论高层建筑结构体系及其发展趋势

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高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向一、引言高层建筑作为现代城市发展的重要标志之一,不仅在城市景观中起到突出的作用,还能有效利用地上空间,满足人们的居住、办公和商业需求。

本文将对高层建筑结构的发展现状进行分析,并探讨其前沿发展方向。

二、高层建筑结构发展现状1. 高层建筑结构的发展历程高层建筑结构的发展经历了从传统框架结构到钢筋混凝土结构,再到现代的钢结构和复合结构的演进过程。

随着科学技术的进步和材料工艺的创新,高层建筑结构的承载能力和抗震性能得到了显著提高。

2. 高层建筑结构的特点高层建筑结构具有以下几个特点:- 高度:高层建筑通常超过一定的高度限制,需要采用合适的结构形式来承担垂直荷载。

- 抗震性:高层建筑所处的地理位置和地震活动频率不同,需要根据地震区域的分类采用不同的抗震设计措施。

- 空间利用率:高层建筑需要最大限度地利用地上空间,因此结构设计需要考虑灵活性和可拆卸性。

- 节能环保:高层建筑的能源消耗较大,需要采用节能设计和环保材料,以减少对环境的影响。

3. 高层建筑结构的发展趋势高层建筑结构在未来的发展中将呈现以下几个趋势:- 超高层建筑:随着技术的不断进步,超高层建筑将成为未来的发展方向。

超高层建筑的结构设计需要考虑更高的高度、更大的荷载和更强的抗震能力。

- 智能化设计:随着物联网和人工智能技术的发展,高层建筑结构将越来越智能化。

智能化设计可以实现结构的自动监测和预警,提高建筑的安全性和可靠性。

- 绿色建筑:在环保意识的推动下,高层建筑结构将越来越注重节能和环保。

绿色建筑的设计将采用可再生能源和环保材料,以减少能源消耗和碳排放。

三、前沿发展方向1. 结构优化设计在高层建筑结构设计中,采用优化设计方法可以实现结构的轻量化和节能化。

通过使用优化算法和仿真软件,可以找到最佳的结构形式和材料,以提高结构的性能和经济性。

2. 新材料应用高层建筑结构的发展离不开新材料的应用。

未来,随着新材料的不断涌现,如碳纤维、高性能混凝土等,将为高层建筑的结构设计提供更多的选择。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建造结构发展现状及前沿发展方向【高层建造结构发展现状及前沿发展方向】一、引言高层建造是现代城市发展的重要标志和城市景观的重要组成部份。

随着城市化进程的加速和人口的不断增长,高层建造的建设成为解决城市土地资源短缺和人口集聚的有效手段。

本文将对高层建造结构的发展现状进行详细分析,并探讨未来高层建造结构的前沿发展方向。

二、高层建造结构发展现状1. 高层建造结构类型目前,高层建造结构主要包括钢结构、钢筋混凝土结构和复合结构三种类型。

其中,钢结构具有自重轻、刚度好、施工速度快等优点,适合于超高层建造的结构形式。

钢筋混凝土结构具有抗震性能好、耐久性强等优势,适合于中高层建造的结构形式。

复合结构则是钢结构和钢筋混凝土结构的结合,综合了两者的优点,适合于特殊需求的高层建造。

2. 高层建造结构技术随着科技的不断进步,高层建造结构技术也在不断创新和发展。

目前,高层建造结构技术主要包括预制装配式建造、空心结构、超高层建造的核心筒结构等。

预制装配式建造采用工厂化生产方式,可以提高施工速度和质量,减少对现场资源的依赖。

空心结构通过减轻自重和提高空间利用率,达到减少材料消耗的目的。

超高层建造的核心筒结构则通过设置混凝土核心筒来增加整体刚度和抗震能力。

3. 高层建造结构设计理念高层建造结构设计理念的发展也在不断推动高层建造的发展。

传统的高层建造设计注重结构的安全性和稳定性,而现代的高层建造设计则更加注重结构的经济性和可持续性。

通过采用新材料、新技术和新工艺,可以减少材料的消耗和能源的浪费,提高建造的节能性和环保性。

三、高层建造结构的前沿发展方向1. 新材料的应用随着科技的不断进步,新材料的应用将成为高层建造结构发展的重要方向。

例如,碳纤维增强复合材料具有高强度、轻质化、耐久性强等优点,可以用于高层建造的结构构件,提高建造的承载能力和抗震能力。

此外,生物材料、可再生材料等也将成为高层建造结构设计的新方向。

2. 智能化技术的应用随着物联网、人工智能等技术的发展,智能化技术在高层建造结构中的应用将成为未来的发展方向。

高层建筑结构的历史沿革与发展趋势

高层建筑结构的历史沿革与发展趋势

高层建筑是一种它的“高”“层”强烈地影响其规划、设计、建造
和使用的建筑。

高度和层数是一幢建筑是否为高层建筑的两个主要评判指标。 《规范》:10层及10层以上的居住建筑和高度超过24m的公共建筑
为高层建筑。

随着高层建筑高度的大幅增加,出现了超高层建筑。一般泛指某个 国家或地区内较高的建筑。

得抬头仰望的物品,矮个子必须
站在台阶上,而吉隆坡的这座石 油大厦就是马来西亚的台阶。
1989年,广东国际大厦主体
建成,63层,199.5m,钢 筋混凝土结构。
1987年,北京建成50年
代以后我国第一幢全钢 结构:长富宫中心,26 层,94m高,也是我国 最高的钢框架结构。
京广中心,57

超过100m的砖石结构建筑,已将
材料特性和当时的建造技术推向了
极致。

中国人开创了木构架叠层 架屋的建造方式(框架结 构),将建筑的使用空间 推向高空。成为后来建筑 向高层发展之滥觞。

现代高层建筑的历史始于18世纪末的工业革 命。

18世纪后半叶,英、法的冶金工业成功生产 出“铁”。

1889年,埃菲尔铁塔建成,这是一个高耸
筑,北京民族饭店【图1】最高,12层,47.4m高, 钢筋混凝土框架结构。
1968年建成了广州宾
馆【图1】,27层,高 86.7m,钢筋混凝土框 架-剪力墙结构,为60 年代我国最高的建筑。
朝鲜平壤柳京饭店
香港中国银行大厦:位
于中国香港,1990年 建成,地上72层,地 下4层,高367.4米, 亚洲首次超过300m的 建筑,1990年-1992年 为亚洲第一高楼。
上海中心主体建筑结构高度为580米,

高层建筑结构发展趋势

高层建筑结构发展趋势

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.结构提振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。

若把在抵抗沉没力矩中分担压力或拉力的构件,由原来的沿高层建筑周边集中布置,改成向房屋四角分散,在转角处构成一个非常大柱,并利用交叉斜杆连成一个立体支撑体系,就是高层建筑结构中的又一发展趋势。

