我国超高层建筑结构分析与探讨20180803
浅议超高层的建筑结构设计浅析
浅议超高层的建筑结构设计浅析随着城市化进程的不断推进,建筑高度也不断刷新纪录。
作为现代建筑的代表,超高层建筑具有很高的经济价值和社会意义。
由于这些建筑高度巨大,对结构设计的要求也随之增加,这就需要工程师们特别关注这一方面的设计。
超高层建筑的定义在国内,高度超过100米的高层建筑就被定义为超高层建筑。
而在国际上,这一高度标准一般被定为150米或更高。
超高层建筑一般用于商业、酒店、办公等领域,这些建筑不仅有很高的经济效益,而且也成为了城市地标。
然而,由于超高层建筑在受力方面的问题,需要特别注意结构设计。
超高层建筑的受力特点超高层建筑的受力特点主要体现在以下几个方面:1. 垂直荷载超高层建筑重量巨大,在建筑中存在着垂直荷载。
垂直荷载是指整个建筑的自重和所承载的各种加重负载,例如建筑工作人员、设备、家具、楼层内的人员活动等。
由于超高层建筑高度巨大,其表面积也非常大,所以在高层建筑上有很大的横向风荷载。
风荷载又可分为横向风荷载和竖向风荷载。
其中横向风荷载作用于建筑横向和垂直于楼面的结构,在建筑结构的设计过程中需要特别关注。
3. 地震荷载地震荷载是指地震过程中,建筑物受到的惯性和地震波引起的各种荷载。
由于超高层建筑高度巨大,地震水平分量荷载较大,所以在结构设计过程中需要充分考虑地震效应。
超高层建筑结构设计的要求在超高层建筑的结构设计方面,需要满足以下几个要求:1. 稳定性超高层建筑具有高度巨大的特点,需要具有很好的结构稳定性。
因此,在结构设计中需要充分利用杆系模型,以减小建筑变形,提高建筑的抗震能力。
2. 材料强度超高层建筑重量巨大,自重和负载都很重,所以在结构设计中选择高强度的材料是非常必要的。
例如,在构建超高层建筑的支撑柱时,要使用高强度钢材,以提高柱的承载能力。
超高层建筑在受到风荷载的时候容易出现大幅度的变形,这时就需要建筑具有较高的水平刚度。
水平刚度是指同一平面内各个钢柱之间的刚度。
在结构设计过程中,需要通过精确的计算来确定各个钢柱之间的刚度关系。
我国超高层建筑的现状分析和探讨.pdf
特 别 报 道我国超高层建筑的现状分析和探讨丁洁民同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司总裁、总工程师。
代表作品:上海中心大厦、上海世博会主题馆、温州市大剧院、东方体 育中心、北京大学体育馆、同济大学教学科研综合楼等。
吴宏磊同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司结构工程师。
1 我国超高层建筑的发展概况随着我国经济和科学技术的发展,超高层建筑逐渐盛行。
作为现代城市中的地标,超高层建筑已表现出非凡作用,成为国家、民族以及城市经济崛起的象征。
我国的超高层建筑发展始于 1990 年,1990~2007 年是超高层建筑的起步期,2008~2012 年为超高层建筑的快速发展期,2013~2018 年可谓是超高层建筑的繁荣期。
以高度为依据,本文将超高层建筑分为以下 4 个区段:250~300m ,300~400m ,400~500m以及 500m 以上。
截止到 2012 年,我国共建成超高层建筑 94 幢,其 高度分布比例如图 1 所示。
250~300m 的超高层建筑数量最多,约占建筑总数的 59%;500m 以上超高层建筑仅一幢;港澳台超高层建筑共计 18 幢,约占总数的 20%。
这一阶段国内典型超高层建筑有上海环球金融中心(492m )和台北 101 大厦(509m )等。
2013~2018 年,我国计划建成 250m 以上的超高层建筑共计 164 幢,如图 2 所示。
与图 1 相比,300~400m 的超高层建筑数量显著增多,约占总数的 43%。
港澳台超高层建筑共 2 幢,约占总数的 1.2%。
除超高层建筑数量不断增多外,其高度近年来也在 不断刷新。
500m 以上的超高层建筑增多,部分塔楼高度已突破 600m ,如上海中心大厦,其主体建筑结构高度为587m ,总高度为 632m 。
建成之后将成为世界第一绿色摩天高楼,并与 420.5m 的金茂大厦、492m 的环球金融中心共同构成浦东陆家嘴金融城的新三角。
超高层建筑结构设计的关键性问题分析
超高层建筑结构设计的关键性问题分析超高层建筑的兴起是城市发展的标志之一,它们的设计和结构成为工程领域里的关键问题。
超高层建筑通常指的是高度超过300米的建筑物,它们需要应对诸多挑战,包括风荷载、地震荷载、结构稳定性、材料选用等方面的问题。
在这篇文章中,我们将对超高层建筑结构设计所面临的关键性问题进行分析和探讨。
超高层建筑的风荷载问题是结构设计中的一个重要考虑因素。
由于建筑高度的增加,风的影响也随之增加,会在建筑结构上产生更大的作用力。
超高层建筑的结构设计需要考虑风压、风速、风载作用时间等因素,通过合理的结构形式和层间连接方式来减小风荷载对结构的影响,保证建筑的稳定性和安全性。
超高层建筑结构的稳定性也是一个关键性问题。
由于建筑高度的增加,结构材料的力学性能和受力方式会发生改变,建筑结构的稳定性将成为一个更大的挑战。
需要采用合理的结构形式和梁柱布置方式,设计合理的结构剪力墙和支撑系统,以提高建筑结构的稳定性,保证超高层建筑在受力状态下不发生倾斜和破坏。
超高层建筑结构的材料选用也是一个重要的问题。
超高层建筑需要承受巨大的荷载,因此结构材料的强度、韧性、耐久性和防火性能都是需要考虑的因素。
一般情况下,超高层建筑会采用高强度混凝土、高强度钢材等材料,以满足建筑结构对材料性能的要求,确保超高层建筑在使用过程中不发生结构性能下降和破坏。
超高层建筑结构设计的关键性问题包括风荷载、地震荷载、结构稳定性和材料选用等方面。
这些问题的解决涉及多个学科领域的知识,需要结构工程师、材料科学家、地震学家等多方面的专业知识和经验。
在未来,随着科学技术的不断发展和进步,相信超高层建筑结构设计的技术将会越来越完善,超高层建筑的安全性和稳定性将得到更好的保障。
浅谈超高层的建筑结构设计分析
浅谈超高层的建筑结构设计分析超高层建筑指的是高度超过300米的大型建筑物。
随着城市化进程的加速和城市人口的不断增长,超高层建筑的需求也在不断增加。
