高层建筑设计原理
双曲线塔楼原理及结构特点
双曲线塔楼原理及结构特点
双曲线塔楼是一种常见的高层建筑形式，其原理和结构特点如下：
1. 原理：
双曲线塔楼采用了曲线形状的外形设计，主要基于以下原理：双曲线结构具有较好的抗震性能，能够有效地减少地震对建筑物的影响；双曲线形状的设计能够使内部空间最大化，提供更多可利用的空间，提高使用效率；双曲线结构的曲线形状可以优化建筑外观，增加美感和视觉效果。
2. 结构特点：
（1）双曲线形状：双曲线塔楼的主体结构和外观采用了双曲
线形状的设计，通过曲线的连续变化使建筑更具艺术感和动感。
（2）斜撑结构：为了增加建筑的抗震性能，双曲线塔楼常采
用了斜撑结构。
斜撑结构通过斜杆或斜梁与建筑主体相连接，形成一个稳定的三角支撑系统，增强了建筑的整体稳定性。
（3）柱平面布置：双曲线塔楼在柱平面布置上通常采用对称
布置，使结构更加均衡、稳定。
柱的分布合理，可以减少结构承载的不均匀性，提高抗震性能。
（4）空间最优化：双曲线塔楼的曲线形状可以使内部空间最
大化，提供更多可利用的空间。
同时，空间的最优化设计也能改善建筑使用效率和功能性。
总之，双曲线塔楼通过双曲线形状、斜撑结构、柱平面布置和空间最优化等设计特点，能够提高建筑的抗震性能、美观度和空间利用率。
高层住宅双楼梯原理
高层住宅双楼梯原理
高层住宅双楼梯是为了提高建筑物内的人流运动效率和安全性而设计的。
通过设置两部相对独立的楼梯，可以在发生火灾、地震等突发事件时提供更多的逃生通道，减少人员拥堵和延误。
下面将介绍高层住宅双楼梯的原理。
首先，双楼梯的平面布置应为两个相互平行的楼梯，分别位于建筑物的两侧或两个不同的区域，确保彼此之间的独立性。
其次，在垂直方向上，双楼梯应该呈现对称分布的特点。
即使在一个楼梯受阻或不可通行时，另一个楼梯仍然可供居民使用，确保人员的安全疏散。
此外，双楼梯的设计应考虑到容量和通行能力的需求。
楼梯的宽度、踏步的设计、扶手的设置都需要符合相关的建筑规范和安全标准。
通常情况下，每个楼梯应具备足够宽敞的空间来容纳大量的人流，并且需要有合适的出口来引导人员离开建筑物。
在楼梯的运行方面，双楼梯可以采用交替通行的方式，即在不同的时间段内选择开放不同的楼梯供人员使用，以便更有效地利用资源和减少拥堵。
总的来说，高层住宅双楼梯的设计原理是为了提高建筑物的安全性和人员疏散效率。
通过设置两个相对独立的楼梯，确保在紧急情况下有足够的逃生通道，并提供更多的选项来应对突发事件。
这种设计能够最大程度地保障居民的安全和利益。
高层建筑结构设计复杂高层建筑结构设计
02
高层建筑结构设计的基本 要素
基础设计
01
02
03
地质勘察
对建筑所在地的地质条件 进行详细的勘察，为结构 设计提供基础数据。
基础类型选择
根据地质勘察结果，选择 合适的基础类型，如桩基 、独立基础等。
基础承载力设计
根据建筑荷载和使用要求 ，设计基础能够承受的承 载力。
主体结构设计
结构体系选择
根据建筑高度、功能和抗 震要求，选择合适的结构 体系，如框架结构、剪力 墙结构等。
结构施工工艺与质量控制
总结词
结构施工工艺与质量控制是高层建筑结构设计的关键 环节。合理的施工工艺和严格的质量控制能够保证结 构的稳定性和安全性，延长建筑的使用寿命。
详细描述
在高层建筑结构设计中，应充分考虑施工工艺的可行 性和质量控制的可靠性。首先，应制定详细的施工方 案，包括施工流程、施工方法、施工时间等方面的规 划。其次，应采用先进的施工技术和设备，提高施工 质量和效率。此外，还应建立严格的质量控制系统， 对施工过程中的关键环节进行监督和检测，确保施工 质量符合规范要求。同时，对于施工过程中的安全隐 患应及时处理和纠正，确保施工过程的安全性。
绿色水资源
采用雨水收集和利用系统，减少用水量。
绿色能源
利用太阳能、风能等可再生能源，降低能源 消耗和碳排放。
绿色建筑外观
设计美观、实用、与周围环境相融合的建筑 外观。
数字化设计与优化
数字化建模
利用计算机辅助设计软件进行 建筑结构建模，提高设计效率
和准确性。
数字化仿真
通过数值模拟技术对建筑结构进行 性能分析和优化，降低成本和风险 。
建筑高度
结构体系
风阻设计
高层建筑设计原理课件 (1)精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版1.下列哪一种形状的平面体形系数最小，能耗最少。
Ａ．方形Ｂ．圆形Ｃ.三角形Ｄ.梯形2、我国《民用建筑设计通则》中规定，（）层及其以上的建筑为高层住宅。
A.10B.20C.15D.93、《通则》中规定，建筑高度大于（）米的民用建筑为超高层建筑。
A. 200B.60C.100D.3004、目前世界排名第一的超高层建筑是（）A.台湾101大厦B.迪拜哈利法塔C.美国帝国大厦D.芝加哥蒙托克大厦5、下列哪一选项不属于高层建筑带来的负面环境影响。
（）A.有可能造成令人不愉快的环境。
B.存在比多层建筑更多的安全隐患。
C.不利于人们户外活动，容易形成对人类健康不利的室内环境。
D.高层建筑象征城市的综合经济实力和技术水平，也表现了拥有者的财富、地位和商业信用。
6、高层建筑场地调查包括项目背景、基地现状和周边环境以及（）等方面的内容。
A.能源供应B.地域特征C.项目定位D.开发强度7下列哪一项是比较良好的高层建筑外部空间尺度。