由于非常大脚柱在抵抗任何方向沉没力矩时具备最小的力臂,从而框筒更能够充分发挥结构。

3.形体多样化为了彰显个性,崇尚多样,并使高层建筑的平面、立面体型均极具特性,结构的复杂度和圆形德博瓦桑县国内外前所未有的,为结构设计增添很大挑战。

4.材料高强度化随着建筑高度的减少,结构面积占到建筑采用面积的比例越来越小,为了提升这一不合理状况,使用高强度钢和高强度混凝势在必行,如c80和c100强度的混凝土已经在超高层建筑中获得广为采用。

可以增加结构构件的尺寸,增加结构的蔡国用,必将对高层建筑结构的发展产生严重影响。

5.建筑轻量化建筑物越高,蔡国用越大,引发的水平地震促进作用就越大,对横向构件和地基形成导致的压力也越大,从而增添一系列的有利影响。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建造结构发展现状及前沿发展方向1. 引言高层建造作为城市发展的重要组成部份,对于城市的形象和功能起着重要的作用。

本文将对高层建造结构的发展现状进行分析,并探讨其前沿发展方向。

2. 高层建造结构发展现状2.1 高层建造结构类型目前,高层建造的结构类型主要包括钢结构、混凝土结构和复合结构等。

钢结构具有轻质、高强度和施工周期短等优点,适合于大跨度和超高层建造。

混凝土结构具有较好的抗震性能和耐久性,适合于多层和中高层建造。

复合结构综合了钢结构和混凝土结构的优点,能够满足更高层次的建造需求。

2.2 高层建造结构技术随着科技的不断进步,高层建造结构技术也得到了快速发展。

其中,三维建模技术、摹拟分析技术和数字化施工技术等在高层建造结构设计、施工和管理中得到了广泛应用。

这些技术的应用不仅提高了建造结构的安全性和可靠性,还提高了工程效率和质量。

2.3 高层建造结构设计准则高层建造的结构设计需要遵循一系列准则和规范,以确保建造的安全性和稳定性。

例如,国家标准《高层建造混凝土结构技术规程》和《高层建造钢结构技术规程》等规定了高层建造结构设计的要求和方法。

3. 高层建造结构前沿发展方向3.1 绿色建造结构随着人们环保意识的增强,绿色建造成为了未来发展的趋势。

高层建造结构在设计和施工过程中应注重节能、环保和可持续发展。

例如,利用太阳能、风能等可再生能源,采用高效节能的建造材料和技术,实现建造的能源自给自足。

3.2 智能建造结构随着物联网和人工智能技术的发展,智能建造成为了高层建造结构的前沿方向。

智能建造结构可以实现自动化控制、智能化管理和智能化服务,提高建造的安全性、舒适性和便利性。

例如,通过智能感知技术和自动化控制系统,实现建造的智能照明、智能空调和智能安防等功能。

3.3 高层建造结构的抗震性能地震是高层建造结构面临的重要挑战之一。

未来的高层建造结构需要更好地抵御地震力的作用,确保建造的安全性。

研究人员正在探索新的结构形式和材料,以提高高层建造的抗震性能。

浅析高层建筑结构设计与发展趋势

浅析高层建筑结构设计与发展趋势

浅析高层建筑结构设计与发展趋势作者:周可幸来源:《城市建设理论研究》2013年第07期摘要:随着建筑高度的增加,高层建筑的技术问题、建筑艺术问题、投资经济问题以及社会效益问题、环境问题等逐渐变得复杂、严峻,高层建筑的发展及对结构设计产生了很大的影响。

在探讨了高层建筑结构体系类型及其优缺点的基础上,预测了高层建筑结构分析的新理论新方法及其结构设计发展的新趋势。

关键词:高层建筑;结构设计;发展趋势中图分类号:[TU208.3]文献标识码:A文章编号:引言:住宅是人们适应自然、改造自然的产物,也是人们为了满足家庭生活的需要所构筑的空间环境,并且随着人类社会的发展而不断演变。

随着改革开放的推动,我国的综合国力也在不断提高,其中房地产业的迅猛发展,让建筑业成为社会支柱产业之一。

在现代社会中,因为经济的蓬勃发展,另外还有土地资源宝贵,所以高层建筑便像雨后春笋般迅速剧增,并不断壮大。

这也就要求设计领域中的队伍要不断提升,以来应对现在的发展所需。

1.建筑结构的布置原则与要求1.1 结构平面布置结构平面形状宜简单、规则、对称,尽量使质心和刚心重合。

偏心大的结构扭转效应大,会加大端部构件的位移,导致应力集中。

平面突出部分不宜过长。

扭转是否过大,可用概念设计方法近似计算刚心、质心及偏心距后进行判断,还可以比较结构最远边缘处的最大层间变形和质心处的层间变形,其比值超过1.1者,可以认为扭转太大而结构不规则。

高层建筑不应采用严重不规则的结构布置,当由于使用功能与建筑的要求,结构平面布置严重不规则时,应将其分割成若干比较简单、规则的独立结构单元。

对于地震区的抗震建筑,简单、规则、对称的原则尤为重要。

1.2 结构立体布置结构竖向布置最基本的原则是规则、均匀。

规则,主要是指体型规则,若有变化,亦应是有规则的渐变。

体型沿竖向的剧变,将使地震时某些变形特别集中,常常在该楼层因过大的变形而引起倒塌。

均匀是指上下体型、刚度、承载力及质量分布均匀,以及它们的变化均匀。

高层建筑结构的设计现状及发展趋势

高层建筑结构的设计现状及发展趋势
Doors & Windows
建筑规划与设计
高层建筑结构的设计现状及发展趋势
高善峰
山东省邹城市兖矿东华建设有限公司地矿建设分公司
摘 要:对于高层建筑而言 对于高层建筑而言, , 有必要明确结构体系、 有必要明确结构体系 、 划分建筑物的标准、 划分建筑物的标准 、 主要的设计特点等。 主要的设计特点等 。在全面考虑的基础上 在全面考虑的基础上, , 才能明确 高层建筑物在现阶段的发展趋势。对于此 高层建筑物在现阶段的发展趋势。 对于此, , 分析了当前形势下我国高层建筑的现状和发展趋势, 分析了当前形势下我国高层建筑的现状和发展趋势 , 以供相关人员参考。 以供相关人员参考 。 关键词: 关键词 :高层建筑结构 高层建筑结构; ; 现状; 现状 ; 发展趋势
1
引言
从基本特征来讲, 从基本特征来讲 , 高层建筑指的是超出特定高度限度的 建筑物 。 对于民用建筑而言 建筑物。 对于民用建筑而言, , 各国都设置了高度限定值。 各国都设置了高度限定值 。从 划分标准来讲, 划分标准来讲 , 我国现阶段的高层建筑一般情况下应当达到 24m 24 m 或者更高的高度 或者更高的高度, , 同时建筑物本身也具有综合性与公共性 的特征。 的特征 。此外 此外, , 如果建筑物本身高于 100 100m m, 那么应当属于超高 层的建筑物。 层的建筑物 。
2
建筑结构体系