设计一座超高层建筑的结构是一个复杂而关键的任务,需要综合考虑许多因素,包括建筑物的稳定性、抗震性、风荷载、材料强度、施工容易性以及经济效益等。
本文将从这几个方面对超高层建筑的结构设计进行分析。
首先,超高层建筑的稳定性是设计时需要重点考虑的因素之一。
一座高层建筑的稳定性取决于建筑物的重心位置、结构形式、横向和纵向刚度等。
建筑物的重心位置需要尽量靠近地面,以提高稳定性。
同时,选择合适的结构形式,如框架结构、剪力墙结构或筒结构等,可以有效提高建筑物的稳定性。
此外,增加横向和纵向刚度,如设置横向框筒、斜交支撑等,也有助于提高建筑物的稳定性。
其次,抗震性是超高层建筑设计中必须重点考虑的要素。
地震是一种常见的自然灾害,对建筑物的破坏性较大。
超高层建筑设计需要考虑地震作用对建筑物产生的影响,并采取相应的抗震设计措施。
这包括使用抗震性能良好的结构材料,如高强混凝土、钢材等,以及采取合理的连接方式和布置剪力墙、增加建筑物的抗侧稳定性等。
此外,还需要进行地震荷载计算和动态分析,以确定建筑物的抗震设计参数。
第三,风荷载是超高层建筑设计中需要考虑的另一个重要因素。
由于建筑物高度的增加,风荷载对建筑物的影响也越大。
设计师需要进行风荷载计算和模拟,以确定建筑物的风荷载大小和分布。
然后,通过采取相应的措施,如增加建筑物的抗风设计、设置风致响应减震装置等,来减轻风荷载对建筑物的影响。
第四,材料强度是超高层建筑设计中需要仔细考虑的因素之一。
由于超高层建筑要承受更大的荷载和力学作用,建筑材料的强度要求也更高。
一般来说,超高层建筑常用的结构材料包括高强度混凝土、钢材和混凝土复合结构等。
这些材料需要经过严格的检测和测试,以确保其符合设计要求,并具有足够的强度和耐久性。
最后,施工容易性和经济效益也是超高层建筑设计中需要考虑的因素。
超高层建筑结构设计的关键性问题分析
超高层建筑结构设计的关键性问题分析超高层建筑的兴起,对于城市的发展和人们的生活质量都有着重大的影响。
超高层建筑的结构设计面临着诸多复杂的问题,这些问题必须得到有效的解决才能保证超高层建筑的安全性和稳定性。
本文将对超高层建筑结构设计的关键性问题进行深入分析,探讨如何有效解决这些问题。
一、地基基础问题超高层建筑的地基基础是其结构设计中至关重要的一环。
由于超高层建筑的高度和重量巨大,地基基础必须能够承受巨大的荷载,并且要能够抵御地震,风力等外部力量的影响。
地基基础设计必须考虑到土壤的承载能力、地基的沉降、震动等方面的问题。
在地基基础设计中,需要采用深基础、复合基础等技术,以确保其稳定性和安全性。
地基基础的施工质量也是关键因素,任何一丝疏忽都有可能导致超高层建筑的倒塌。
二、抗震设计问题超高层建筑通常位于城市的繁华地段,因此需面对地震等自然灾害的影响。
对于抗震设计来说,首先需要准确评估超高层建筑所在地区的地震烈度,然后根据地震烈度设计合理的抗震措施。
这些措施包括采用柔性结构、减震设计、加固设计等,以确保超高层建筑在地震发生时能够尽可能地减少破坏,保护建筑物内部和人员的安全。
抗震设计还需要考虑建筑结构的材料和连接方式,以提高其整体的抗震能力。
三、风荷载设计问题超高层建筑由于其高度和独特的形态,在风的作用下容易产生较大的侧向位移和扭转变形。
超高层建筑的结构设计必须充分考虑风荷载的影响,采取相应的措施来降低风对建筑物的影响。
在风荷载设计中,需要考虑到建筑结构的刚度和柔度,以及采用合理的减风措施,如设置风洞模型进行仿真实验,选用合适的构造形式等。
风荷载设计还需充分考虑到超高层建筑所在地区的气候条件和风场情况,以确保建筑物的风荷载计算和设计得到合理的结果。
四、火灾安全设计问题超高层建筑通常人口密集,消防安全问题尤为重要。
在超高层建筑的结构设计中,需要考虑到火灾的扩散速度、逃生通道布局、防火隔离等一系列安全措施。
在建筑结构设计时,需要安排合理的逃生通道,设置防火门、防火墙等设施,并合理规划建筑结构的防火分区和材料的防火性能,以确保在发生火灾时,居民和建筑物都能够得到有效的保护。
超高层建筑结构力学分析与设计研究
超高层建筑结构力学分析与设计研究一、引言超高层建筑作为当代城市发展的重要标志和建筑技术的突破,对于结构力学分析与设计研究提出了更高的要求。
本文旨在探讨超高层建筑在结构力学方面的特点以及相关的研究和设计方法。
二、超高层建筑的特点1. 高度超高层建筑一般指高度超过300米的建筑物。
其高度超过传统建筑的限制,使结构受力分布不均匀、变形较大。
因此,超高层建筑的结构力学分析与设计需要考虑和解决高层结构的垂直荷载、水平荷载和地震动力等因素。
2. 纤细性与传统建筑相比,超高层建筑的高宽比相对较大,呈现出纤细、颗粒状的特点。
这种特点给结构力学的分析与设计带来了困难,需要考虑材料受力、变形以及风振效应等问题。
三、超高层建筑结构力学分析方法1. 成果导向的实验研究通过实验手段对超高层建筑的关键节点、承载结构进行受力分析,获得结构的强度、刚度、稳定性等基本参数。
使用模型试验、场地振动试验等方法进行结构行为分析,为工程设计提供重要的依据。
2. 数值模拟与计算分析采用计算方法开展超高层建筑的结构力学分析也是研究和设计的一种有效手段。
有限元法、计算流体力学、风洞试验等方法可以通过数值模拟对超高层建筑的结构受力与变形进行精确计算和分析,帮助工程师深入了解结构的力学性能。
四、超高层建筑的结构设计方法1. 结构抗震设计超高层建筑常常位于地震活跃区域,因此结构的抗震性能是必须要考虑的重要因素。
采用静力分析、动力响应分析等方法,确保超高层建筑在地震发生时能够安全、稳定地承受并减小地震作用。
2. 结构变形控制设计由于超高层建筑的纤细性和高度特点,其变形控制设计至关重要。
采用刚度控制设计、相邻振型设计、阻尼控制设计等方法,减小结构变形对建筑物的不利影响,保证超高层建筑的安全性和舒适性。
3. 结构材料选择与使用超高层建筑结构的材料选择直接影响其力学性能和耐久性。
钢材、混凝土、玻璃等材料被广泛应用于超高层建筑的结构设计中,根据具体的受力情况和设计需求,科学合理地选择和使用材料,提高超高层建筑的结构性能。
超高层建筑结构分析
超高层建筑结构分析超高层建筑是现代城市中的独特景观,其高度和复杂性使得其结构设计至关重要。