（）A.b/h≤1B.b/h≥2C. 1≤b/h≤2D.b/h≥38、若建筑用地为条形用地，则下列说法正确的是：（）A．用地相对进深较大，不利于吸引顾客；B．建筑多沿街布置，且首层多为商业功能；C．用地中高层建筑对城市道路多有退缩；D．条形用地临街面多为短轴方向。
9、平原和丘陵城市用地评价一般将坡度大于（）的用地列为不适于作为建筑用地的类别。
A．25% B. 20% C.30% D.50%10、在平坦地区，当建筑间距与高度之比（）时，通风效率可视为良好。
A.b>2hB.b=2hC.b=hD.b<h11.高层建筑往往将功能相同或相近的空间，如办公室、客房、公寓等重叠在高层主体里，形成高耸兀立的竖向体量，即通常所说的（）。
A.裙楼B.塔楼C.主体D.筒楼13、下列选项中，对于直落式裙楼的描述正确的是（）A.裙楼建筑面积可大可小，与塔楼联系便捷；B.便于划分功能分区，容易组织各种对外、对内的出入口与交通流线，便于火灾扑救；C.适用于裙楼功能单一、用地限制或造型需要者；D．便于组织复杂功能和大空间。
高层建筑的抗震设计原理与技术
高层建筑的抗震设计原理与技术随着城市化进程的加快，高层建筑在现代城市中得到广泛应用。
然而，高层建筑由于其高度和体量的特殊性，地震对其安全性构成了较大的威胁。
因此，高层建筑的抗震设计成为了至关重要的一环。
本文将介绍高层建筑的抗震设计原理和常用的抗震技术，以期为相关领域的人员提供参考。
一、抗震设计原理1.结构强度与刚度：高层建筑的结构必须具备足够的强度和刚度，以承受地震力引起的振动。
在设计过程中，需要根据建筑的高度和使用功能来确定结构的强度和刚度要求。
2.地基条件评估：地基是高层建筑抗震设计的基础，其稳定性和承载力直接影响建筑的抗震性能。
在设计中，需要进行详细的地质勘探和地震灾害评估，以确定地基的条件和选择合适的抗震措施。
3.减震措施：为了降低地震对高层建筑的影响，减震措施被广泛应用。
常见的减震措施包括负摆控制、摩擦阻尼器、液体阻尼器等。
这些措施能够有效地吸收和分散地震能量，减少建筑结构的震动反应。
二、常用抗震技术1.钢结构：钢结构是一种常见的高层建筑抗震技术。
相比传统的混凝土结构，钢结构具有较高的强度和韧性，能够更好地抵抗地震力的作用。
此外，钢结构可以采用更轻的构件，减少建筑的自重，从而降低地震荷载。
2.混凝土剪力墙: 剪力墙是一种传统的高层建筑抗震技术。
通过在建筑的主体结构中设置混凝土墙体，起到增加结构刚度和强度的作用，从而提高抗震性能。
在设计中，需要根据建筑的布置和使用功能来确定剪力墙的位置和尺寸。
3.基础隔震技术：基础隔震技术将建筑与地面分离，通过设置隔震层来减少地震荷载传递到建筑上。
常见的基础隔震技术包括弹簧隔震、橡胶隔震和液体隔震等。
4.消能装置：消能装置通过吸收地震震动的能量，减少地震对建筑的影响。
常用的消能装置有液体阻尼器、摩擦阻尼器和形状记忆合金等。
5.桥梁技术应用于高层建筑：将桥梁技术应用于高层建筑抗震设计中是一种有效的方式。
桥梁结构具有较强的抗震性能，可以借鉴其设计原理和技术，提高高层建筑的抗震能力。
《高层建筑结构设计》第2章_高层建筑结
际风压与基本风压的比值，它表示不同体型建筑物表面
风力的大小。 • 当风流经过建筑物时， 通常在迎风面产生压力（风荷
载体型系数用+表示），在侧风面及背风面产生吸力
（风荷载体型系数用-表示）。
• 风压值沿建筑物表面
的分布并不均匀， 如
右图所示， 迎风面的
风压力在建筑物的中
部最大， 侧风面和背
风面的风吸力在建筑
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用
2. 三水准抗震设计目标及一般计算原则
④ 一般计算原则
a) 一般情况下， 应至少在结构两个主轴方向分别考虑水平 地震作用计算；有斜交抗侧力构件的结构，当相交角度 大于15°时，应分别计算各抗侧力构件方向的水平地震 作用。
b) 质量与刚度分布明显不对称、不均匀的结构，应计算双 向水平地震作用下的扭转影响。其他情况，应计算单向 水平地震作用下的扭转影响。
周期应根据场地类别和设计地震分组按附表8.5 采用，
计算8、9 度罕遇地震作用时， 特征周期应增加0.05ｓ。
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
三、地震作用 4. 反应谱理论
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2.1 高层建筑结构上的荷载与作用
4. 反应谱理论
附表8.4 水平地震影响系数最大值
② 当建筑结构的阻尼比不等于0.05时，地震影响系数曲线
的形状参数和阻尼比调整应符合下列要求：
a) 曲线水平段地震影响系数应取
。
b) 曲线下降段的衰减指数应按下式确定：
γ=0.9+(0.05 - ζ)/(0.3+6ζ)
式中 γ ——曲线下降段的衰减指数；ζ ——阻尼比。
高层建筑是如何抗风的原理
高层建筑是如何抗风的原理
高层建筑抗风的原理主要包括以下几个方面：
1.形状设计：高层建筑的形状设计通常会采用流线型或者其他特殊的形状，以减小建筑物受到风力的影响。
例如，许多高层建筑的顶部会采用圆弧形或者锥形设计，以减少风力对建筑物的影响。
2.结构设计：高层建筑的结构设计通常会采用钢筋混凝土、钢结构等高强度材料，以保证建筑物的稳固性和抗风能力。
此外，建筑物的内部结构设计也非常重要，可以采用加强梁、加固柱等方法来提高建筑物的抗风能力。