从体系化的角度来看, 从体系化的角度来看 , 高层建筑表现为特殊的组成方式 与受力特征, 与受力特征, 在此基础上也可以进行建筑物的分类。 在此基础上也可以进行建筑物的分类 。因此 因此, , 建 筑结构体系的基本特征就在于结构传力体系, 筑结构体系的基本特征就在于结构传力体系 , 结构传力的性 能决定了建筑物整体的性能。 能决定了建筑物整体的性能 。 由此可见 由此可见, , 建筑结构本身构成 了抗测力的体系, 了抗测力的体系 , 在这其中包含了立体性、 在这其中包含了立体性 、 平面性与线性的构 件。相比来看 相比来看, , 三种类型构件具有各不相同的特征与性质。 三种类型构件具有各不相同的特征与性质 。 相比于面构件与线性构件, 相比于面构件与线性构件 , 建筑物的立体构件具有更大 的空间刚度; 的空间刚度 ; 如果受到水平荷载的作用力, 如果受到水平荷载的作用力 , 则会产生相对较小 的侧向位移。 的侧向位移 。 与此同时 与此同时, , 面构件相比而言具有较好的抗测 力 。 对于各种类型的建筑物来讲 对于各种类型的建筑物来讲, , 不同结构导致的抗测力也 是各不相同的, 是各不相同的 , 其中具体包括了框架约束体系、 其中具体包括了框架约束体系 、 筒中筒体系以 及框筒体系的几部分。 及框筒体系的几部分 。 为了提升建筑物具备的抗震性能 为了提升建筑物具备的抗震性能, , 对 于超高层建筑应当优先选择框架或者框筒的体系。 于超高层建筑应当优先选择框架或者框筒的体系 。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向随着城市化进程的加速和人口增长的持续,高层建筑的需求日益增加。

高层建筑结构作为支撑建筑物的重要组成部分,其发展也日益受到关注。

本文将从高层建筑结构的发展现状和前沿发展方向两个方面进行探讨。

一、高层建筑结构发展现状1.1 抗震性能要求提高随着高层建筑数量的增加,抗震性能成为设计中的重要考虑因素。

现代高层建筑结构需要具备更高的抗震性能,以保障建筑物在地震发生时的安全性。

1.2 结构材料多样化传统的高层建筑结构多采用钢筋混凝土结构,但随着新材料的不断发展,高层建筑结构的材料也日益多样化,如钢结构、玻璃钢结构等,以满足不同设计需求。