本文将对超高层建筑结构进行分析,探讨其中的挑战和解决方案。
I. 引言超高层建筑通常被定义为高度超过300米的建筑物。
由于其高度对结构的要求极高,超高层建筑的结构设计需要克服多种技术难题。
本文将对以下几个方面进行分析:荷载分析、材料选择、结构系统以及抗震设计。
II. 荷载分析超高层建筑的荷载包括自重、风荷载和地震荷载。
自重是建筑物本身的重量,需要合理估算并考虑在结构设计中。
风荷载是由风对建筑物表面施加的压力,需要进行风洞试验和数值模拟来确定。
地震荷载是由地震引起的地面运动传递到建筑物的力,需要以最坏的地震情况进行分析和设计。
III. 材料选择超高层建筑的材料选择对结构性能和整个建筑的可持续性有着重要影响。
常见的结构材料包括混凝土、钢结构和复合材料。
混凝土具有良好的抗压性能,适合用于超高层建筑的柱子和框架。
钢结构具有高强度和较小的自重,适合用于超高层建筑的梁和桁架。
复合材料具有较高的强度和轻质化特性,逐渐被应用于超高层建筑的结构中。
IV. 结构系统超高层建筑的结构系统是各种结构构件的组合方式,常见的系统包括框架结构、筒体结构和网壳结构。
框架结构由柱子和梁构成,适用于高层建筑。
筒体结构是指由柱子和墙构成的圆筒形结构,适用于超高层建筑。
网壳结构由网格状的构件组成,适用于特殊形状的超高层建筑。
V. 抗震设计超高层建筑的抗震设计是确保建筑物在地震中能够安全稳定的关键。
抗震设计包括选择适当的抗震性能目标、合理设计结构刚度和弹性力量储备、考虑地震与结构之间的相互作用等。
抗震设计需要符合国家和地区的建筑设计规范,确保超高层建筑的安全性。
VI. 结论超高层建筑的结构分析是建设稳定、安全的超高层建筑的基础。
荷载分析、材料选择、结构系统和抗震设计是超高层建筑结构设计中需要考虑的重要因素。
通过科学的分析和合理的设计,超高层建筑能够在城市中矗立,成为现代城市的标志性建筑。
超高层建筑结构设计的关键性问题分析
超高层建筑结构设计的关键性问题分析超高层建筑结构设计是建筑工程中的重要课题,它的设计和施工直接关系到建筑工程的安全和稳定。
超高层建筑的高度和体量都远远超出了一般建筑的范畴,因此在结构设计中存在着一系列特殊的关键性问题。
本文将就超高层建筑结构设计中的关键性问题进行分析,以期对该领域的研究和实践提供一些参考和借鉴。
一、承载能力和稳定性超高层建筑由于高度和体量的原因,在承载能力和稳定性方面存在着与普通建筑不同的挑战。
首先是建筑的自重对承载结构的要求更高,结构要能够承受更大的负荷,并且保证整体稳定。
其次是在高层建筑中,风荷载和地震作用对结构的影响更大,需要更加严格地考虑和分析。
在超高层建筑结构设计中,如何合理地分析和控制结构的承载能力和稳定性,是一个非常关键的问题。
二、抗震和减震设计地震是超高层建筑结构设计中必须面对的严峻挑战。
地震力对结构的冲击会对建筑的稳定性和安全性产生巨大影响,因此必须对建筑结构进行抗震设计。
在超高层建筑中,通常会采用剪力墙、筒状结构、横向框架等抗震设计方案,并且会考虑采用减震装置来减小地震作用对结构的影响。
如何实现超高层建筑结构的有效抗震设计和减震措施,是结构设计中的另一个非常重要的关键性问题。
三、变形和裂缝控制超高层建筑由于重量和高度的原因,建筑结构在使用过程中势必会出现一定的变形和裂缝。
为了保证建筑的使用性能和安全性,需要针对不同部位和不同情况合理控制变形和裂缝。
特别是在超高层建筑中,由于建筑结构受力更加复杂,因此变形和裂缝控制更加关键和复杂。
如何在超高层建筑结构设计中有效控制变形和裂缝,是一个亟待解决的关键性问题。
四、结构材料和连接方式选择超高层建筑结构设计中的关键问题还包括结构材料和连接方式的选择。
在超高层建筑中,通常会采用更加高强度和高稳定性的结构材料,比如高强混凝土、高强度钢材等。
结构连接方式也需要更加可靠和稳固,以保证超高层建筑在使用过程中的安全和稳定。
结构材料和连接方式的选择是超高层建筑结构设计中的另一个非常关键的问题。
超高层建筑结构设计问题分析及对策
超高层建筑结构设计问题分析及对策摘要:在城市化发展不断加快的背景下,建筑行业也迎来更多的发展机遇,城市用地也在日益减少,现代建筑开始向高层甚至超高层建设发展,超高层建筑不仅缓解城市用地紧张的问题,也成为城市发展一道美丽的风景。
在超高层建筑的高度不断上升的同时,超高层建筑的结构也在发生一定的变化,对整体的设计提出更高的要求,超高层建筑在结构的设计方面应该根据实际情况具体分析,严格坚持贯彻落实国家对超高层建筑设计要求的相关标准,并且制定出科学完善的解决措施,促进建筑行业的蓬勃发展。
本文将从超高层建筑结构设计的原则入手,分析超高层建筑结构设计中的问题,探究超高层建筑结构设计中问题的解决对策。
关键词:超高层建筑,结构设计,问题分析,对策前言:超高层建筑的结构设计与建筑工程的整体质量有直接的关系,其能够直接影响建筑的美观以及安全性能,因此,作为一名建筑设计师应该具备较高的职业技术能力和综合素养。
城市建设中的超高层建筑是对一个城市文明程度、繁荣程度、进步程度的外在体现,因此,研究超高层建筑的结构设计有重要的价值意义。
随着现代化发展水平不断发展,对超高层建筑的设计也提出更大的要求,越是大型的建筑越应该进行大胆的设计,设计师需要具备开阔的思维和独特的视野,不断的创新超高层建筑设计的理念,将实用性和安全性、美观性等综合考虑,为超高层建筑的设计开发出一片更广阔的天地。
一、超高层建筑结构设计的原则1、简图设计合理简图设计在超高层建筑结构的设计中占据非常重要的地位,并且对超高层建筑简图设计的要求也较高,其设计需要有非常精准的数据支撑,倘若数据不够精确,则极易可能出现设计方面的偏差,最终导致建筑主体的安全性降低。
因此,在进行简图设计之前,设计人员应该实际前往建筑场地进行实地的考察,对建筑场地以及周边的环境有十分充足的了解,能够掌握建筑场地的全貌,进行进行简图设计,充分确保数据的精准性,以便为后期的施工提供有效的数据支撑。
超高层建筑结构设计的关键性问题分析
超高层建筑结构设计的关键性问题分析【摘要】超高层建筑的结构设计在现代建筑领域有着非常重要的地位。
本文通过对地基处理与基础设计、结构体系选择与优化、风荷载与抗风设计、地震作用与抗震设计以及材料选择与施工质量等关键性问题进行深入分析。