3.风洞试验：在高层建筑的设计和建造过程中，通常会进行风洞试验，以模拟不同风力情况下建筑物的受力情况，从而进行结构设计和优化。
4.防风措施：在建筑物的外墙、窗户等部位，可以采用防风玻璃、防风百叶等措施，以减少风力对建筑物的影响。
综上所述，高层建筑抗风的原理主要包括形状设计、结构设计、风洞试验和防风措施等方面，通过综合运用这些措施，可以有效提高建筑物的抗风能力。
《高层住宅设计》课件
空间布局
合理安排景观空间，包括 开放空间、半开放空间、 私密空间等，以满足不同 居民的需求。
景观节点
设置具有标志性的景观节 点，如入口景观、中心景 观等，提升住宅区的整体 形象。
绿化植被的选择与配置
植被种类选择
根据当地气候、土壤条件 和景观需求，选择适宜的 高层住宅绿化植被。
总结词
环保、安全、耐用
详细描述
选择符合环保标准、安全无害、耐用 的装修材料，如天然石材、实木地板 、环保漆等，确保室内环境的安全与 健康，同时保证装修效果的持久与美 观。
室内色彩搭配与照明设计
总结词
和谐、统一、层次
详细描述
根据室内整体风格和居住者的喜好，合理搭 配色彩，营造出和谐、统一的视觉效果。同 时，通过照明设计的巧妙运用，营造出舒适 的氛围和层次感，满足居住者的视觉需求。
VS
详细描述
高层住宅的结构与构造设计是至关重要的 环节，必须确保建筑的安全性、稳定性和 耐久性。结构设计应充分考虑地震、风荷 载等自然因素，采用合理的结构体系和构 造措施。同时，要注重经济性原则，控制 建筑成本，并考虑环保因素，采用绿色建 筑材料和节能技术。
建筑功能与空间布局
总结词
满足居住、休闲、娱乐和工作需求
合理配置和管理景观设施，如座椅、垃圾桶、指示牌等，确保
设施的完善和整洁。
05
高层住宅室内设计
室内空间布局与功能分区
总结词
合理、高效、舒适
详细描述
合理规划室内空间，根据居住者的生活习惯和需求，将空间划分为不同的功能 区域，如休息区、活动区、餐饮区等，确保空间的高效利用和居住的舒适性。
高楼建筑的抗风设计原理与要点
高楼建筑的抗风设计原理与要点背景介绍：随着城市化进程的加快，高楼大厦越来越多地出现在我们的生活中。
然而，高楼建筑的抗风设计是一个极其重要的考虑因素，因为风力对于高楼建筑来说是一种重要的外部力量，可以对建筑物造成严重的损害，甚至可能威胁生命安全。
因此，设计师必须考虑高楼建筑的抗风设计原理与要点，以确保建筑物的结构稳定和安全。
一、抗风设计的原理1. 适应环境：高楼建筑的抗风设计必须考虑该地区的气候条件和风场特性。
通过对各种风洞试验和计算机模拟，设计师可以了解不同方向和不同强度的风对建筑物的影响，并相应地调整设计参数。
2. 提高结构刚度：高楼建筑的结构必须足够刚性，以抵御来自风力的作用力。
通过增加结构材料的强度和刚度，采用适当的构造形式和优化结构布局，可以提高建筑物的整体刚度，减小其振动响应。
3. 减小风荷载：高楼建筑的外形和立面要考虑风的影响。
通过采用流线型设计和优化建筑立面，可以减小风的作用面积，从而减小风荷载。
4. 提高风阻力：高楼建筑的抗风设计还包括提高其对风的阻力。
通过增加楼体的体积、延长建筑物高度和增加细部构造，可以增加建筑物对风的阻力，减小其倾倒和倾斜的可能性。
二、抗风设计的要点1. 结构材料选择：高楼建筑的结构材料必须具备足够的强度和刚度，以抵御风的作用力。
常用的结构材料包括钢材、混凝土和复合材料等，设计师根据实际情况选择合适的结构材料。
2. 结构形式：高楼建筑的结构形式应该根据风荷载的特点进行选择。
常见的结构形式包括框架结构、框架-筒体结构和钢筋混凝土剪力墙结构等。
设计师可以根据具体项目的要求和风场特性选择最合适的结构形式。
3. 风洞试验和计算机模拟：在高楼建筑的抗风设计过程中，风洞试验和计算机模拟是必不可少的工具。
风洞试验可以模拟风的作用力，通过对结构的响应进行测试和评估，提供设计依据。
计算机模拟则可以更加准确地预测建筑物在不同风场条件下的响应，帮助设计师优化设计参数。
4. 弹性和塑性设计：高楼建筑的抗风设计需要考虑结构的弹性和塑性变形。
高层建筑结构设计(共44张PPT)
• 高层建筑结构设计概述 • 高层建筑结构体系与选型 • 高层建筑结构荷载与效应 • 高层建筑结构分析与设计 • 高层建筑结构抗震设计 • 高层建筑结构抗风设计 • 高层建筑结构施工图绘制与审查
01
高层建筑结构设计概述
高层建筑定义与特点
高层建筑定义
一般指高度超过一定层数或高度 的建筑物，具体标准因国家和地 区而异。
。
可变荷载
包括楼面活荷载、屋面活荷载、雪 荷载、风荷载、吊车荷载等，是随 时间变化的荷载。
偶然荷载
包括地震作用、爆炸力、撞击力等 ，是偶然事件引起的荷载。
水平荷载与效应
风荷载
高层建筑受到的风荷载较大，需要考虑风压高度变化系数、风荷 载体型系数等。
地震作用
地震时地面运动对结构产生的水平惯性力，需要考虑地震烈度、 场地类别、结构自振周期等因素。
适用范围
剪力墙结构的房屋高度一 般不超过100m。
框架-剪力墙结构体系
优点
适用范围
框架结构布置灵活，可以获得较大的 空间；剪力墙结构抗侧力刚度大，整 体性好，两者结合可以取长补短。
框架-剪力墙结构的房屋高度一般不超 过150m。
缺点
框架和剪力墙的变形性能相差较大， 在地震作用下，两者的受力情况较难 协调。