1.3 结构体系优化设计为了提高高层建筑结构的整体性能,结构体系的优化设计成为设计中的重要环节。

通过合理的结构体系设计,可以降低建筑物的自重和减小结构变形,提高整体稳定性。

二、高层建筑结构前沿发展方向2.1 绿色建筑结构随着环保意识的提高,绿色建筑结构成为未来的发展趋势。

高层建筑结构在设计中应考虑环保材料的使用、能源利用效率等因素,以减少对环境的影响。

2.2 智能化结构设计随着科技的不断进步,智能化结构设计将成为高层建筑结构的未来发展方向。

通过智能化技术的应用,可以实现建筑物的智能监控、自动调节等功能,提高建筑物的使用效率。

2.3 高效节能结构高效节能结构是未来高层建筑结构的重要发展方向。

通过优化设计和材料选择,可以降低建筑物的能耗,提高建筑物的节能性能,实现可持续发展的目标。

综上所述,高层建筑结构的发展现状和前沿发展方向都在不断变化和完善。

设计师和工程师需要不断学习和创新,以满足社会对高层建筑结构的需求,推动高层建筑结构的发展与进步。

浅谈我国高层建筑结构的现状及发展

浅谈我国高层建筑结构的现状及发展

浅谈我国高层建筑结构的现状及发展我国的高层建筑数量不断增加,已经成为城市发展的重要标志。

随着城市化进程的加快和经济的迅速发展,高层建筑在城市中的地位变得越来越重要。

由于中国地震频繁、土质松软、地基沉降等因素的存在,高层建筑的结构设计、施工技术、监管等方面也面临着巨大挑战。

本文将从我国高层建筑结构的现状和发展趋势两个方面进行探讨。

一、现状分析我国高层建筑的发展经历了几个阶段。

20世纪80年代初,我国开始兴建高层建筑。

首先是一些标志性建筑,如北京的国贸大厦、上海的金茂大厦等,这些建筑在国际上享有盛誉。

在这一阶段,我国的高层建筑结构设计、施工、材料等方面受到了国外的影响,技术水平相对较低。

而随着时代的发展,我国高层建筑的数量迅速增加,城市化进程不断加快,高层建筑成为城市发展的必然趋势。

在这一阶段,我国高层建筑结构设计和施工技术得到了长足的发展,不仅取得了很多的成绩,而且一些建筑项目得到了国内的认可。

与此我国高层建筑也面临着一些问题。

由于我国地震频繁,高层建筑的抗震能力受到了广泛的关注。

很多高层建筑的抗震设计和监管水平还有待提高。

由于我国地势复杂,地基条件良莠不齐,很多地方的土质松软,高层建筑的地基沉降问题也比较突出。

随着高层建筑数量的不断增加,施工方面的安全问题也不容忽视。

一些高层建筑在使用过程中存在一些技术隐患,如裂缝、变形等问题。

二、发展趋势针对我国高层建筑结构的现状,未来的发展趋势将主要从以下几个方面考虑。

应该加强高层建筑的结构设计和抗震设计。

抗震设计是高层建筑工程的关键环节,必须成为高层建筑设计的重中之重。

当前,我国正在制定一系列关于高层建筑设计和抗震设计的标准,未来的高层建筑必须符合这些标准。

应该加强高层建筑施工和监管。

高层建筑的施工过程中应该加强安全管理,严格按照规定进行施工,有效控制施工风险。

建设行政部门应该加大对高层建筑施工的监管力度,保证施工的安全和质量。

应该加强高层建筑的使用管理和维护保养。

浅谈我国高层建筑结构的现状及发展

浅谈我国高层建筑结构的现状及发展

浅谈我国高层建筑结构的现状及发展我国高层建筑是指高度超过一定限制的建筑物,起源于上世纪80年代,经过近几十年的快速发展,已经成为我国城市景观的重要组成部分。

本文将从我国高层建筑的现状、发展以及面临的问题等方面进行浅谈。

我国高层建筑的现状是快速发展并日趋成熟。

近年来,我国高层建筑数量不断增加,高度不断刷新,设计技术也不断提升。

以前所罗门东方国际大厦、武汉中心等高层建筑为代表的一系列建筑刷新了高度纪录,并且在结构设计、材料运用等方面取得了重大突破。

我国高层建筑的建设速度也越来越快,特别是在二三线城市的发展中,高层建筑的比例也越来越高。

我国高层建筑的发展也面临一些问题。

首先是建筑质量问题,一些建筑在追求高度、外观等方面考虑过多,而忽略了建筑本身的质量和安全。

这导致了一些建筑在短时间内出现了严重的质量问题。

其次是土地资源问题,高层建筑需要大量的土地资源,尤其是在城市中心区域。

这对于城市规划、土地利用等方面提出了挑战。

高层建筑也给城市交通、环境保护等方面带来了一些问题。

针对这些问题,我国高层建筑在发展中也采取了一些措施。

首先是加强技术研发和创新。

我国高层建筑在结构设计、材料运用等方面存在一定差距,需要加大对这些方面的研发和创新力度,提升国内的设计技术和材料质量。

其次是加强规划管理。

我国高层建筑的发展需要在城市规划、土地利用等方面加强管理,合理规划和布局高层建筑,以避免资源的浪费和环境的破坏。

也需要加强对高层建筑的审批和监管,提高建筑质量和安全。

未来,我国高层建筑的发展还将面临一些挑战。

首先是技术问题。

虽然我国在高层建筑设计和建造方面已经取得了一些突破,但仍然存在一些技术难题,比如超高层建筑的抗震、抗风等方面。

其次是地理环境问题。

我国地域广阔,高层建筑的地理环境也各不相同,不同地区的高层建筑需要考虑的因素也不尽相同,这对技术研发和管理提出了更高的要求。

是社会影响问题。

高层建筑作为城市的标志性建筑,其形象和风格也需要与城市的整体形象相协调,这就需要高层建筑的设计师和城市规划者进行精心的搭配和协调。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建造结构发展现状及前沿发展方向一、引言高层建造作为现代城市的标志性建造,不仅具有重要的经济和社会意义,还对城市的可持续发展和人们的生活质量产生重要影响。

本文将对高层建造结构发展的现状进行分析,并探讨其前沿发展方向。

二、高层建造结构发展现状1. 快速发展:近年来,随着城市化进程的加速和人口增长,高层建造的数量和规模呈快速增长趋势。

各国纷纷投资兴建高层建造,以满足人们对住房、办公和商业空间的需求。

2. 结构技术进步:高层建造结构技术在过去几十年中取得了巨大进步。

采用钢结构、混凝土结构和复合结构等新材料和新技术,使得高层建造的安全性、抗震性和抗风性得到了显著提升。

3. 绿色建造趋势:在高层建造结构设计中,越来越多的关注点放在了可持续发展和环境保护上。

通过采用节能材料、智能化系统和绿色技术,高层建造可以实现能源的高效利用和环境的最小影响。

4. 安全风险挑战:高层建造的建设和运营过程中面临着诸多安全风险,如火灾、地震和恐怖袭击等。

因此,高层建造结构设计需要更加注重安全性和应急响应能力。

三、高层建造结构前沿发展方向1. 超高层建造:随着技术的不断进步,超高层建造的兴建已成为一种趋势。

超高层建造不仅为城市提供更多的空间,还能够改善土地利用效率,推动城市的垂直发展。

2. 智能化设计:高层建造结构设计将越来越注重智能化和自动化。

通过引入先进的传感器、控制系统和人工智能技术,高层建造可以实现自动化监测、智能化管理和能源的高效利用。

3. 绿色建造创新:未来的高层建造将更加注重环境保护和可持续发展。

采用可再生能源、雨水采集系统和垃圾处理系统等绿色技术,高层建造可以实现零排放和循环利用。

4. 抗灾设计:高层建造结构设计需要更加注重抗灾能力的提升。

通过采用抗震、防火和防洪等技术措施,高层建造可以在自然灾害和突发事件中保持稳定和安全。

四、结论高层建造结构的发展在满足人们对空间需求的同时,也面临着诸多挑战和机遇。

未来的发展方向将更加注重超高层建造、智能化设计、绿色建造创新和抗灾设计。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建造结构发展现状及前沿发展方向一、引言高层建造作为现代城市发展的重要组成部份,对于城市的形象和功能起着重要的作用。

本文旨在探讨高层建造结构的发展现状,并展望其前沿发展方向。

二、高层建造结构发展现状1. 高层建造结构类型目前,高层建造常见的结构类型包括钢筋混凝土框架结构、钢结构、复合结构等。

各种结构类型在不同情况下具有各自的优势和适合性。

2. 高层建造结构设计原则高层建造结构设计需要考虑结构的安全性、经济性和可行性。

其中,安全性是最重要的考虑因素,包括抗震、抗风等方面的设计。

3. 高层建造结构材料的发展随着科技的进步,高层建造结构材料也在不断发展。

目前,新型材料如高性能混凝土、高强度钢材等在高层建造结构中得到广泛应用,提高了结构的强度和稳定性。

4. 高层建造结构施工技术的进步高层建造结构施工技术的进步也为高层建造的发展提供了支持。

如自动化施工、模块化施工等技术的应用,提高了施工效率和质量。

三、高层建造结构前沿发展方向1. 绿色建造随着人们对环境保护的重视,高层建造结构的绿色化发展成为未来的趋势。

通过应用可再生能源、节能材料等技术,实现高层建造的能源节约和环境友好。

2. 智能化建造随着物联网和人工智能技术的发展,高层建造结构也趋向智能化。

通过智能化系统,实现高层建造的能源管理、安全管理和信息管理等方面的优化。

3. 高层建造结构的可持续发展高层建造结构的可持续发展是未来的重要方向。

通过设计和建造可拆卸、可重复使用的结构,延长高层建造的使用寿命,减少资源浪费。

4. 高层建造结构的创新设计高层建造结构的创新设计也是前沿发展的方向。

通过引入新的结构形式和材料,实现高层建造的更高效、更美观和更安全。

四、结论高层建造结构在现代城市发展中起着重要的作用,其发展现状和前沿发展方向对于推动城市建设具有重要意义。

通过绿色化、智能化、可持续发展和创新设计等方面的发展,高层建造结构将进一步满足人们对于城市生活的需求。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向引言概述:高层建筑的发展已经成为现代城市建设的重要组成部分。

随着科技的进步和人们对城市空间的需求不断增加,高层建筑的结构设计也得到了极大的发展。

本文将从五个方面详细阐述高层建筑结构的发展现状及前沿发展方向。

一、结构材料的创新1.1 高性能混凝土的应用:高性能混凝土具有优秀的抗压强度和耐久性,可以有效提高高层建筑的结构安全性。

1.2 高强度钢材的应用:高强度钢材具有较高的屈服强度和抗拉强度,可以减小结构的自重,提高抗震能力。

1.3 新型复合材料的应用:新型复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等特点,可以在高层建筑结构中发挥重要作用。