在地基处理与基础设计中,合理的地基处理和基础设计是超高层建筑安全稳定的基础。
结构体系选择与优化则关系到建筑的整体结构强度和稳定性。
风荷载与抗风设计是保证超高层建筑在强风环境下不受损的关键。
地震作用与抗震设计是保障超高层建筑在地震发生时不倒塌的重要因素。
材料选择与施工质量则直接影响建筑的使用寿命和安全性。
通过对这些关键性问题进行分析,可以更全面地认识超高层建筑结构设计的重要性,为相关领域的研究和实践提供参考和指导。
【关键词】超高层建筑、结构设计、地基处理、基础设计、结构体系、风荷载、抗风设计、地震作用、抗震设计、材料选择、施工质量、关键性问题分析1. 引言1.1 超高层建筑结构设计的关键性问题分析超高层建筑的发展已经成为现代城市建设的必然趋势,随着科技的发展和经济的繁荣,越来越多的超高层建筑如雨后春笋般拔地而起。
与高度增加相对应的是建筑结构设计所面临的巨大挑战和风险。
超高层建筑的结构设计不仅关乎建筑的安全性和稳定性,还需考虑经济性、美观性、环保性等多方面因素,因此其关键性问题分析显得尤为重要。
在超高层建筑结构设计中,地基处理与基础设计是首要考虑的问题。
考虑到超高层建筑的自重和风荷载,地基必须具备足够的承载能力和稳定性,以确保建筑结构的安全。
结构体系的选择与优化也是超高层建筑设计的关键问题之一。
不同的结构体系会直接影响建筑的整体性能和经济性,因此需要进行全面的分析和比较。
风荷载与抗风设计、地震作用与抗震设计、材料选择与施工质量等方面也是超高层建筑结构设计过程中需要认真考虑的关键问题。
通过详细的问题分析和科学的设计方法,才能确保超高层建筑的结构设计达到最佳状态,实现安全、经济、美观和环保的统一。
超高层建筑结构设计问题分析及对策
超高层建筑结构设计问题分析及对策邮编:广东佛山528200摘要:超高层建筑的崛起已经成为当代城市景观中的一道靓丽风景线。
随着城市化进程的不断推进,超高层建筑的数量和高度不断增加。
由于其特殊的高度和结构特点,超高层建筑的结构设计面临着前所未有的复杂性和挑战。
本文将对超高层建筑结构设计问题进行深入分析,并探讨解决这些问题的对策。
关键词:超高层建筑;结构设计;问题分析引言随着城市化进程的加速和土地资源的有限性,越来越多的城市开始向上发展,超高层建筑成为解决城市人口密集和土地利用效率的重要选择。
超高层建筑一般指高度超过300米的建筑物,其形态复杂、高度巨大,给结构设计带来了诸多挑战。
超高层建筑结构设计的合理与否直接关系到建筑的安全性和稳定性。
深入分析超高层建筑结构设计问题并提出相应的对策和解决方案,具有重要的现实意义。
1超高层建筑结构设计要点1.1荷载分析和处理超高层建筑要能够承受来自自重、楼层荷载、风荷载、地震荷载等多种荷载的作用。
设计人员需要仔细分析和合理分配各种荷载,确保结构的稳定性和安全性。
1.2结构材料选择与优化在超高层建筑中使用的结构材料必须具备足够的强度和刚度,还要考虑抗震性能、耐久性和可持续性等因素。
设计人员需要根据具体的工程要求和材料性能进行选择和优化,以满足结构设计的要求。
1.3结构类型与系统选择不同的超高层建筑可能采用不同的结构类型和系统,设计人员需要根据建筑的功能、使用要求和地理条件等因素选择合适的结构类型,并进行系统的优化。
1.4风效应控制高层建筑存在较大的风荷载,设计人员需要通过风洞试验和数值模拟等方法进行风效应的研究和控制。
1.5基础设计与支撑系统超高层建筑的基础设计非常重要,需要结合地质勘察和土壤条件进行合理的基础类型选择,确保结构的稳定和安全。
支撑系统也需要被精心设计,以提供结构的整体稳定性和刚度。
1.6多学科协同设计超高层建筑的结构设计必须与建筑设计、机电设计等其他专业紧密协调。
超高层建筑结构的分析与设计
超高层建筑结构的分析与设计超高层建筑作为人类建筑科技的杰作,是城市发展的标志之一。
它们挺拔入云,耸立于天际,不仅是人类智慧的结晶,更是城市的地标,给人带来无尽的视觉震撼和美感。
然而,随着建筑高度的增加,超高层建筑的结构设计也面临着更多的挑战与考验。
首先,超高层建筑的结构分析是设计的前提。
在设计过程中,结构分析的主要目的是确定建筑的受力情况,包括荷载分析、地震影响分析等。
荷载分析是指对建筑受到的负荷进行计算和评估,包括静态和动态荷载。
静态荷载包括自重、雪载、风载等,而动态荷载主要指地震荷载。
超高层建筑由于其高度和体量的巨大特点,其荷载分析更加复杂和精细。
荷载分析结果不仅直接影响到结构的稳定性和安全性,也是后续设计工作的基础。
其次,超高层建筑的结构设计是关键环节。
结构设计需要根据力学原理和结构力学知识,确定合适的结构形式和材料,以承担荷载并保证建筑的稳定性。
常见的超高层建筑结构形式包括框架结构、筒仓结构和水平结构等。
框架结构是最常见的一种形式,其通过立柱和梁框架的组合,承担建筑重力和侧向荷载。
而筒仓结构则更加适用于超高层建筑的设计,通过圆柱形的主体作为建筑的承载体,提供了更好的抗震性能。
水平结构则通过水平层板的组合,将建筑受力进行分散和转移。
结构设计需要综合考虑建筑的功能需求、地理环境、施工工艺以及建设成本等因素,以得到最优的结构方案。
此外,超高层建筑的结构设计还需要考虑建筑的节能性与可持续性。
随着全球环境问题日益突出,节能与可持续发展已经成为现代建筑的重要目标。
在超高层建筑的结构设计中,采用高效节能的材料和技术,以减少能源消耗和环境污染,是一个重要的课题。
例如,使用节能玻璃、外墙保温系统、太阳能发电等技术,可以显著提高建筑的节能性能,并减少对自然资源的依赖。
最后,超高层建筑的结构设计也需要考虑建筑的美学与文化表达。
超高层建筑作为城市的地标,其造型和外观设计对于城市形象的塑造至关重要。
在结构设计中,要充分考虑建筑的形式美和空间感,以及与周围环境的和谐相融。
超高层建筑结构整体稳定性分析方法探讨
超高层建筑结构整体稳定性分析方法探讨随着城市化进程的加快和人口的不断增长,超高层建筑在现代城市中扮演着越来越重要的角色。
然而,超高层建筑的特殊性质使得其结构整体稳定性成为设计和施工过程中的一个重要考虑因素。
本文将从理论和实践两个角度,探讨超高层建筑结构整体稳定性分析的方法。
一、理论探讨1.框架分析法框架分析法是一种经典的结构稳定性分析方法,适用于刚性结构或刚性连续体。