通过改变结构刚度、阻尼、质量分布等方式，优化高层建筑结构的抗风
性能。
03
结构抗风设计流程
阐述高层建筑结构抗风设计的流程，包括初步设计、详细设计、施工图
设计等阶段。
风振舒适度控制标准与方法
风振舒适度评价标准
介绍国内外关于高层建筑风振舒适度的评价标准，如加速度限值、位移限值等。
风振舒适度控制方法
(2024年)高层建筑设计原理ppt课件
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THANKS
感谢观看
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近代高层建筑
近代高层建筑起源于工业 革命后，随着城市化进程 的加速和土地资源的紧缺 ，高层建筑逐渐兴起。
现代高层建筑
现代高层建筑采用先进的 结构设计和施工技术，具 有更高的高度、更复杂的 形态和更丰富的功能。
5
高层建筑特点与优势
特点
高层建筑具有结构复杂、施工难度大、周期长、成本高等特点；同时具有节约 土地资源、提高城市容积率、丰富城市天际线等优势。
3
高层建筑定义与分类
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定义
高层建筑是指高度超过一定界限 的多层建筑，具体高度界限因国 家和地区而异。
分类
按高度可分为超高层建筑、高层 建筑、中高层建筑等；按用途可 分为住宅楼、商住楼、办公楼等 。
4
高层建筑发展历程
01
02
03
古代高层建筑
古代高层建筑以塔式建筑 为主，如佛塔、文峰塔等 ，具有宗教、文化等多重 意义。
疏散楼梯间设置
确保每个防火分区至少有两个独立的疏散楼梯间，满足人 员安全疏散需求。
疏散距离与宽度
根据建筑使用功能和人员密度，确定疏散距离和疏散宽度 ，避免拥堵和踩踏事故。
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消防设施配置及选型
1 2
自动喷水灭火系统
设置自动喷水灭火系统，及时扑灭火源，控制火 势发展。
火灾自动报警系统
03
防排烟系统设计
高层建筑必须设置独立的防排烟系统，包括排烟口、排烟风机和排烟管
高层建筑设计原理
地点
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芝加哥
纽约
芝加哥、纽 约
全球
全球
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• 高层建筑的优点与问题、及其控制方法
（一）高层建筑的优点 主要表现在五个方面：
1．高层建筑向空中、地下发展，可以少占土地，解决城市人口 剧增、用地紧张的问题。并且，节约的土地可供布置绿化、美化环 境；这些绿地在火灾、地震等紧急情况下可作安全隔离带和疏散用 地。
沙利文主持设计的“ 芝加哥C P S百货公司大楼” 描述了 ”高 层、铁框架、横向大窗、简单立面“等建筑特点，立面采用三段式： 底层和二层为功能相似的一层，上面各层办公室为一层，顶部设备 层。以芝加哥窗为主的网络式立面反映了结构功能的特点。芝加哥
CPS是芝加哥建筑学派中有力的代表作
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（二）高层建筑的问题 1．垂直交通问题 这是高层建筑大量人流、货物能否快捷上下，并保证安全的关键
所在，也是设计中建筑师的重要工作内容之一。 2．结构问题 高层建筑的结构问题主要是抵抗侧向风力、地震力，尤其是风力。 3．高层建筑的外观问题 处理不当，会造成严重的环境问题。从总体来说，既要处理好与
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高层建筑概论
（Chicago School） 美国最早的建筑流派，是现代建筑在美国的 奠基者。
芝加哥学派的鼎盛时期是1883年~1893年之间，它在建筑造型 方面的重要贡献是创造了“芝加哥窗”，即整开间开大玻璃，以形 成立面简洁的独特风格。在工程技术上的重要贡献是创造了高层金 属框架结构和箱形基础。
位于纽约 曼哈顿区5马路和6马路之间的洛克菲洛中心，由14幢高 楼组成，是处理较成功的世界上最集中的高层建筑群之一，历经十年 左右才建成。
高层建筑的流线型设计
高层建筑的流线型设计高层建筑的流线型设计在现代建筑中越来越受到重视。
流线型设计可以使高层建筑在外观上更加美观，同时也能够提升建筑的功能性和安全性。
在本文中，将探讨高层建筑流线型设计的重要性、原理以及在实际建筑中的应用。
流线型设计是指将建筑的形状和结构设计成如同空气和水流动一样的流线形状。
这种设计能够减少空气阻力和产生动感，使建筑看起来更加流畅和现代。
同时，流线型设计也可以使建筑在风力作用下减少摆动，提高其抗风能力。
首先，高层建筑的流线型设计在外观上能够赋予建筑更加现代感和美观性。
当我们看到一座具有流线型设计的高楼大厦时，会感受到它的动感和时尚。
相比于传统的方正设计，流线型设计能够给人一种轻盈和灵动的感觉，使建筑在城市中融入得更加自然。
其次，流线型设计能够提升高层建筑的功能性。
由于流线型设计的外形可以减少空气阻力，因此在高楼大厦上，风能够更顺畅地通过建筑。
这为建筑内部的通风和空调系统提供了更好的条件，改善了室内环境质量，提高了工作和生活的舒适度。
此外，高层建筑的流线型设计还可以提升其安全性。