二、结构体系的创新2.1 框架结构的优化:框架结构是目前高层建筑常见的结构体系,通过优化设计和材料选择,可以提高结构的刚度和抗震性能。

2.2 空间网格结构的应用:空间网格结构具有较好的空间刚度和承载能力,适用于大跨度高层建筑的结构设计。

2.3 钢筋混凝土核心筒结构的应用:核心筒结构可以提供良好的纵向刚度和抗震性能,适用于超高层建筑的结构设计。

三、结构分析与优化技术的发展3.1 有限元分析方法的应用:有限元分析方法可以准确地计算高层建筑结构的应力和变形,为结构设计提供科学依据。

3.2 结构优化算法的研究:结构优化算法可以在满足结构安全性的前提下,降低结构的材料消耗和自重。

3.3 结构动力响应分析技术的发展:结构动力响应分析技术可以模拟高层建筑在地震等外部荷载作用下的响应,为结构设计提供可靠性评估。

四、结构抗震性能的提升4.1 抗震设计规范的完善:随着对高层建筑抗震性能要求的提高,抗震设计规范也在不断完善,以确保结构在地震中的安全性。

4.2 隔震技术的应用:隔震技术可以减小地震对结构的影响,提高高层建筑的抗震能力。

4.3 防震减灾技术的研究:防震减灾技术包括结构的抗震设计、紧急疏散系统等,可以最大程度地减少地震对高层建筑的破坏。

五、可持续发展的结构设计5.1 绿色建筑材料的应用:绿色建筑材料可以减少对环境的污染,提高高层建筑的可持续性。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向一、引言高层建筑作为现代城市的标志性建筑,其结构设计的发展对城市建设产生深远影响。

随着科技的进步和工程实践的积累,高层建筑结构在设计理念、技术手段和材料选择等方面都有了显著提升。

然而,面对新的挑战和需求,高层建筑结构设计仍需不断探索和创新。

本文将从七个方面详细阐述高层建筑结构的发展现状及前沿发展方向。

二、正文高层建筑结构设计理念a. 功能性设计:高层建筑结构设计正朝着满足多样化、个性化需求的方向发展,要求设计时充分考虑建筑的使用功能,如空间布局、人流导向等。

b. 可持续性设计:随着环保理念的深入人心,高层建筑结构设计应注重节能减排、绿色建筑,通过采用可再生能源、优化建筑布局等方式实现可持续发展。

高层建筑结构体系a. 框架结构:框架结构凭借其适应性强、抗震性能好等特点在高层建筑中广泛应用。

为提高结构的承载能力和稳定性,新型的框架结构形式不断涌现。

b. 剪力墙结构:剪力墙结构具有优良的抗震性能和承载能力,适用于高层住宅和酒店等建筑。

研究如何减小剪力墙的厚度、提高其承载能力是未来的发展方向。

高层建筑结构材料a. 高强度钢材:高强度钢材具有优良的力学性能和加工性能,能够减轻结构自重,提高抗震性能。

加大对高强度钢材的研发和应用是高层建筑结构设计的重要方向。

b. 复合材料:复合材料在高层建筑结构中具有广阔的应用前景,如碳纤维、玻璃纤维等复合材料具有轻质高强、耐腐蚀等特点,能够提高结构的耐久性和安全性。

高层建筑基础设计a. 桩基设计:高层建筑的桩基设计需充分考虑地质条件、沉降量等因素。

新型桩基设计方法如大直径桩、桩筏基础等能够提高基础的承载能力和稳定性。

b. 基础隔震技术:基础隔震技术通过在建筑物底部安装隔震装置来减小地震对上部结构的影响。

随着隔震技术的不断发展,高层建筑的基础设计将更加安全可靠。

高层建筑结构设计软件a. 智能化软件:随着计算机技术的进步,高层建筑结构设计软件正朝着智能化方向发展。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建造结构发展现状及前沿发展方向一、引言高层建造作为现代城市的标志性建造物,不仅体现了人类社会的科技进步和经济发展水平,也对城市的形象和可持续发展产生重要影响。