其基本思想是将结构离散化为框架元素,并在各个节点上施加不同的荷载和边界条件,以求解结构的位移和力的分布情况。
在超高层建筑中,可以通过分析主要的竖向和水平位移来评估结构的稳定性。
2.非线性分析法传统的结构分析方法往往基于线性弹性理论,忽略了结构的非线性效应。
然而,对于超高层建筑这样的大跨度和大变形结构,非线性效应往往是不可忽略的。
非线性分析法可以通过考虑结构的材料非线性、几何非线性和接触非线性等因素,更真实地模拟结构的实际力学行为,从而提供更准确的稳定性评估。
3.动力分析法超高层建筑常常面临地震、风荷载等外部环境的作用,对结构稳定性提出了更高的要求。
动力分析法可以将结构的动力响应纳入考虑,通过模拟结构对地震或风荷载的反应,评估结构的整体稳定性。
常见的动力分析方法包括模态分析、时程分析和随机振动分析等。
二、实践探讨1.典型案例分析超高层建筑的结构稳定性问题在实践中得到了广泛关注。
以中国的上海中心大厦为例,该建筑高度632米,结构复杂,面临着强烈的风荷载和地震荷载。
在设计过程中,采用了基于非线性分析方法的协调模态组合法来评估结构的稳定性,并进行了全面的风洞试验验证。
该案例表明,结合理论和实践相结合的方法能够有效地解决超高层建筑的结构稳定性问题。
2.在建筑材料和结构设计中的应用在超高层建筑的材料选择和结构设计中,结构整体稳定性是一个关键的考虑因素。
例如,在混凝土结构中,可以采用高性能混凝土和纤维增强材料来提高结构的整体稳定性。
在钢结构中,可以通过合理的结构布局和剪力墙的设计来增强结构的整体稳定性。
超高层建筑的结构设计与分析
超高层建筑的结构设计与分析随着城市化的快速发展,超高层建筑成为了现代城市的地标式建筑,它不仅是提高城市用地效率的重要手段,还能够彰显城市的发展实力。
然而,随着建筑高度的增加,对于超高层建筑的结构设计和分析就提出了更高的要求。
那么,在超高层建筑的结构设计与分析中,有哪些需要注意的问题呢?I、超高层建筑的结构设计超高层建筑的结构设计需要从以下几个方面加以考虑:1.承载力安全性超高层建筑的自重和荷载非常大,因此在结构设计中,需要保证其承载力的安全性。
主要是要有足够的极限破坏荷载。
同时,控制变形也是至关重要的,结构变形应该在可控的范围内。
2.结构稳定性超高层建筑的结构稳定性问题较为复杂,需要考虑地震、风荷载等因素。
地震荷载是超高层建筑中非常重要的设计考虑因素之一,因此结构设计中需要考虑地震对建筑物的影响并进行相应的抗震措施。
3.施工性超高层建筑的结构设计需要保证施工的可行性,并需要考虑施工的安全和效率。
需要在结构设计过程中,提高结构的模块化程度,采用标准化的件式和构件。
II、超高层建筑的结构分析超高层建筑的结构分析需要从以下几个方面进行:1.荷载分析荷载分析需要考虑自重荷载、活荷载和作用在建筑结构上的各种荷载。
这些荷载会对超高层建筑的结构和变形产生影响。
2.稳定性分析稳定性分析是超高层建筑结构分析中必须要考虑的问题,需要根据荷载和地震等因素进行分析,确保超高层建筑的结构稳定性满足要求并有充足的稳定裕量。
3.受力分析超高层建筑的受力分析需要考虑各个构件和部位的受力情况,包括弯矩、剪力、轴力和扭矩等。
4.变形分析超高层建筑在受到荷载和地震等因素的影响下会产生一定的变形,因此变形分析也是结构分析中必须要考虑的问题。
需要通过模型分析,计算得出结构的扭转角度、变形程度等参数。
综上所述,超高层建筑的结构设计和分析需要综合考虑各个方面的因素,确保超高层建筑的结构承载能力、稳定性和施工性都能够得到合理的保证。
同时,需要运用现代工程技术和结构设计理论,不断提高超高层建筑的设计水平,为城市的发展和进步做出更加积极的贡献。
超高层建筑结构设计的关键性问题探讨
超高层建筑结构设计的关键性问题探讨摘要:超高层建筑是我国经济发展重要的成果,同时也是推进经济发展的助推力。
为了发挥超高层建筑应有的作用,在超高层建筑的结构设计中除了首先要考虑其安全性外,还需要使其更加的实用美观。
超高层建筑的结构设计相比于普通高层建筑来讲更加复杂,因此对其的调整也需要更加精细化。
通过更加合理的结构设计,使超高层建筑的建设成果更符合使用的需求。
关键词:超高层建筑;结构设计;关键性问题1超高层建筑结构设计概述1.1超高层建筑结构体系的类型超高层建筑结构体系分为不同的类型,包括混凝土结构体系、钢结构体系、钢组合结构体系和钢筋混凝土结构体系的设计等。
目前常见的高层建筑结构体系为钢筋混凝土结构,钢筋混凝土结构体系中包括框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等。
1.2超高层建筑结构设计目标超高层建筑结构在设计时应以满足实用需求为目标。
一要满足安全要求,需要符合国家验收标准,具有一定的防震、防火、防风能力。
二是满足使用需求,能够根据目标的层高设计出相应的建筑结构,并且能够让居民或企业顺利地进行生产生活。
三是满足环境要求,设计的建筑结构能够在周围的环境下得以实现。
1.3超高层建筑结构的材料类型在超高层建筑结构材料的选用上,钢筋混凝土以其诸多特点成为材料选择的首选。
钢筋混凝土的特点是坚固性强、刚度大、防火性好、成本低、易于维护等,因此在各类建筑中都被广泛应用。
为了在超高层建筑结构中将钢筋混凝土的优势发挥到最大,需要注意钢筋混凝土材料的设计应该以超高层建筑的整体设计为依据,根据超高层建筑结构的设计选择钢筋混凝土的结构厚度。
1.4超高层结构体系类型的选择在选择超高层结构体系时需要综合考虑各类型的优势和缺点,下面进行逐一的分析:(1)框架结构体系。
这一体系通过横向梁和纵向柱的交叉构建形成立体的框架,使结构能够承受垂直和水平两方面的压力。
框架结构的主要特点为设计简单,并且能够根据周围的环境灵活地进行布置。
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近年来,中国的高层建筑如雨后春笋般拔地而起,成为城市的标志和风景线。
随着城市化进程的加快和经济的快速发展,高层建筑不仅成为城市的标志性建筑,更成为城市发展的动力和象征。
而随着高层建筑的不断涌现,其结构设计和安全问题也逐渐受到人们关注。
本文将从现状、发展趋势和问题等方面对我国高层建筑结构进行探讨。