在抗风设计方面，流线型的外形可以降低建筑在风力作用下的摆动和振动，减少风灾的风险。
此外，流线型设计还可以减少建筑表面的风压，减小了建筑材料的受力，增强了建筑的结构稳定性，提高了抗震和抗灾能力。
在实际高层建筑的设计中，流线型设计的应用是十分广泛的。
首先，在建筑的立面设计上，流线型的线条可以使建筑看起来更加流畅和动感，例如航空摩天大楼的外观设计，通常会采用流线型的形状，以增加建筑的科技感和时尚感。
其次，在建筑的结构设计上，流线型设计可以减少建筑受到的风力作用，提高其抗风能力。
通过减小建筑表面的风阻力，可以降低风力对建筑的影响，减少摇摆和振动。
这一设计原理在地震多发地区尤为重要，可以保证建筑在地震时更加稳定和安全。
此外，在建筑的内部设计上，流线型设计也能够提高建筑内部空间的通风效果。
通过合理设置通风孔和采光窗，使气流能够顺畅地流通，保持空气的清新和室内的舒适度。
高层建筑设计中的风洞效应分析
高层建筑设计中的风洞效应分析高层建筑是现代城市中的标志性建筑，它们的设计不仅要考虑美观与实用性，还需要兼顾安全性。
其中，风洞效应是一个重要的设计考虑因素。
本文将探讨高层建筑设计中的风洞效应分析。
1. 风洞效应的定义和原理风洞效应是指当风吹过高层建筑时，会形成一种气流现象，产生强大的气流压力，对建筑物造成影响。
这种效应的原理是风在高层建筑周围流动时，会形成一个低压区域，使得风速加大，从而对建筑物产生冲击力。
2. 风洞效应对建筑物的影响风洞效应对高层建筑物的影响是多方面的。
首先，它会对建筑物的结构稳定性产生影响。
由于风洞效应会导致气流压力增大，建筑物可能会受到巨大的侧向力，从而对结构造成损害。
其次，风洞效应还会对建筑物的外观造成影响。
当风洞效应发生时，建筑物表面可能会出现振动和噪音，影响建筑物的美观度和居住环境。
3. 风洞效应的分析方法为了减小风洞效应对高层建筑的影响，设计师需要进行风洞效应的分析。
目前，常用的分析方法有物理模型试验和数值模拟两种。
物理模型试验是通过制作建筑物的缩比模型，并将其放入风洞中进行试验，模拟风洞效应的发生。
通过观察模型在风洞中的表现，可以得出建筑物在实际环境中的响应情况。
然而，物理模型试验需要耗费大量的时间和资源，并且只能模拟特定的风洞效应情况，因此在实际应用中有一定的局限性。
数值模拟是一种使用计算机模拟建筑物在风洞效应下的响应的方法。
通过建立数学模型和运用流体动力学原理，可以计算出建筑物受到的风力和压力。
数值模拟具有成本低、效率高的优势，可以模拟各种复杂的风洞效应情况，因此在高层建筑设计中得到了广泛应用。
4. 风洞效应的应对措施为了减小风洞效应对高层建筑的影响，设计师可以采取一些应对措施。
首先，可以通过改变建筑物的形状和外观来减小风洞效应的发生。
例如，通过设计圆滑的外墙形状和减少突出的部分，可以减小风的阻力，降低风洞效应的强度。
其次，可以采用风洞效应减缓装置，如风洞阻挡器、风洞缓冲器等。
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计
高层建筑结构设计是指针对高层建筑的结构力学要求进行设计，以确保建筑在承受自身重量、地震、风荷载等外力作用下的安全性和稳定性。
高层建筑的结构设计一般包括以下几个方面：
1. 整体结构设计：包括建筑的整体布局设计、结构形式选择、结构系统划分等。
常见的高层建筑结构形式有框架结构、剪力墙结构、筒体结构、钢结构等。
2. 承重结构设计：根据建筑的形式和功能，对不同部位的承重结构进行设计，包括柱子、梁、板、墙等的尺寸、布置、材料选择等。
3. 风力设计：对建筑在风荷载作用下的稳定性进行设计，包括建筑的抗风性能、防风设计、风振分析等。
4. 地震设计：针对建筑在地震力作用下的承载能力与稳定性进行设计，包括地震设计参数的确定、地震荷载计算、抗震措施的选择等。
5. 系统动力分析：利用数值模拟方法对建筑结构在不同荷载作用下的动力特性进行分析，以确定抗震性能和结构安全性。
6. 材料选择：根据建筑的需求和结构设计的要求，选用适合的材料，例如混凝土、钢材、木材等，并确定其材料参数、强度等。
在高层建筑结构设计过程中，除了满足建筑安全性、稳定性的要求，还要考虑建筑的经济性、施工可行性、维修方
便性等因素。
同时，还需要遵循国家和地方相关的建筑设计规范和标准。
高层建筑结构设计知识点
高层建筑结构设计知识点随着城市的发展和人口的增长，高层建筑如雨后春笋般涌现。
高层建筑结构设计是一项复杂而关键的工作，它不仅要确保建筑的安全性和稳定性，还要满足使用功能和美观的要求。
下面让我们来了解一些高层建筑结构设计的重要知识点。
一、结构体系的选择高层建筑的结构体系多种多样，常见的有框架结构、剪力墙结构、框架剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构由梁和柱组成，具有较好的空间灵活性，但抗侧刚度相对较小，适用于层数较低的建筑。
剪力墙结构则依靠墙体来抵抗水平荷载，其抗侧刚度大，但空间布置不够灵活。
框架剪力墙结构结合了框架和剪力墙的优点，既能提供较大的空间，又具有较好的抗侧性能，是许多高层建筑常用的结构形式。
筒体结构包括框筒、筒中筒等，具有很强的抗侧能力，适用于超高层建筑。
在选择结构体系时，需要综合考虑建筑的高度、功能、抗震要求、经济因素等。