本文将对高层建造结构的发展现状进行分析,并探讨其前沿发展方向。

二、高层建造结构发展现状1. 钢结构钢结构是目前高层建造常用的结构形式之一。

其具有分量轻、强度高、施工周期短等优点,适合于各种复杂的建造形式。

例如,上海中心大厦采用了钢结构,成为中国最高建造之一。

2. 混凝土结构混凝土结构是高层建造常用的结构形式之一。

其具有抗震性能好、耐久性强等特点。

例如,迪拜塔采用了混凝土结构,成为目前世界上最高建造。

3. 钢筋混凝土结构钢筋混凝土结构是高层建造常用的结构形式之一。

其结合了钢结构和混凝土结构的优点,具有较好的抗震性能和耐久性。

例如,中国的国家大剧院采用了钢筋混凝土结构。

4. 新型结构材料随着科技的不断进步,新型结构材料的应用正在逐渐增多。

例如,碳纤维加固技术可以提高建造的抗震性能,陶瓷材料可以增强建造的耐火性能。

这些新型结构材料的应用将会对高层建造的结构发展产生重要影响。

三、高层建造结构前沿发展方向1. 超高层建造随着城市人口的不断增加和土地资源的有限性,超高层建造的发展已成为未来的趋势。

超高层建造不仅需要具备更高的抗震性能和耐久性,还需要考虑到风压、温度变化等因素对结构的影响。

2. 轻质结构轻质结构是未来高层建造发展的一个重要方向。

轻质结构具有分量轻、施工周期短等优点,可以减少对土地资源的占用,并且有利于建造的可持续发展。

3. 智能化结构随着智能技术的不断发展,智能化结构将成为高层建造发展的一个重要方向。

智能化结构可以通过传感器和控制系统实时监测建造结构的状态,并进行相应的调整,提高建造的安全性和舒适性。

4. 绿色建造绿色建造是未来高层建造发展的一个重要趋势。

绿色建造通过采用可再生能源、节能技术等手段,减少对环境的影响,提高建造的可持续性。

我国高层建筑的发展趋势

我国高层建筑的发展趋势

我国高层建筑的发展趋势随着我国城市化进程的加速,城市人口的不断增长,土地资源的日益紧张,高层建筑如雨后春笋般在各大城市拔地而起。

高层建筑不仅能够有效地解决城市人口居住和办公的空间需求,还成为了城市现代化的重要标志之一。

在未来,我国高层建筑的发展将呈现出一系列新的趋势。

一、绿色环保与可持续发展在全球气候变化和环境保护的大背景下,绿色环保与可持续发展将成为我国高层建筑设计和建设的重要考量因素。

未来的高层建筑将更加注重能源的高效利用,采用先进的节能技术,如太阳能光伏发电、地源热泵、高效的保温隔热材料等,以减少能源消耗。

同时,通过雨水收集与回用、中水系统等措施,提高水资源的利用效率。

在建筑材料的选择上,将优先使用环保、可回收和可再生的材料,减少对自然资源的依赖和对环境的破坏。

此外,高层建筑还将注重室内环境质量的提升,通过优化通风系统、采用绿色植物和自然采光等手段,为人们创造一个健康、舒适的工作和生活环境。

二、智能化与数字化随着科技的飞速发展,智能化与数字化技术将在高层建筑中得到更广泛的应用。

智能化的电梯系统、安防系统、照明系统和空调系统等将能够根据人们的需求和环境的变化自动调节运行状态,提高建筑的运行效率和安全性。

数字化技术将实现对高层建筑的全生命周期管理,从设计、施工到运营维护,都可以通过数字化模型进行模拟和优化。

同时,利用大数据和人工智能技术,可以对建筑的能耗、设备运行状况等进行实时监测和分析,提前发现潜在问题并进行及时维护,降低运营成本。

三、多功能融合未来的高层建筑将不再仅仅是单一的居住或办公场所,而是融合了多种功能的综合性建筑。

例如,在同一栋建筑中,可能会同时包含商业、办公、酒店、住宅、文化娱乐等多种功能,形成一个自给自足的微型城市。

这种多功能融合的设计不仅能够提高土地的利用效率,还能够方便人们的生活和工作,减少交通出行需求。

为了实现多功能的融合,建筑的空间布局和流线设计将变得更加复杂和多样化。

高层建筑发展趋势

高层建筑发展趋势

高层建筑发展趋势进入二十一世纪,全球更多的城市建造高层建筑。

高层建筑的结构安全和健康安全,交通便捷等成为韧性城市的重要结点,新的挑战不仅仅是结构的高度,还有居住健康和环境可持续。

可以预测的发展趋势将有以下几个方面:1. 新材料的开发和应用高强混凝土、高延性混凝土和纤维增强混凝土将在高层和超高层混凝土结构上广泛应用,通过混凝土柱截面、梁截面和板厚的明显减小,有效减轻结构自重,从而提升混凝土材料的强重比;透光混凝土、彩色混凝土的应用,将拓展混凝土构件的建筑表现力和功能;预应力混凝土技术和装配混凝土技术的有效结合,不仅可以缩短施工时间,而且可以设计成为地震后可恢复结构体系,或者进一步加强连接的精密性和安全性;自测应力的光纤或智能骨料,可预埋或拌合在混凝土中,成为与结构共存的长期健康监测的智能传感器。

高强度高延性钢材、高焊接性能钢材也将进一步刷新建筑物的最大高度,并使高层建筑的空间更加灵动和多变、抗侧力体系更加简洁而高效。

可再生、可持续的绿色环保材料,如层板胶合木、正交胶合木等现代工程木产品的发展,将促使木结构向高层建筑发展,一批高层木结构、高层木-混凝土混合结构、木-钢混合结构将为人们带来更健康的生活空间。

2. 新结构体系的开发和应用随着城市密度的增加,城市在灾害下的应急能力和灾后的韧性恢复成为社会关心的重要问题。

采用增加结构和构件的强度去抵抗未知的偶然灾害是不经济的做法,采用基于性能的设计方法将有助于设计高效安全的结构。

实践证明,地震作用下的耗能装置和隔震装置可有效吸收地震时的能量,减轻结构的振动反应,包括结构受脉动风的影响也将造成结构的振动。

近年来,基于地震中可摇摆震后可恢复的结构体系成为研究热点。

可以预期,结构减隔震技术、结构振动控制技术将在高层建筑中广泛应用。

同时,防止恐怖袭击或偶然状态下的爆炸荷载导致结构的连续倒塌问题,也将促使新设备或装置的诞生。

3. 减震和隔震技术的推广和应用,可恢复功能的新型结构随着城市密度的增加,城市在灾害下的应急能力和灾后的韧性恢复成为社会关心的重要问题。

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建筑结构发展现状及前沿发展方向

高层建造结构发展现状及前沿发展方向引言概述:高层建造是现代城市化进程中的重要组成部份,随着城市人口的不断增加和土地资源的有限化,高层建造的需求也越来越大。

本文将探讨高层建造结构的发展现状以及未来的前沿发展方向。

一、高层建造结构的发展现状1.1 现有高层建造结构类型现有的高层建造结构主要包括钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构。

