高层建筑发展40年历程回顾

建筑结构 | 汪大绥：攀登之路，高层建筑40年发展历程回顾汪大绥ＷＡＮＧＤａｓｕｉ全国工程设计大师华建集团华东建筑设计研究总院顾问总工程师改革开放40年来，中国发生了翻天覆地的变化，我国在高层建筑领域的飞速发展引起全世界同行的瞩目。

回顾高层建筑40年发展历程，总结辉煌的结构设计成绩，经验说明，创新与突破是设计技术水平突飞猛进的原动力。

中国在高层建筑领域的飞速发展引起了全世界同行的瞩目。

根据已经建成和在建项目推测的2020年全球最高的20栋超高层建筑中，中国占有一半以上。

中国已当之无愧地成为世界高层建筑第一大国。

1978年十一届三中全会开启的改革开放，揭开了中华民族历史上辉煌的一页。

在中国共产党的领导下，全国各族人民团结一心，意气风发，在四十年这个不长的时期内，使贫穷落后的中国发生了翻天覆地的变化，迅速跻身于世界一流强国的地位。

在这个过程中，建设战线的广大员工付出了艰辛的劳动，祖国城乡面貌发生了巨大的变化，而其中令人印象深刻的变化之一就是全国各地大量兴建的高层和超高层建筑。

对于中国这样一个人口密度高、建设用地紧缺、城市化进程高速推进、大量农村人口涌入城市的国家，高层建筑的出现有其必然性。

经济发展带来的技术进步和财富积累也为高层建筑的建造提供了技术和经济基础。

华亭宾馆是上海第一个涉外五星级宾馆中国在高层建筑领域的飞速发展引起了全世界同行的瞩目。

世界高层建筑与都市人居学会(以下简称“CTBUH”)的统计资料中有很详实的数据表明中国在这个领域中的地位。

根据已经建成和在建项目推测的2020 年全球最高的20 栋超高层建筑中，中国占有一半以上。

而2018 年全世界范围内竣工的200m 以上的143 座高层建筑中，中国有88 座，占61.5%，连续23 年位居世界之首。

近年来有数个项目被CTBUH 评为世界最佳高层建筑。

中国已当之无愧地成为世界高层建筑第一大国。

联谊大厦是上海最早的框架—核心筒结构和第一个高度超百米的高层建筑，也是第一个采用玻璃幕墙的高层建筑上海是中国最大的经济中心城市，在高层建筑的设计与建造方面一直走在全国前列。

本人于1978 年进入华东工业建筑设计院(现华建集团华东建筑设计研究总院)工作，40 年来亲身经历了上海的巨大发展和变化，也有幸参与了上海和国内一些城市高层建筑的设计与建设过程，对我和我的同事们能在这一历史大变革中奉献自己的一点微薄之力感到无比的荣幸与自豪。

作为中国最早对外开放的城市，上海在上世纪二三十年代就产生了中国第一批高层建筑，其中比较知名的有国际饭店、上海大厦、锦江饭店、和平饭店等，八十年代初期，上海为适应外事活动的需要，建造了华亭宾馆、联谊大厦、雁荡公寓、上海宾馆等高层建筑。

作为中国最早对外开放的城市，上海在上世纪二三十年代就产生了中国第一批高层建筑，其中比较知名的有国际饭店、上海大厦、锦江饭店、和平饭店等，这些建筑物都已经成为宝贵的经典建筑而列入历史保护建筑名册，至今仍在正常使用。

新中国成立以后的前三十年，由于经济建设的重心是发展工业，因而很少有高层建筑的建造，直到七十年代中后期才建造了少量的高层住宅，基本上都是钢筋砼剪力墙结构，高度在20 层以下，城市面貌变化很少。