例如，对于高度较高、抗震要求严格的建筑，筒体结构可能是更合适的选择；而对于商业建筑，需要较大的空间灵活性，框架剪力墙结构可能更能满足需求。
二、风荷载和地震作用风荷载和地震作用是高层建筑结构设计中必须考虑的重要水平荷载。
风荷载的大小与建筑的高度、体型、地理位置等因素有关。
高层建筑由于高度较大，风荷载对其影响较为显著。
在设计时，需要通过风洞试验或规范中的计算方法确定风荷载的大小和分布，并采取相应的抗风措施，如增加结构的刚度、设置抗风构件等。
地震作用是另一个不可忽视的因素。
地震的发生具有不确定性和随机性，因此在设计时需要根据建筑所在地区的抗震设防烈度、场地类别等进行抗震计算和设计。
通常采用反应谱法或时程分析法来计算地震作用，并通过合理的结构布置和抗震构造措施来提高结构的抗震性能。
三、结构分析方法在高层建筑结构设计中，常用的结构分析方法包括静力分析和动力分析。
静力分析是最基本的分析方法，用于计算结构在恒载、活载和风荷载等作用下的内力和变形。
常见的静力分析方法有分层法、D 值法等。
高层建筑结构设计D值法及侧移计算
Midas
02
03
ETABS
专门用于桥梁、建筑和岩土工程 的结构分析软件，具有直观的用 户界面和强大的分析功能。
适用于高层建筑和复杂结构的分 析，尤其在抗震设计方面有很好 的表现。
软件实现方法与步骤
建立模型
根据高层建筑的结构特点，在软件中建立相应的三维模 型。
材料属性定义
为模型中的各个部分指定合适的材料属性，如弹性模量 、泊松比和剪切模量等。
侧移对高层建筑结构的影响
结构稳定性
侧移过大可能导致结构失稳，影响整体结构的稳定性。
承载能力
侧移会导致结构内部应力重分布，可能超出结构的承 载能力。
使用功能
过大的侧移可能导致建筑使用功能受限，如门窗开启 困难等。
侧移计算的步骤与方法
建立数学模型
根据计算简图建立数学模型， 包括对结构进行离散化、选择 合适的单元类型等。
绿色化设计
注重高层建筑的环保性能，采用 可再生能源、绿色建材等，降低 能耗和碳排放。
多学科融合
将高层建筑结构设计与其他学科 领域进行融合，如工程管理、环 境科学等，提高综合效益。
05
D值法及侧移计算的软件实 现
常用软件介绍
01
SAP2000
一款功能强大的结构分析软件， 适用于各种类型的结构分析和设 计。
边界条件和载荷设置
根据实际情况设置模型的边界条件，如固定、滑动或弹 性支撑，同时考虑各种载荷，如重力、风载和地震作用 。
D值法计算
利用D值法进行结构分析，计算出结构的内力和变形。
侧移计算
根据结构分析结果，计算出高层建筑在各种载荷作用下 的侧向位移。
结果评估与优化
根据计算结果对结构进行评估，找出薄弱环节并进行优 化设计。
高层建筑结构设计
2021/3/30
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3.高层结构的特点 (1)建筑结构所承受的荷载和作用由以竖向力
作用为主转变为以水平力作用为主。
(2)高层建筑结构的动力反应不可低估。 (3)结构轴向变形,剪切变形 以及温度、沉降因素的影响加剧。
(4)由此而带来的材料用量、工程造价呈抛物 线关系增长。
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剪力墙的竖向布置
(1)剪力墙沿竖向应贯通全高,墙厚宜逐步减 薄、避免刚度突变,造成应力集中。
(2)剪力墙的门窗洞宜上下对齐、成列布置。 形成明确的墙肢和连梁,不宜采用错洞墙。洞 口设置应避免墙肢刚度相差悬殊。
(3)墙肢截面高度与厚度之比不宜小于3。
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框支剪力墙:在建筑底部做成较大空间,将剪力墙底部 做成为框架柱。但是这种墙体上、下刚度形成突变, 对抗震极为不利。故在地震区不允许采用框支剪力 墙结构体系。可以采用部剪力墙分落地、部分剪力 墙框支的结构体系,并且在构造上:
45
7、钢筋混凝土高层建筑结构的最大适用高度和高宽比
分为A级和B级。
A级高度钢筋混凝土乙类和丙类高层建筑的最大适 用高度应符合表4.2.2-1的规定,具有较多短肢剪力墙的 剪力墙结构的最大适用高度尚应符合（高规）第7.1.2 条的规定。
B级高度高层建筑结构的最大适用高度和高宽比可 较A级适当放宽,其结构抗震等级、有关的计算和构造 措施应相应加严,并应符合本规程有关条文的规定。
①落地墙布置在两端或中部,纵、横向连接围成筒体;
②落地墙间距不能过大;
③落地剪力墙的厚度和混凝土的等级要适当提高,使 整体结构上、下刚度相近;
④应加强过渡层楼板的整体性和刚度。
高层标准层设计
• 高层标准层设计概述 • 高层标准层设计理念 • 高层标准层设计要素 • 高层标准层设计流程 • 高层标准层设计案例分析
01
高层标准层设计概述
定义与特点
定义
高层标准层设计是指对高层建筑的标准层进行统一规划与设计，确保其功能、 布局、流线等方面的一致性和规范性。
特点
标准化、模块化、统一化、高效化。
THANKS
感谢观看
料、新工艺和新技术的应用，推动高层建筑的发展。
02
高层标准层设计理念
人性化设计
总结词
以人为本，关注人的需求和感受，提供舒适、便捷、安全的使用体验。
详细描述
高层标准层设计应充分考虑人的生活习惯、行为特征和心理需求，通过合理的空间布局、无障碍设计、人体工程 学等手段，提高使用者的舒适度和便捷性。同时，要注重安全性，确保建筑结构安全、消防安全等方面的措施得 到有效实施。
