高层建筑实例分析
高层建筑实例分析
中国尊
吉隆坡双子塔
课程名称：高层建筑创作
老师：鞠东蕾
班级：建筑1301
姓名：苑莹
学号：04
目录
中国尊2
简介 2
地块数据 3
建筑数据 3
结构分析 3
功能分析 5
抗震功能 5
吉隆坡双子塔8
简介8
建筑背景8
案例概况9
结构分析10
功能分析11
抗震功能12
优缺点分析13
中国尊
一、简介
中国尊是位于北京市朝阳区CBD核心区Z15地块的一幢超高层建筑。
主要建筑功能为办公、观光和商业。外轮廓尺寸从底部的78m×78m向上渐收紧至54m ×54m，再向上渐放大至顶部的59m×59m，似古代酒器“樽”而得名。
该建筑总高528米，未来将被规划为中信集团总部大楼。于2013年7月29日开工，计划2017年7月30日结构封顶，2018年10月竣工，到2019年3月交付使用，届时将成为首都新地标。
中国尊由北京中信和业有限公司投资，预计总投资达240亿元。
开发建设者中信集团表示，“中国尊”将集甲级写字楼、会议、商业、观光以及多种配套服务功能于一体，项目建成后将吸引国际金融机构、国际500强企业进驻。
2014年6月8日，“中国当代十大建筑”评选结果揭晓，中国尊荣获“中国当代十大建筑”。2016年8月，中国尊已超越330米高的国贸三期，成为北京第一高楼。
二、地块数据
地块范围：北侧为光华路，西侧为东三环中路。南侧地块为集中绿地，东侧地块为北京海关。东至金和东路、南至景辉街、西至金和路、北至规划绿地。
占地面积：11477.73平方米
净用地率：30.5
东西宽：136米
南北长：85米
三、建筑数据
用地面积：22410平方米
总建筑面积：43.7万平方米
容积率：13.39
绿化率：49.47%
建筑密度：21.71%
建筑总高：528米
建筑层数：地上108层、地下7层
电梯数量：101部
地下停车位：1983
四、结构分析
由于中国尊是一栋综合性建筑，集酒店、
公寓、办公于一体。为了避免酒店和公寓的楼
层出现斜撑构件，因此结构在这些楼层采用了
密柱抗弯框架的形式，而在办公楼层采用巨型
斜撑的形式。但是，如何将这两种抗侧力体系
结合成一个连贯且一致的外框结构是一个设
计难题。最后确定为全办公的形式，外框得以
统一为全高巨型交叉斜撑结构，结构体系也更
为合理。
工程主要结构体系由外框筒和核心筒组
成，其中外框筒由巨型柱、巨型斜撑、转换桁
架以及次框架组成。巨型柱位于塔楼角部，贯
通至结构顶部，并在各区段分别与转换桁架、
巨型斜撑连接。巨型柱底部截面形状为多边
形，中部及上部为矩形，采用多腔钢管混凝土柱。在设备层及避难层共设置8道转换桁架，其杆件截面采用焊接箱形截面。巨型斜撑沿各区外皮设置，也为焊接箱形截面。次框架包括重力柱和外环梁，均为焊接H形截面，其仅承担本区重力荷载，不参与整体抗侧。
中国尊大厦外轮廓的水平截面形状为倒圆角
的正方形，并沿着高度平滑收放，其外完成面几何
控制尺寸见图2。巨型外框筒的外控制面采用分段
折面的形式，既可以较好控制巨型外框筒与建筑外
完成面的距离，又可降低结构自身的加工难度。
中国尊是国内高强度钢材用量最大、比例最
高的建筑，每个结构层用钢量相比同类超高层项目
高出50%以上，工程使用的钢构件总量超过14万
吨。“中国尊大厦是全球第一座在抗震设防烈度为
8度的区域里建造的结构超过500米的摩天大楼。
中国尊采用了参数化设计方法。结构体系与
天津高银117有很多类似之处，但是项目的难点在
于其曲面的造型。由于立面呈尊形，每个楼层的外
轮廓尺寸均不相同，角部的圆弧倒角半径也每层不
同。
更重要的是，在方案设计阶段建筑师对大楼
曲线的不同几何定义进行了多次的研究，对于每个
方案，作为结构工程师都需要给出量化的性能结
果，以便于业主和设计团队做出决策。参数化的结
构设计方法使得结构可以和建筑师的几何模型无
缝对接，实时生成相应的结构模型，大大节省了工
作量，加快了响应速度。
五、功能分析
建筑在竖向上被分为三个大的功能区。
首层为12m通高大堂，2-68层为总部办
公区。其中18、37、53、54层为机械/避难层。
38、39层为两层通高的办公区空中大堂，兼作
办公区休息空间，办公层标准层高为4.2m。
70-97层为服务式公寓区。其中69、83层
为机械/避难层。70层为服务式公寓的空中大
堂和会所。
99-113层为酒店区。其中98、114层为机
械/避难层。99层为酒店大堂，设有大堂餐吧
和商务中心。105层有一个600多立方米的巨
大水箱，供应火灾用水。
115-118层为公共餐厅和酒吧。这里可以
为公众提供俯瞰整个CBD和北京的绝佳观景
平台。
地下一层为商业，与其他地块的环形商业
空间和连接地铁的步行环廊连通。地下二层为
内部员工餐厅。地下三层为酒店附属房间。
六、抗震功能