一、现状目前,中国的高层建筑已经有了一定的发展和成熟,不仅在数量上有所增加,更在设计和建造技术上有了一定的突破和提升。
中国一些大城市如上海、广州、深圳等都建成了许多高层建筑,其中包括商业大厦、住宅楼和酒店等。
在高层建筑的结构设计上,我国也有了很多进步和创新。
通过建筑学、结构工程和新材料的不断发展和应用,我国高层建筑的结构设计日益丰富和多样化。
不仅有传统的钢筋混凝土结构,还有近年来广泛应用的钢结构、玻璃幕墙结构和预应力混凝土结构等。
在建筑施工技术上,中国也有了很多新的突破和发展。
高空作业、模块化建筑和新型建筑机械设备的应用,使得高层建筑的施工效率大大提高,同时也更加安全和可控。
二、发展趋势未来,我国高层建筑的发展趋势将朝着更加智能化、环保和安全化方向发展。
随着科技的不断进步和应用,高层建筑将会更加智能化和便利化。
通过智能化系统和设备的应用,高层建筑的安全性、舒适度和效率将得到大大提高。
未来的高层建筑也将更加关注环保和可持续发展。
在建筑材料的选择和使用上,将更加倾向于环保和可再生材料,通过节能设计和建筑设备的应用,来最大限度地降低建筑物的能源消耗和环境污染。
随着我国城市化进程的加速和经济的飞速发展,高层建筑也将进一步多元化和个性化。
未来的高层建筑将会更加注重文化和艺术融入,每一座高楼都将成为城市的独特风景线。
三、问题分析随着高层建筑的迅猛发展,也带来了一些问题和挑战。
首先是结构设计的安全问题。
一些高层建筑在设计上过于浮夸和不合理,可能存在结构承载能力不足、风荷载和地震力不合理等安全隐患。
浅析超高层建筑设计的问题分析及对策探讨
浅析超高层建筑设计的问题分析及对策探讨摘要:随着当前房地产行业的快速发展,城市土地资源的拍卖价格也随之走高,在此过程中企业为提升自身收益,并且加强获得土地的应用率,各类复杂高层及超高层建筑也快速出现。
大量复杂高层与超高层建筑结构项目的出现,使得其工程的设计现状,也引起了研究人员及设计人员的关注。
如何更好的提升土地资源应用率,并且提升建筑结构设计质量,成为当前建筑企业发展中主要面临的问题。
关键词:高层建筑;结构设计;问题;对策引言随着科学技术发展进步,建筑设计不断变化,建筑工程逐渐朝着高层变化的发展。
建筑结构设计成为建筑工程发展主要趋势,高层建筑设计的质量成为人们广泛关注。
高层建筑结构设计成为建筑设计主要工作之一,直接影响建筑行业的质量和使用寿命。
所以我国高层建筑结构设计存在剪力墙结构体系设置不合理、建筑设计超高、嵌固端设计不合理等问题,设计人员要对此问题给予高度重视,采取有效的解决措施,并且提高建筑行业质量的提升。
1.超高层建筑结构体系1.1体系的分类以及选用原则超高层建筑一般是按照建筑使用功能、建筑高度不同以及建筑抗震防水、防火和经济、可靠、合理、安全的原则,将超高层建筑结构体系分为框架结构体系、框架-剪力墙结构体系、剪力墙结构体系、框-筒结构体系、束筒结构体系以及筒中筒结构体系。
在超高层建筑结构设计中主要采用钢筋混凝土结构、型钢混凝土结构、钢管混凝土结构和全钢结构。
目前,钢筋混凝土结构是我国超高层建筑的主要应用材料。
在进行超高层建筑结构体系的选用时,首要考虑其安全及经济性,其次要依据超高层建筑的高度和施工环境来选择,同时要求超高层建筑的结构应具有较强的承压能力。
1.2超高层建筑的结构材料分析钢筋混凝土材料之所以成为我国目前超高层建筑建设中使用最为广泛的材料,是因为钢筋混凝土在适应超高层建筑结构设计的前提下,能够全面发挥其性能,并且钢筋混凝土耐久性较强,结构刚度较大,在维护过程中成本费用较低,因此钢筋混凝土作为建筑材料被广泛应用于建筑领域。
超高层建筑结构整体稳定性分析方法探讨
超高层建筑结构整体稳定性分析方法探讨超高层建筑是一种极为复杂的工程结构,其高度、重量和结构复杂度都远超一般建筑物。
因此,超高层建筑的稳定性分析成为了一个极为关键的问题。
本文将探讨超高层建筑结构整体稳定性分析方法,从结构设计、静力计算、动力计算、非线性分析等几方面展开。
一、结构设计超高层建筑的结构设计是保证其稳定性的基础。
在超高层建筑结构设计中,需要考虑如下因素:1.荷载:超高层建筑所承受的荷载相对较大,因此需要考虑设计荷载的各个方面,包括重力荷载、风荷载和地震荷载等。
这些荷载将以不同方式作用于建筑物结构之上,要保证结构安全稳定,就需要考虑这些荷载之间的相互影响。
2.结构体系:超高层建筑的结构体系可以分为框架式、核筒式、桶式、双塔式等,每种结构体系都有其适用的范围和特点。
设计人员需要根据具体情况选择最为合适的结构体系。
3.材料:超高层建筑常常采用高强度混凝土或钢结构,如何选择合适的材料,考虑其强度、刚度、耐久性、防火性等因素,是设计的关键。
二、静力计算静力计算是超高层建筑稳定性分析的重要环节,其目的是通过静态平衡方程计算出建筑物的受力状态,以及各个构件的内力、位移等参数。
静力计算具体包括以下几个方面:1.建筑物重心计算:重心是建筑物平衡的关键,需要根据建筑物的荷载和结构体系计算出其重心位置。
2.反力计算:静力平衡方程的左边是受力,右边是反力。
通过计算反力,可以得到结构的受力状态。
3.内力计算:超高层建筑结构需要承受较大的荷载,因此在设计时需要考虑内力计算,例如弯矩、剪力、轴力等。
内力计算结果将直接关系到结构的稳定性和承载能力。
三、动力计算动力计算是超高层建筑稳定性分析的另一个重要环节,其目的是分析建筑物在地震、风等自然灾害下的动态反应,以及处理结构的稳定性问题。
动力计算包括以下几个步骤:1.建筑物振型计算:建筑物的振型分析是针对结构的动态特性进行分析,主要是分析建筑物在地震、风等环境下的振动情况。
超高层建筑结构设计与分析研究
超高层建筑结构设计与分析研究一、超高层建筑结构设计的重要性超高层建筑作为城市的标志性建筑,不仅仅是视觉上的存在,更是对设计和技术的极限挑战。
它的建设对于城市的发展、工业的进步和国家的整体形象都有着重要的影响。
而在超高层建筑结构设计中,如何找到设计方案,如何确定结构模型、材料等,成为了设计者面临的核心问题。
在超高层建筑结构设计的前期,需要进行大量的分析和动态模拟,包括地震、风荷载等载荷要素的计算,以及各种参数的调整。
设计者们需要运用专业的分析技术、先进的计算机软件和理论基础,将这些数据进行模拟建模,以得出合理的方案。