钢筋混凝土结构广泛应用于低层和中层高层建造,钢结构主要用于超高层建造,而混合结构则是钢筋混凝土结构和钢结构的结合,用于特殊高层建造。

1.2 结构设计的发展趋势随着科技的进步和结构设计理论的发展,高层建造结构设计越来越趋向于轻量化、高效化和可持续发展。

新型结构材料的应用、结构系统的创新和计算机摹拟技术的应用成为发展的重要方向。

1.3 结构安全性与抗震性的提升高层建造的结构安全性和抗震性是设计的重要考虑因素。

现代结构设计采用了更加先进的抗震设计理论和技术,如基础抗震设计、结构减震设计和振动控制技术等,以提高高层建造的抗震性能和结构安全性。

二、高层建造结构的前沿发展方向2.1 超高层建造的发展随着城市化进程的加速和土地资源的稀缺,超高层建造的需求不断增加。

未来的发展方向是建造更高、更稳定、更经济、更环保的超高层建造。

新型结构材料的应用、结构系统的创新和智能化技术的引入将推动超高层建造的发展。

2.2 绿色建造的应用绿色建造是未来高层建造发展的重要方向之一。

通过采用可再生能源、节能材料和环保技术,高层建造可以减少能源消耗和环境污染。

绿色建造还注重建造与自然环境的融合,提供更舒适、健康的居住和工作环境。

2.3 新型结构材料的应用新型结构材料的应用将推动高层建造结构的发展。

例如,高性能混凝土、高强度钢材和纳米材料等新材料的应用可以提高高层建造的结构强度和耐久性。

此外,新型材料的轻量化特性还可以减轻建造自重,提高建造的抗震性能。

三、结论高层建造结构的发展现状是多样化的,包括钢筋混凝土结构、钢结构和混合结构等。

试论高层建筑结构设计发展方向

试论高层建筑结构设计发展方向
系类型及其优缺点 的基础 上,预 测 了高层建 续性 。据 有关专家分析 ,上部 结构采 用钢 结
筑 结 构 分 析 的 新 理 论 新 方 法 及 其 结 构 设 计 发 构 与采 用混凝土结构 的结构 费用差 价一般 不 方法。因为发展新型结构是结构工程 的重要
展 的新趋势 。
趋 势
到工程总投资 的 4 %。分析表 明,高层 建筑 发展方向,因此结构体系越来越新颖 ,故需 旌 工速 度与全钢结构相 当,在 综合考虑施工 构分析的新理论新方法。
周期,结构 占地使用面积 后,钢混结构的综 ( 2 ) 结构性能设计理论研究 。 结构工程 遇 到 的挑 战 首先 是实现 基于 性 能的结 构设 基于性能 的结构设计 ,必须精确分析 结构性
此,高层建筑成为衡量 一个国家建筑科学技 修 改, 一些新的结构体系应得 到不断的补 充。 上述 可知,结构非线性、结构不确定性 、结 术水平的重要标志 ,更 是检验 一个 国家建筑 框 架结构平面布置灵活 、空 间大 、能适应 多 构损 伤力学是发展结构性能精细化分析方法
结构技术成熟程度 的标 尺。我们下面对 高层 功能的需要,但抗侧力刚度 小,当受风 力和 的重要基础 。因此 , 致力于创立结构非线性 、
以及社 会效益 问题 、环境 问题 等逐渐变得复 5 . 0 0 %。随着我 国经济 的发展 ,总 的来说 , 杂、严峻 ,高层建筑 的发展及 对结构设计产 钢材将会越来越 多的得到应用 ,以提 高施 工
生了 很 大的影响 。在探讨 了高层建筑结构体 速度及钢 材报 废后可 以溶化加工后使用 的持 势
・1 3 2・
规划设计
试论高层建筑结构设计发展方向
钟 志 刚
( 黑龙江东城建 筑设 计有 限公 司鸡西分公 司,黑龙江 ,鸡 西 ,1 5 8 1 0 0 )
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论高层建筑结构体系及其发展趋势【作者】刘祥(安徽理工大学)【摘要】通过对于目前高层建筑的结构体系的大致分析,并总结高层建筑结构体系的发展趋势,可供设计人员和施工人员等参考。

【关键词】钢筋混凝土结构钢结构发展趋势结构艺术,对于传统的建筑艺术来讲,是相对新的概念。

它建立在对工程原理—特别是结构原理和性能—充分理解的基础上,并包含三个基本要素:效能,经济和雅致。

结构的效能,主要应考虑充分发挥结构材料的力学性能,有效减少结构材料的消耗,达到少费多用的目的。

结构的经济,即结构的经济性,就是要求用较少的钱建尽可能多的建筑。

不过,用最少的材料和造价进行设计还是不够的,单纯的效能和经济观点已经造出太多没有吸引力的结构物。

所以,在这两个方面还必须补充雅致这个要素,即用美学的原则来表现结构,使结构物升华为结构艺术。

总之,优秀的作品必须具备技术和艺术两方面的高品质。

同时,考虑到社会现实的因素,结构的经济性也不可忽略。

结构只有同时具备了以上三方面基本要素时,才可能升华为结构艺术。

高层建筑结构设计的特点高层建筑整个结构单元的简化计算模型就是一根竖向悬臂梁,受竖向荷载和水平荷载的共同作用。

竖向荷载W在竖向构件中产生的轴向力N,水平荷载q在悬臂梁底部产生的倾覆弯矩M和在顶端产生的水平侧移△和建筑高度有如下关系:N=WH M=q·H²/2 M=q·H²/3 △=q·H·H³/8EI △=11q·H·H³/120EI(式中E为结构材料的弹性模量;I为悬臂梁横截面惯性矩)同低层建筑相比,高层建筑结构的内力与变形有以下的特征:(一)水平荷载成为决定因素(二)侧移成为控制指标(三)结构延性是重要设计指标高层建筑结构体系一.钢筋混凝土结构体系(一)三种钢筋混凝土基本结构体系简介在高层建筑中,有类型丰富多样的钢筋混凝土结构体系,但最基本的但仍然是框架体系,剪力墙体系和筒体体系这三种类型。

1.框架体系整个结构的纵向和横向全部由框架单一构件组成的体系称为框架体系。

框架即负担重力荷载,又负担水平荷载。

框架体系的优点是建筑平面布置灵活,可提供较大的内部空间。

但由于本体系属于柔性结构体系,在水平作用荷载下,它的强度低,刚度小,水平位移大,所以在高烈度地震区不宜采用。

2.剪力墙体系所谓剪力墙体系,是指该体系中竖向承重结构全部由一系列横向和纵向的钢筋混凝土剪力墙所组成。

剪力墙不仅承受重力荷载作用,而且还要承受风,地震等水平荷载的作用。

同框架体系相比,该体系侧向刚度大,位移小,属于刚性结构体系。

但建筑平面布置不够灵活,适合于像高层公寓,宾馆这种空间要求较小,分隔墙较多的建筑。

3.筒体体系筒体结构由框架或剪力墙合成竖向井筒,并以各层楼板将井筒四壁相互连接起来,在水平荷载的作用下,整个筒体就像一根粗壮的拔地而起的悬臂梁把水平力传至地面。

筒体结构不仅能承受竖向荷载,而且能承受很大的水平荷载。

另外,筒体结构所构成的内部空间较大,建筑平面布局灵活,因而能适应多种类型建筑。

筒体可分为实腹式筒体和空腹式筒体两种。

由剪力墙围合成的筒体称为实腹式筒体,由密集立柱围合成的筒体则称为空腹式筒体。

(二)常用钢筋混凝土结构体系在实践过程中,以上三种基本结构体系是远不够的。

在它们的基础上,针对不同建筑高度和建筑类型的需要,又发展了如框支剪力墙,框架—剪力墙,框架—筒体等结构体系。

1.框支剪力墙体系a :体系构成和适用范围该体系在高层旅馆,高层综合楼中运用较多。

它们的共同特征就是在建筑上部为小空间,底部为大空间。

针对这种情况,建筑上部采用剪力墙结构,下部采用框架体系比较符合建筑功能对空间使用的要求,因而就形成了框支剪力墙体系。

b :受力特征该体系上部刚度大,底部刚度小,上下刚度在交接处产生突变。

地震时,底部框架极容易遭到严重破坏,从而引起结构的整体失效。

因此在设计时,应注意增加底部框架的刚度和承载力,缩小建筑上下的刚度差距。

c :结构布置为了缩小该体系高层建筑上下之间刚度的差距,应将上部结构中的一部分剪力墙延伸至底部大空间,以增加下部结构的刚度,同时,落地剪力墙中应即有纵向墙体又有横向墙体。