上海电信大楼是第一栋筒中筒结构建筑改革开放促进了经济的全面飞跃，也给高层建筑的发展带来了前所未有的机遇。

八十年代初期，上海为适应外事活动的需要，建造了华亭宾馆、联谊大厦、雁荡公寓、上海宾馆等高层建筑。

其中华亭宾馆是上海第一个涉外五星级宾馆。

这是一个复杂体型的高层建筑，平面呈S 形，立面退台，有大跨度转换结构和不规则开洞剪力墙，设计难度较大。

联谊大厦则是上海最早的框架—核心筒结构和第一个高度超百米的高层建筑，也是第一个采用玻璃幕墙的高层建筑。

这些工程都是国内设计单位依靠自身的技术积累、用自行开发的分析软件、自力更生设计的，是新一代高层建筑设计的一个良好开端。

随后又建设了上海电信大楼、光明大楼、华东电管楼等重要建筑，其中电信大楼是国内第一栋筒中筒结构，光明大楼是第一个采用加强层控制水平位移的结构，都体现了技术的进步，产生了较大的影响。

八十年代中期以后，国家在设计领域对外开放，部分国外、境外设计单位进入中国设计市场，他们带来了新的设计理念和技术，国内设计人员在与外方合作的过程中也开拓了眼界，得到了提高。

这个期间建造的静安希尔顿宾馆、新锦江宾馆等建筑分别采用了钢—混凝土混合结构和钢结构，丰富了结构类型。

虹桥地区的开发，形成了上海最早的高层密集区。

天津周大福金融中心，高度５３０ｍ1988 年，上海市政府决定要建设一座新的电视塔，要求微波发射覆盖全上海。

按照这一要求，电视塔选址在浦东陆家嘴，塔高450m。

这是一个极其重要的项目。

经过设计方案招标，华东建筑设计院(现华建集团华东建筑设计研究总院)的东方明珠方案一举中标。

电视塔采用“大珠小珠落玉盘”的建筑创意、直筒体和斜筒体组成的巨型结构框架，完完全全是中国工程技术人员的创造，其设计与建造过程也充满了挑战。

仅仅结构方面在详尽的结构分析之后还进行了风洞试验、流体槽试验、静力试验、弹性风洞试验等，取得了完整的设计参数、保证了结构的安全。

它的建成不仅满足了市政府提出的功能要求，还创造了一个全新的电视塔结构形式，更创造了一个代表上海新形象的城市标志而成为永恒的经典。

天津周大福金融中心（施工现场）在陆家嘴这片热土上，世界各国建筑师大显身手，短短几年里集中建造了金茂大厦、交银大厦、中银大厦、上海银行、证券大厦、环球金融中心等摩天大楼。

1990 年中央决定浦东开放，这一伟大的战略决策把浦东推向了改革开放的前沿，也带来了前所未有的发展机会。

在陆家嘴这片热土上，世界各国建筑师大显身手，短短几年里集中建造了金茂大厦、交银大厦、中银大厦、上海银行、证券大厦、环球金融中心等摩天大楼。

这些建筑造型新颖、体量巨大、功能多样、结构复杂、设施先进，多数都是中外合作完成，把建筑设计和施工推向了一个新水平。

其中金茂大厦采用了三道伸臂桁架结构，交银大厦采用了弱连体双塔结构，证券大厦是强连体门式双塔结构，环球金融中心则是带斜撑的巨型框架—核心筒结构，结构体系可谓百花齐放。

合肥宝能城高层建筑群，原创超高层建筑，高度５８８ｍ在热火朝天地建设陆家嘴的同时，浦西中心城区的发展也紧锣密鼓地推进，沿南京路建设了恒隆广场、明天广场、世茂国际广场等超过280m 的砼结构高层建筑，此外在静安寺地区、徐家汇地区、八仙桥地区以及五角场等地区大批高层建筑拔地而起，浦东浦西相互辉映，上海作为一个国际大都市的形象横空出世，令人惊叹和振奋。

进入21世纪以来，南外滩、北外滩的成片开发大大延伸了传统外滩的范围，徐汇滨江、前滩、竹园地区、后世博片区的开发使上海高层建筑进入了一个更理性、更和谐、更生态的新阶段。

进入21 世纪以来，南外滩、北外滩的成片开发大大延伸了传统外滩的范围，徐汇滨江、前滩、竹园地区、后世博片区的开发使上海高层建筑进入了一个更理性、更和谐、更生态的新阶段，可以期待这些地区的发展必将把上海建设的水平提到一个新的阶段。