二、超高层建筑结构设计和材料选择1. 结构模型在建筑设计中,在考虑建筑的稳定性和耐久性时,结构模型是非常重要的。
在超高层建筑结构设计中,常用的模型有空心模型,实心模型,桁架系统和球面三角网格等。
实际上,每个模型都有其优点和缺点,可以根据不同的项目进行选择。
例如,在洛杉矶的US Bank Tower上就采用了桁架系统,而在上海的环球金融中心则采用了球面三角网格结构。
2. 材料选择超高层建筑材料的选择与结构模型密切相关。
在目前的设计中,首选的建筑材料往往是钢筋混凝土和钢材。
这些材料的特点是强度高、控制韧性好、耐久性高,但在选择时也需要考虑不同材料之间的耦合性和保障工期等因素。
三、超高层建筑结构设计中的挑战1. 设计计算复杂超高层建筑结构设计涉及到的技术较为复杂,设计计算量也相应增加。
因此,设计需要配备一支专业、素质与经验领先的设计团队。
针对着不同的设计要求和项目建设周期,结构工程师和材料科学家需要围绕着超高层建筑的结构特点和机理,利用数字模拟软件、快速原型制造技术等现代技术手段建立更加快速和精细的计算方法和评估体系。
2. 增加了安全风险超高层建筑在设计和建造过程中面临着诸多安全风险。
例如设备部件距离安全距离不足,可能会导致系统失控或故障;另外,不同地质环境下,地基下沉或断层移动可能会使建筑结构产生变形或突变。
超高层建筑结构设计的重点问题分析
超高层建筑结构设计的重点问题分析摘要:随着我国经济的快速发展,超高层建筑的结构设计问题越来越受到重视,它对超高建筑的使用和质量有很大的影响。
在超高层结构的设计中,必须重视结构体系的设置、嵌固端的设置、结构扭转等问题,以确保其设计的质量。
该文章主要针对超高层建筑结构的设计工作进行了分析,并且针对重点问题进行了探讨,在此基础上提出了相应的意见和建议,希望能给有关人员带来帮助和参考。
关键词:超高层建筑;结构设计;重点问题引言随着我国城市建设的不断深入,我国的超高层建筑也迅速发展起来。
超高层建筑,除了给人一种高耸的印象,更重要的是,超高层建筑在占地面积上,能发挥出最大的作用。
但是,随着我国城市建设的迅速发展,为了提高土地利用率,超高层建筑的规模将会越来越大。
因此,超高层建筑的结构设计越来越受到重视。
1超高层建筑的构造系统选取1.1超高层建筑的划分不同国家和地区对建筑高度的划分并不相同,也就是说什么高度可以定义为超高层建筑,在世界各国是不相同的。
1972年8月在美国宾夕法尼亚洲的伯利恒市召开的国际高层建筑会议上,曾经专门讨论并提出高层建筑的分类和定义,将152米(即500英尺)以上的建筑定义为超高层建筑,而我国《民用建筑设计通则》GB50352—2005是这样规定的,建筑高度超过100m时,不论是住宅或公共建筑,均视为超高层建筑。
通常,在超高层建筑工程中,通常使用钢筋混凝土结构、钢结构和钢混凝土混合结构,而常用的结构形式有筒中筒和其它复合结构,一般来讲,不论采用何种主体结构,均可依据工程实际而合理地设置加固层。
通过实例分析,指出了楼盖结构较适合于预应力、压型钢板等,在这种类型的结构形式下,可以有效地降低楼顶的实际高度。
所以工程在具体建设过程中要对超高层建筑进行科学有效的划分,这对于工程的建设以及使用来说是至关重要的。
1.2超高层的材料分析从我国现阶段的工程实践来看,目前在对超高层建筑进行施工时,所使用到的结构材料主要包括混凝土结构以及钢结构等,除此之外使用的还有钢混结构。
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能量守恒原理:机械能-电能-热能,形成能量 耗散。
三、超高层建筑结构设计新技术
3.2 风振控制技术研究——电磁涡流式调谐质量阻尼器(EC-TMD)
上海中心大厦
首次将电磁涡流技术引入到超高层建筑TMD 阻尼系统中,有效提高了TMD的工作效率与 稳定性。
苏州国际金融中心
大连国贸中心
消防水箱兼做TLD(约590t)
浅水水箱(TLD)置于大厦顶层
三、超高层建筑结构设计新技术
3.2 风振控制技术研究——主动质量阻尼器(AMD)
主动质量阻尼器是将结构响应的反馈和结构中关键位置处激励的前馈,经计算机分析处理 后向驱动器发送适当的消息,将惯性控制力施加于结构实现振动控制。
8度+ 7% 7度 (0.15g) 16%
6度 33%
7度 (0.1g)
44%
一、我国超高层建筑发展现状
7度 (0.15g)
4%
8度+ 14%
7度 (0.1g)
34%
6度 48%
250m以上建成超高层建筑
250m以上在建超高层建筑
我国已建成的超过250m的超高层建筑主要分布于6度及7度(0.1g)地区,约占77%;7 度(0.15g)及以上高烈度地区数量约占23%。
随着建筑高度的不断增加,结构抗侧刚度趋于变柔、阻尼降低,结构对风作用更加敏感。 通过采用气动优化技术,可有效减小结构风荷载响应,从而降低结构造价。
建筑物平面外形优化:平面轮廓优化、角部修正
超高层建筑 气动优化技术
建筑物立面外形优化:锥形化立面、阶梯缩进平面、随高度改变平面形状
改变局部形态:附加开洞、附加扰流翼、塔冠形态复杂化
二、超高层建筑发展特点
2.1 建筑功能 2.2 结构体系 2.3 结构材料 2.4 小结
2.1 建筑功能
克莱斯勒大厦 帝国大厦 (319m) (381m)
约翰汉考克中心 (344m)
世贸中心 (417m)
二、超高层建筑发展特点
21世纪以前
吉隆坡石油双塔 广州中信广场 日本Landmark Tower
随高度改变平面形状的方法,主要是使建筑在不同高度处的平面形状发生改变。
上海中心大厦
210º 180º 150º 120º 90º
塔楼外表皮旋转120o (平面形状随高度扭转)
3.1 气动优化技术研究 (3)改变局部形态——附加开洞
三、超高层建筑结构设计新技术
通过附加开洞改变风场环境。合适的开洞有利于控 制建筑物整体的风致响应,同时使建筑更加美观。
结构高度/m
500
450
框架-核心筒、框筒-核心筒适用于高度250~400m
400
的超高层建筑。
350
300
250 框架-核 框筒-核 巨型框架- 巨型框架心筒 心筒 核心筒 核心筒-巨 型支撑
各结构体系在不同高度超高层建筑中的分布