2.框架—剪力墙体系a :体系构成和受力特征框架—剪力墙体系,是在框架的体系的基础上增设一定数量的纵向和横向剪力墙,并使框架柱,楼板有可能连接而形成的结构体系。

建筑的竖向荷载又框架柱和剪力墙共同承担,而水平荷载则主要有刚度较大的剪力墙来承受。

b :适用范围在高层建筑的结构体系中,该体系是一种经济有效的,应用范围较为广泛的结构体系。

c :结构布置剪力墙是该体系中的主要抗震构件,应该沿建筑平面的主要轴线方向布置,保证可以承担来自各个方向的水平地震作用。

每个方向剪力墙的布置均应尽量做到:分散,均匀,周边和对称四准则。

应适当多设置一些双肢墙,保证建筑的稳定性。

3.框架—筒体体系a :体系构成和受力特征由筒体和框架共同组成的结构体系称为框架—筒体体系。

筒体是一个立体构件,具有很大的抗推刚度和强度,作为该体系的主要抗侧力构件,承担起绝大分的水平荷载。

而框架主要承担重力荷载。

从建筑平面布置来看,通常将所有服务性用房和公共设施都集中布置于筒体内,以保证框架大空间的完整性,从而有效提高建筑平面的利用率。

b :适用范围该体系中,由于有立体构件—筒体的存在,使得它的刚度大大加强,能抵抗更大的侧向力的作用。

同时,该体系能充分有效地利用建筑面积,具有良好的技术经济指标。

4.筒中筒体系a :体系构成和适用范围由两个及两个以上的筒体内外嵌套所组成的结构体系,称为筒中筒体系。

根据筒体嵌套数量的不同,又分为二重筒体系,三重筒体系等。

筒中筒结构形成的内部空间较大,加上其抗侧力性能较好,特别适用于建造办公旅馆等功能的超高层建筑。

b :受力特征该体系中,由于是几重筒体共同工作,故比单筒的抗侧力和水平力要强的多。

一般来讲,外圈的框筒具有很大的整体抗弯能力,但抗剪能力不高;内圈的墙筒抗弯能力比框筒小,但它的抗剪能力很强。

二者配合,相得益彰。

5.框筒束体系a :体系构成适用范围框筒束体系是由两个及两个以上的框筒并置在一起所形成的结构体系。

b :受力特征框筒束体系抗剪能力较差。

为保证该体系的整体性,应设置内墙筒,或者沿两个主轴方向设置一定长度的剪力墙,与框筒束配合使用,以增强整个体系抵抗水平剪力的能力。

c :适用范围由于框筒束能够利用若干个框筒组合成各种不同的平面形状,而且其中的每一个单筒又可根据上面各层楼面面积的实际需要,在任何高度终止。

所以,钢筋混凝土框筒束体系在高层建筑中的应用也日益广泛。

二.钢结构体系(一)钢结构的特点1.节约结构面积2.减轻结构自重,降低基础工程造价3.缩短施工周期4.抗震性能好5.用钢量较大6.耐火性能差(二)钢结构主要体系1.框架体系a :体系构成框架体系是指沿建筑的纵向和横向,均采用框架作为主要构件所构成的结构体系。

框架即是承重构件,也是抵抗侧力的构件。

b :受力特征和适用范围钢框架体系抵抗侧力的水平不强。

当水平荷载较大时,为提供足够的抗弯刚度,梁柱截面会变得很大,以致超出经济的范围。

所以钢框架结构高层建筑的高度受到一定的限制。

由于框架体系能够提供较大的内部使用空间,因而建筑布置灵活,能适应多种建筑功能的需要。

此外,框架体系的杆件类型少,构造简单,施工周期短。

所以,对层数不太多的高层建筑来说,框架体系是一种应用比较广泛的结构体系。

2.框筒体系a :体系构成该体系又称为外筒体系。

其外圈由密柱,深梁和框架围成框筒,它具有很大的抗推刚度,几乎承担了所有的水平荷载。

在建筑内部仅设一般框架,承受竖向重力荷载,构造简单,而且可以采用较大跨度,为建筑提供较大空间。

为了保证框筒体系密柱,深梁的实现,减少剪力滞后效应的影响,并考虑到建筑功能的需要,钢框筒的外立面开洞率一般控制在30%左右。

b :受力特征和适用范围筒体结构体系具有如下特点:抗侧力构件由建筑平面中心移向周边,加大了抗侧力体系的宽度,减小了其高宽比。

用立体构件替代平面构件,提高了抗侧力体系的效能。

抗侧力构件与承重构件二者合一,加大了抗侧力构件所承担的重力荷载,并避免了抗侧力竖向构件出现过大拉力。

框筒体系用于方形圆形正多边形等具有双对称轴的平面最为有效。

但是,该体系用钢量较大,外圈框架密柱深梁柱距较小,立面开洞率受到限制,这是在建筑设计中必须考虑到的。

3.筒中筒体系a :体系构成筒中筒体系由两个及两个以上的内外框筒组成。

它与框筒体系的不同之处就是将原来的承重框架换成由密柱深梁组成的内框筒与外框筒协同工作。

为了进一步提高结构抵抗水平荷载的能力,通常还在内框筒中设置支撑。

b :受力特征和适用范围筒中筒体系进一步提高了结构的抗推刚度,减小了结构顶点位移。

还可以利用建筑的顶层和设备层设置内外框筒之间的伸臂桁架,提高结构的整体抗弯能力。

它所适用的平面也形状,外圈框筒柱的柱距及外立面的开洞率也受到一定限制,亦对建筑设计提出了一定的要求。

4悬挂体系a :体系构成悬挂体系是指采用吊杆将高层建筑楼盖分段悬挂在主构架上所构成的结构体系。

主构架承担全部侧向荷载和竖向荷载,并将它直接传至基础。

b :受力特征和适用范围钢材是匀质材料,具有很高的而且几乎相等的抗拉和抗压强度。

钢结构悬挂体系能够充分利用材料强度,而且能够采用高强度钢,是一种经济有效的钢结构体系。

在悬挂体系中,除主构架落地外,其余部分均从上面吊挂,可以不落地,为建筑设计实现底层全开敞提供了可能性。

该体系对于地震区的高层建筑尤其适合。

它可以减小地震作用,有利于提高结构的抗震可靠度。

高层建筑结构的发展趋势虽然对于高层建筑存在许多争论,但由于人口不断增加,可利用土地资源不断减少,高层建筑并未停止它前进的步伐,特别是在发展中国家,这一趋势更加明显。

在21世纪,高层建筑继续向着更高的高度,更大的体量和更加综合的功能发展,对高层建筑结构提出了更高的要求。

在确保结构安全的前提下,为了进一步节约材料和降低造价,结构设计概念在不断更新,呈现出以下几种发展趋势:(一)竖向抗推体系支撑化,周边化,空间化由于水平荷载成为高层建筑结构设计的控制性因素,所以它要解决的核心问题是建立有效的竖向抗推体系,以抵抗各种水平力。

现在的高层建筑抗推构件的布置逐渐转向沿房屋周边布置,以便能提供足够的抗扭力矩。

(二)建筑体形的革新变化过去,高层建筑的体形比较单一,俗称为“方盒子”;而现在,高层建筑的体形越来越丰富了,这是来自城市规划和建筑造型的需要,而且结构分析水平的提高也为此提供了丰富的保障;最后,超级高层建筑的出现为建筑体形的革新变化提供了机遇。

(三)轻质高强材料的运用随着建筑高度的增加,结构面积所占的比例越来越大,建筑经济性的问题越来越大,对高层建筑的结构十分不利。

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