改革开放40 年的历程也培养和锻炼了大量优秀的设计人才，他们不仅为上海的建设作出了贡献，也为国内其他地区甚至国外提供高质量的技术服务。

国内很多城市的重要高层建筑都出自上海设计师之手。

这些城市包括北京、天津、重庆、武汉、南京、成都、合肥、长沙……其中比较著名的工程项目有央视新台址、天津117、津塔、南京紫峰、苏州东方之门、长沙九龙仓等，原创的超高层建筑如武汉中心、合肥宝能等大型超高层综合体也崭露头角，彰显了我国在高层建筑设计水平方面实力的提升。

天津１１７大厦，国内结构高度最高的建筑，高度５９６ｍ超高层建筑的设计需要结构的技术支撑。

40年来，结构设计的水平也有了极大的提高。

结构高度从低于100m，逐步超越100m、200m、300m直至600m的各个台阶，已完成设计的最高建筑达729m。

超高层建筑的设计需要结构的技术支撑。

40 年来，结构设计的水平也有了极大的提高。

设计项目的规模、高度、设计难度在不断提升。

结构高度从低于100m，逐步超越100m、200m、300m 直至600m 的各个台阶，已完成设计的最高建筑达729m。

结构体系丰富多样，从剪力墙和框架—剪力墙结构起步，直至巨型结构，当今世界上高层建筑的各种结构体系都能设计建造。

尤其是混合结构体系的高层建筑在上海发展得最早，应用最广泛，所积累的经验为国家规范和技术标准的制订作出了很大贡献。

结构分析与设计水平有很大提高，弹塑性时程分析广泛应用，性能化设计及BIM技术逐步普及，根据结构特点补充精细分析和数值模拟，以更深入地揭示结构受力，从而保证设计质量，也提高了结构的技术含量。

为进一步提高结构的性能，先进的消能、减振设施与部件也广泛应用于工程中，如防屈曲支撑、粘滞阻尼器、粘滞阻尼墙、位移型阻尼器、TMD、TLD等，取得了很好的效果。

为提高高层建筑设计质量、保证结构安全合理，试验研究成为必不可少的手段。

通过模型风洞试验来合理确定结构风荷载、通过模拟振动台模型试验来验证结构的整体抗震性能已经是常规要求。

对工程中重要的关键节点或新型结构也进行模型力学试验，如伸臂桁架与核心筒的连接点、超高含钢率SRC 柱受力和变形性能、考虑屈曲后效应钢板剪力墙的抗震试验、大型BRB 受力与变形试验等都取得了丰富的成果，对这些技术的应用或改进起了至关重要的作用。

在这个过程中，设计单位与相关高等院校与科研单位有深度的合作，出了成果，也出了人才。

天津津塔，世界最高的考虑屈曲后效应的钢板剪力墙超高层建筑建筑高度不断增加的同时，对基础工程也提出了更高的要求，表现为高集度基底压力、严格的沉降控制、复杂的风和地震作用影响和更深的基础埋深等。

超高层建筑地下室由2～3层增加至4～6 层，基础埋深达到25m～35m，基础底板厚度由3m 左右发展至最大6.5m。

超高层建筑高度增高和主楼与裙楼地下空间的一体化开发，使得高层建筑的基础和地下室向超深、超大方向发展，对深基础工程和深基坑工程都提出了新的挑战。

受地基承载力和变形控制要求的限制，国内超高层建筑普遍采用的还是桩基础。

以上海、天津为代表的沿江沿海软土地区，桩基穿越深厚的土层进入相对较好的持力层以获得较高的承载力并控制变形。

除上世纪九十年代建造的上海金茂大厦和上海环球金融中心采用超长钢管桩外，本世纪初，随着灌注桩后注浆技术的发展，大直径超长灌注桩在300m 以上超高层建筑中得到越来越多的应用。

超高层建筑基础沉降与受力分析一直是设计中的难点，采用上部结构与地基基础共同作用的分析方法逐步得到应用，在群桩刚度分析、上部结构刚度的考虑等关键问题上有所发展。

近年来，采用上部结构和桩筏基础一体化三维分析方法也在重大工程中得到应用，可对基础底板应力、基础差异沉降、上部结构次应力等进行精细化分析。