勇于创新，打破传统思维模式，追求独特性和个性化。
详细描述
高层标准层设计应注重创新性，勇于尝试新的设计理念和技 术手段，打破传统思维模式，追求独特性和个性化。通过创 新性的设计，使高层标准层成为城市或地区的标志性建筑， 展现出独特的魅力和价值。
可持续性设计
总结词
注重长期效益，考虑建筑全生命周期内 的可持续性发展。
施工图设计
施工图绘制
根据确定的方案，绘制详细的施工图纸。
施工图审核
邀请专业人士对施工图纸进行审核，确保图纸的准确性和规范性。
施工图交底
向施工单位详细解释施工图纸，确保施工单位能够准确理解和实 施设计意图。
效果图呈现
1 2
效果图制作
根据设计方案，制作逼真的效果图，展示设计效 果。
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2.2 总平面交通组织
立体接口
立体接口是指建筑基地道路以立体交叉的 形式与城市道路接口，这种形式通常用于高层建 筑直接与轨道交通、封闭式汽车专用道或空中和 地下步行系统相连接。立体接口为高层建筑选择 交通方式提供了更大的弹性，同时能减轻高层建 筑产生的大量机动车对城市道路的压力，因而为 不少大型高层建筑项目所采用。
3.3 裙楼中庭设计
并联型中庭
在一幢建筑中布置两个以上，彼此有交通联系又各自服务一 个区域的中庭。如美国芝加哥拉什大学医学中心（Perkins + Will）中庭、香港汇丰银行以及同济大学综合楼中庭。
美国芝加哥拉什大学医学中心（Perkins + Will）中庭
3.3 裙楼中庭设计
分段式中庭
只限于建筑局部区域的中庭。其一般用途有：在高层建筑中 ，作为某基层服务的中庭；在新老建筑整合品和中，作为过渡的 中庭；在建筑综合体中，作为非联系的独立中庭。
2.2 总平面交通组织
高层建筑与城市交通系统的衔接主要体现在接口形 式上，有平面和立体两大形态。其中，立体接口一般 为高层商业综合体使用，除了重庆等山地城市，高层 住宅和城市交通系统之间一般很少有立体接口。
平面接口
高层建筑基地应与城市道路相邻接，否则应设基 地道路与道路红线所划定的城市道路相连接，高层 建筑项目规划要点和控制图则一般都规定了基地车 流出入的方向。
2.3 防火设计
消防扑救面
通常把登高消防车能靠近高层建筑主体， 便于消防车作业和消防人员进入高层建筑进 行抢救人员和扑灭火灾工作的建筑立面，称 为该建筑的消防扑救面或消防登高面。高层 建筑的底边至少有一个长边，或周边长度的 1/4且不小于一个长边的长度范围，作为消 防扑救面。在这一范围内，不应设置高度大 于5m，进深大于4m的裙房，且在此范围内 必须设有直通室外的楼梯或直通楼梯间的出 口.
1.2 高层建筑的发展
·国外高层建筑的发展 ·我国高层建筑的发展
1.3 高层建筑设计特点
1.4 高层建筑类型
1.1 高层建筑的定义、分类
一些国家对高层建筑的规定
在1972年国际高层建筑会议（美国宾西法尼 亚州伯克利市）上，对高层的定义取得了比较统 一的认识，并把高层建筑划分为四类： 第一类高层建筑：9～16层（最高到50m） 第二类高层建筑：17～25层（最高到75m） 第三类高层建筑：26～40层（最高到100m） 第四类超高层建筑：40层以上（高度在100m 以上）
1.3 设计特点
结构选型
高层建筑高度较高，与一般建筑相比，还 需要考虑风压、侧向位移、地震等因素，因 此在结构上有很高的要求。同时，不同的结 构会有不同的结构占有面积，因此，在设计 前期进行合适的结构选型十分重要。
1.3 设计特点
防火设计
高层建筑高度较高，与一般建筑相比，还需要 考虑风压、侧向位移、地震等因素，因此在结构 上有很高的要求。同时，不同的结构会有不同的 结构占有面积，因此，在设计前期进行合适的结 构选型十分重要。
通过裙楼虚空间的处理，减弱了高层建筑的压迫感（香港唯港荟酒店）
中庭的尺度和空间的艺术效果（香港唯港荟酒店）
矛盾的焦点往往集中在首层平面的布置（香港唯港荟酒店）
裙楼的层高与空间类型有关（北京银河SOHO ）
3.2 功能分区与流线组织
裙楼功能分区与流线组织和裙楼的功能组合方式有关。为了 简化设计，可以将高层建筑的功能分为若干空间模块来研究。 虽然不同的功能模块在裙楼中的空间比例不同，但高层建筑 中，同样的功能模块内部，细分的分区和流线组织却没有本质差 别，所不同的只是个功能模块直接的连接方式，这也是裙楼的交 通流线组织的主要内容。
居住类建筑重视朝向和日照间距，重视绿地率
高层公共建筑重视沿街商业价值的挖掘，对地面停车有明确的要求
裙楼功能配置复杂的高层建筑出入口较多，交通组织复杂
2.1 总平面设计要点
地下车库与塔楼
在总平面设计中需要考虑的重点问题是场地处理、建筑布局以 、交通组织设计及高层建筑在城市中的景观效应等，因而地下车 库出入口和塔楼位置的选择和布局十分重要。
“方大企业总部”获奖作品 / Huasen Architects
方大总部与城市公交总站相结合
方大总部与城空间的立体接口
2.2 总平面交通组织
基地内部的交通组织
