与1953年和1955年分别渐层的莫斯科国立大学（239m，26层）和华沙科学文化宫（231m，42层），1978年澳大利亚悉尼建成的MLC中心（229m65层）。1985年以来，亚洲的日本、韩国、马来西亚、朝鲜及中国等国家迅速发展了高层及超高层建筑，其中有1996年建成的深圳的帝王大厦（高325m，69层）、广州中信广场（321.9，80层），1998年建成的吉隆坡石油大厦（400m，88层）上海金茂大厦（395m，69层）。将世界上最高的100幢高层建筑的建筑年代和在世界上各地的分布表作统计表（表1），则可看出：随着时间推移20实际中，北美洲在前100幢高层建筑中所占的数量由多变少，而亚洲则从无到有，有少变多。并由此推论在21实际中亚洲将成为世界建造高层及超高层建筑的中心。

世界高的100幢高层建筑的建筑年代及分布表

将较熟悉的世界上10幢最高的建筑物数据加以列表，（见表2）

世界10幢最高的建筑物数据表

(M—SRC组合材料，S—钢结构，C—混凝土结构)

则会看到在这10幢建筑中，美国占4幢建于1931~1974年，且均为钢结构建筑;亚洲占6幢（其中中国四幢）建于1996~2000年。进一步亚洲已经成为世界建筑高层及超高层建筑的中心。而且这6幢超高层建筑有5幢采用了SRC组合结构，说明SRC组合结构在超高层中的运用，以达到相当的广度和深度，并逐步成为超高层叫做建造中首选类型。

1.2 高层建筑结构体系的发展和应用情况

随着工业化、商业化、城市化的进程，城市人口剧增，造成城市生产和生活用房紧张，地价昂贵，迫使建筑物向高空发展，由多层发展为高层。19 世纪末期，开始出现了现代形式的钢框架和钢筋混凝土框架结构的高层建筑。1898 年修建的secodRandMeNa119 层大楼（美国，芝加哥），是世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑，为世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑，为1903 年修建的位于美国Cincinnati 的InallaBuildin和法国巴黎Franklin 公寓。所以，现代形式的高层建筑，只有117 年的历史。到了20 世纪50 年代以后，由于轻质高强材料研制成功，抗风、抗震结构体系的发展，新的设计计算理论的创立，电子计算机在设计中的应用，以及新的施工技术和机械不断涌现，为大规