巨型框架-核心筒、巨型框架-核心筒-巨型支撑适用 于高度400m以上的超高层建筑。
我国超高层建筑结构分析与探讨
丁洁民 吴宏磊 王世玉
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 2018.06
汇报内容
我国超高层建筑发展现状 超高层建筑发展特点 超高层建筑结构设计新技术 300m级与500m级超高层建筑结构设计探讨 结论及展望
一、我国超高层建筑发展现状
1.1 建筑高度 1.2 分布地区 1.3 小结
2.3 结构材料
二、超高层建筑发展特点
混凝土结构 19%
混合结构 77%
纯钢结构 4%
混凝土结构 纯钢结构 混合结构
高度250m以上超高层建筑的材料使用情况
(1)超高层建筑所采用的材料可分为三类:钢结构、 混凝土结构和钢-混凝土混合结构。
(2)超高层建筑采用的材料主要以混合结构为主, 约占77%;其次为混凝土结构,约占19%;纯钢结构 应用最少,约占4%。
1.1 建筑高度
一、我国超高层建筑发展现状
数量
我国250米以上已建成超高层建筑数量统计
120
108
100
80
60
50
40
20
0 250~300
300~400
8
400~500
4
500+
高度/m
我国250米以上已建成超高层建筑数量统计
400~500 5%
500+ 2%
300~400 29%
250~300 64%
508m
492m
360m
423m
1000m
828m
632m
599.1m
528m
2000
建筑 功能
综合体为主
2020
2.2 结构体系
二、超高层建筑发展特点
700
250m以上的超高层建筑结构一般主要采用4种结
650
构体系:框架-核心筒、框筒-核心筒、巨型框架-
600
550
核心筒和巨型框架-核心筒-巨型支撑。
台北101——1个660吨TMD
三、超高层建筑结构设计新技术
3.2 风振控制技术研究——调谐液体阻尼器(TLD)
调谐液体阻尼器是利用晃动的液体吸收并耗散结构振动能量的附加阻尼系统。 TLD实质上是箱体,部分以液体(一般为水)填充并置于结构顶部。通过选择合适的TLD
箱体尺寸和液体深度,可将晃动的频率“调谐”至结构的自振频率。
① 截至2018年5月底,我国已建成250m以上超高层建筑共170幢;在建250m 以上超高层建筑共84幢;
② 我国已建成的250m以上超高层建筑主要分布于珠三角、长三角等经济发达区 域;受“一带一路”政策影响,我国在建的250m以上超高层建筑分布区域明 显向西部地区转移,约占35%;
③ 对于我国在建的250m以上超高层建筑,位于8度以上高烈度地震区的建筑数 量明显增加(约占14%);位于基本风压大于0.5kN/m2强风地区的建筑数量 有所减小(约占32%)。
(596.6m),中国尊大厦(528m)、合肥恒大国际金融中心(518m)等。
一、我国超高层建筑发展现状
1.2 分布地区 地区分布
西北 1%
中部 9%
其他 7%
环渤海
11%
珠三角 34%
西南 9%
长三角 29%
西北 9%
其他 12%
珠三角 19%
中部 11%
环渤海 9%
长三角 14%
西南 26%
截至2018年5月底,我国已建成250m以上的超高层建筑共170幢。 超高层建筑主要集中在250~300m,约占64%。 500m以上已建成超高层建筑仅有4幢,分别为上海中心大厦(632m)、平安金融中心
(599.1m)、广州周大福金融中心(533m)、台北101大厦(508m)。
1.1 建筑高度
我国正在建的超过250m的超高层建筑分布仍以6度及7度(0.1g)地区为主,但8度以上 高烈度地区数量明显增加,约占14%。
1.2 分布地区 基本风压
一、我国超高层建筑发展现状
0.5kN/ m2以下 (含0.5)
57%Leabharlann 0.5kN/ m2以上43%
0.5kN/ m2以下 (含0.5)
68%
0.5kN/ m2以上
(3)钢-混凝土混合结构是将钢与混凝土组合而成的 结构体系,可有效发挥钢与混凝土自身优点,因此, 超高层建筑中,钢-混凝土混合结构应用最为广泛。
2.4 小结
一、我国超高层建筑发展现状
① 随着社会经济的不断发展,超高层建筑功能逐渐由单一功能为主转变为综合体形式;
② 我国250m以上超高层建筑结构主要采用4种结构体系:框架-核心筒、框筒-核心筒、 巨型框架-核心筒、巨型框架-核心筒-巨型支撑;
32%
250m以上建成超高层建筑
250m以上在建超高层建筑
我国已建成的超过250m的超高层建筑中,位于风压大于0.5kN/m2的强风地区的数量约 占总数的43%。
我国正在建的超过250m的超高层建筑中,位于风压大于0.5kN/m2的强风地区的数量有 所减小,约占总数的32%。
1.3 小结
一、我国超高层建筑发展现状
上海环球金融中心 (锥形化+削角)
金茂大厦 (阶梯缩进)
三、超高层建筑结构设计新技术
3.1 气动优化技术研究 (2)建筑物立面外形优化——随高度改变平面形状
不同的平面形状对应不同的斯托罗哈数,影响涡激共振产生的临界风速。平面形状的改变, 扰乱脉动风荷载沿高度的相关性,削弱叠加效应,从而减弱结构风致响应。
三、超高层建筑结构设计新技术
3.1 气动优化技术研究 (1)建筑物平面外形优化——角部修正
角部修正通过改变分离剪切层的特征,促使其再附着,减小尾流宽度,从而有效地降低阻 力和脉动升力;同时,角部修正对抑制气弹不稳定性也有效。
对建筑平面轮廓的角部修正主要有倒角、削角和圆形化等措施。
台北101大厦 (削角+倒角)
三、超高层建筑结构设计新技术
3.1 气动优化技术研究 (1)建筑物平面外形优化——平面轮廓优化
对于超高层建筑来说,采用矩形平面往往抗风效率低。相较而言,平面为圆形、椭圆形、 三角形、Y形、月牙形的建筑,对风荷载的敏感性均没有矩形平面的建筑强。
玛利纳大楼 (圆形平面)
美国钢铁大厦 (三角形平面)
多伦多市长大厅 (月牙形平面)
上海中心大厦 (圆弧倒角)
三、超高层建筑结构设计新技术
3.1 气动优化技术研究 (2)建筑物立面外形优化——锥形化立面、阶梯缩进平面
锥形化立面与阶梯缩进平面只改变平面比例尺寸,不改变平面形状。 锥形化立面随高度变化,按一定速度连续缩小平面的比例尺寸。 阶梯缩进每隔一定高度,缩小一次比例尺寸。