高层建筑基地内的交通组织就是基地内交 通设施的平衡与分配，设计时应主要考虑三个方 面的内容： 首先是交通流线特征，即高层公共建筑是单座 建筑或建筑群的人流、车流、物流特征，而高层 住宅设计的则是居住区的道路交通体系； 然后交通设施的分配与平衡，即停车量与建筑 面积之间的比例，停车方式的要求，以及地面和 地下停车的比例； 最后是在道路设施及路权上体现人车冲突模式 ，清晰划分人行道、非机动车道、机动车道、人 非混用车道、机非混用车道。交通设施的分配与 平衡，突出表现在高层住宅区的人车冲突模式及 道路分级方面。
3.3 裙楼中庭设计
线型中庭
长向中庭，两长向侧面为建筑所围。此类型一般 应做商业中庭。线型中庭由于长度方向实现与空间 景物的变化处理，长可以获得十分丰富的艺术空间 效果。如同济大学图书馆扩建中庭。
3.3 裙楼中庭设计
贴边型中庭
至少有一侧面直接对外，对外面可以提供室外景观、 自然光和太阳能。如图所示，香港唯港荟酒店的中庭两 侧对外。
立体的方式来表达空间模块（香港唯港荟酒店）
图示的方式来表达空间模块（深圳证劵交易所新总部大楼）
3.3 中庭设计
中庭空间类型按其空间方位及与母体建筑的相对位置关系通 常可分为五大空间类型：封闭型中庭、线型中庭、贴边型中庭、 并联型中庭和分段型中庭等。
3.3 裙楼中庭设计
封闭性中庭
所有的侧面都不直接对外，平面形状可以为任何形式。这是 最常见的基本形式。如深圳书城宝安城方案。
第一时期 时间 特征 代表作 1865～1893 结构主义 家庭保险公司大楼
第二时期 1893～一战前 古典复兴 帝国大厦
第三时期 一战后～1929 装饰主义 格雷垒大厦
第四时期 二战后～1970s
第五时期 1970s～现在
“方盒子”
“高技派” 西格拉姆大厦
折衷
造型各异 纽约哈顿总部
地点
芝加哥
纽约
纽约 芝加哥
1.4 高层建筑的类型
两大类、若干小类
我国高层建筑一般按高度分为民用和工业两个 大类，若干小类。在民用建筑大类中，从建筑功 能来看，高层建筑有办公楼（分商业和行政办公 楼）、旅馆、病房楼、住宅、公寓以及综合体等 多种类型。其中，办公楼、旅馆、住宅是三种主 要的建筑类型，分别占国内已建高层建筑的35% 、15%和40～50%的比率。
全球
全球
1.2 高层建筑的发展
我国高层建筑的发展
我国的高层建筑最早可追溯到战国高台建 筑时期。但我国近代的高层建筑发展晚于欧 洲国家，但随着经济的发展，其发展数量呈 急速上升趋势,并且超高层建筑逐渐盛行。截 至2012年，我国共建成超高层建筑94幢， 主要集中在经济发达的长三角和珠三角地区 ，二线城市的数量也在显著增加。国内典型 超高层建筑有上海环球金融中心（492m） 、台北101 大厦（509m）和上海中心（ 632m）等。
HIGH-RISE BUILDING DESIGN PRINCIPLES
高层建筑设计原理
同济大学继续教育学院
概论
总平面设计
HIGH-RISE BUILDING DESIGN PRINCIPLES
高层建筑设计原理
裙楼及地下室
标准层设计
造型设计
结构选型
经典案例
2
一·概论
1.1 高层建筑的定义、分类
·一些国家对高层建筑的规定 ·我国对高层建筑的规定 ·高层建筑分类和耐火等级
总平面交通组织(新加坡Ardmore公寓大楼 )
2.3 防火设计
防火间距
2.3 防火设计
消防车道
消防车道通常按照单向车道来设计，其宽 度应不小于4m，消防车道上空4m以内的范 围不应有障碍物。消防车道与高层建筑外墙 距离宜大于5m，为便于设置登高救援的登 高车操作场地。近端式消防车道应设有回车 道或回车场，回车场规模不小于15mX15m 。消防车道转弯处需要有合理的转弯半径（ 9~12m）。
3.4 地下室设计
地下车库：车位数
· 地下车库最小面积=所需布置的最小车位数X35㎡ · 出入口数量和宽度： ·大中型地下车库的车辆出入口不应少于两个，特 大型地下车库的车辆出入口不少于3个 ·坡道净宽度：双向行驶不少于7m，单向行驶不少 于4m。出入口之间的净距离不少于10m。停车50 辆以下的车库可设一条宽度不小于4m的单行坡道 出口，停车100辆以下的车库可设一条宽度不小于 7m的双行坡道入口，100辆以上的车库需设两个车 辆出入口，间距不小于10m
2.3 防火设计
消防扑救面
三·裙楼及地下室
3.1 裙楼平面设计要点
3.2 裙楼功能分区与流线组织
3.3 裙楼中庭设计
·封闭性中庭 ·线型中庭 ·贴边型中庭 ·并联型中庭 ·分段式中庭
3.4 地下室设计
3.1 设计要点
第一，裙楼与周围环境及城市空间的协调与近地空间的营 造。 第二，建筑主、次入口空间及各种流线的组织。 第三，裙楼空间的设计需要一定的通用性和灵活性。这是 为了满足不断变化的市场要求，也就是说功能变更对空间的要求 能够通过装修调整。首层大堂的空间尺度把握，尽量中心无柱（ 特别是旅馆），且应注意中庭的尺度和空间的艺术效果。 第四，裙楼交通系统的组织及与塔楼和地下车库交通系统 的关系。注意塔楼、裙楼、地下车库三套流线的分离，以及内部 与外部流线的划分，矛盾的焦点往往集中在首层平面的布置。 裙楼是指与高层建筑主体相连的，高度不超过24m的附属建 第五，层高的把握。裙楼的层高与空间类型有关。不含中 筑。作为相对较矮的部分，裙楼对城市生态的影响较小，但是对 庭空间和特别空间（如影视厅堂、室内球类运动场以及货舱室购 街道尺度和城市公共空间去有重要的影响。因此裙楼的功能与流 物商业空间）的裙楼层高一般都应有4～6m，首层一般5～6m 线组织以及体形设计很重要。 ，二层及以上楼层一般 4～5m. 裙楼设计的要点主要有五个方面。