中国尊是国内目前8度区的最高楼，在全世界同等设计烈度下也是最高的建筑物。与其他7度区的超高层相比，抗震设计方面的要求更高，值得一提的是：
（1）在方案初期经过协调选取了较大的建筑底盘尺寸，有效降低了高宽比，为结构的可行性创造了条件。同时在建筑上也凸显了收腰造型的效果，达到了双赢的结果。
（2）功能业态的统一为形成单一形式的外框巨型结构创造了重要的条件。
（3）顶部尺寸放大给收腰部的核心筒提出了更高的抗震性能要求，这一点由弹塑性分析结果发现，并对其进行相应加强。
（4）中国尊还存在的一个挑战是如何在8度区较好土质条件下满足剪重比的要求。这方面也是在与超限审查专家组的多次沟通，对结构体系进行了多次的优化和调整，最终达成了一个各方均满意的设计。
中国尊为超高层建筑，上部结构传至基础的荷载巨大，在最终的桩筏基础形式的确定过程中，进行了以下几方面的综合考虑：
（1）桩型确定方面：根据相关地勘资料并参考邻近项目经验，采用钻孔灌注桩，并进行桩端与桩侧复式后压浆施工，这样可以有效地提高单桩承载力并控制沉降。采用性质很好的第12层卵石、圆砾层为桩端持力层，有效桩长达40.1~44.6m，不同区域考虑桩径分别采用1000mm与1200mm。基于地勘资料提供的参数进行估算，并且经过试桩静载荷试验确定，两种桩型的单桩承载力分别可达到14500kN与16000kN。
（2）桩基布置方面：充分考虑了2011版基础规范的变刚度调平设计精神，在荷载巨大的核心筒与巨柱范围，布置单桩承载力及刚度较大的桩（桩径1200mm）；在塔楼其他荷载相比较小的区域，则布置单桩承载力及刚度较小的桩（桩径1000mm）。这样有利于控制总沉降量及差异沉降变形，减小筏板挠度，控制筏板内力。
（3）筏板布置方面。筏板采用变厚度布置，在荷载较大的塔楼区域筏板厚度6500mm，荷载较小的纯地下室部分筏板厚度2500mm，两部分过渡区域筏板厚度4500mm。并考虑到荷载传递到筏板的上部结构荷载巨大，筏板范围向东西两侧扩大，来容纳更多基桩承担上部荷载。并且在地下室巨柱和核心筒外侧设置翼墙，来使荷载分布更平均，同时可以增强筏板抗冲切承载力。目前桩基筏板方案，由设计团队经过充分的上部结构-地基-桩基协调变形分析后，不论在承载力方面还是总沉降、差异变形方面，均可满足现行规范的相关要求。
吉隆坡双子塔
一、简介
马来西亚首都吉隆坡的双子塔(Kuala Lampur Petronas Tower)是吉隆坡的标志性城市景观，世界上最高的双子楼。
吉隆坡双子塔于1998年完工共88层，高1483英尺(452米)，它是两个独立的塔楼并由裙房相连。独立塔楼外形酷似玉米，又名双峰大厦。
吉隆坡双子塔为马来西亚石油公司的综合办公大楼，也是游客从云端俯视吉隆坡的地方。双子塔的设计风格体现了吉隆坡这座城市年轻、中庸、现代化的城市个性，突出了标志性景观设计的独特性理念。
站在楼顶，鸟瞰四面八方，吉隆坡的美景尽收眼底。晚上灯光璀璨的时候，景色尤为壮美，有一种身置星空的微妙感觉。
二、建筑背景
双子塔于1996年完工，双塔大厦共88层，高达452米，它是两个独立的塔楼并由裙房相连。独立塔楼外形像两个巨大的玉米，故又名双峰大厦。它是马来西亚石油公司的综合办公大楼，也是游客从云端俯视吉隆坡的好地方。
双子塔的设计风格体现了吉隆坡这座城市年轻、中庸、现代化的城市个性，突出了标志性景观设计的独特性理念。自911事件后，随着世贸大厦的倒塌，吉隆坡双子塔一跃成为目前世界上最高的双塔建筑。
它是目前世界上最高的大厦和第四高的建筑。是马来西亚经济蓬勃发展的象征。双子塔周围的“金三角”是金融和商务最为繁忙的地区。据说当初建造双子大厦的时候，以每四天起一层楼的速度，足足建了两年半，可见当时的马来西亚向世人展示自己经济发展成果的骄
傲。可谁又会想到，双子塔落成之后不久，整个东南亚便陷入经济危机，马来西亚的经济也遭受重创。
连接双子塔的空中走廊目前世界上最高的过街天桥。恩康纳莱(SEANCONNERY)及卡萨琳丽塔琼丝(CATHERINEZETA-JONES)主演的“将计就计”里，男女主角就是从这里逃脱。站在这里，可以俯瞰马来西亚最繁华的景象。双子塔内有全马来西亚最高档的商店，销售的都是品牌商品，当然价格也是最高的。塔内东南亚最大的古典交响音乐厅Dewan古典交响音乐厅。
三、案例概况
建设地点：吉隆坡市中市KLCC计划区的西北角
开工时间：1993年12月27日
竣工时间：1996年2月13日
占地面积：40公顷
建筑面积：28.95万平方米
建筑高度：452米
建筑层数：88层
结构形式：高轧制钢梁支托的金属板，钢筋混凝土
建筑造价：20亿马币
投资单位：马来西亚石油公司
设计单位：西萨佩里建筑事务所·西萨.佩里
建设用途：办公
英文名称：The Petronas Twin Towers.
别称：佩重纳斯大厦、马来西亚国家石油大厦、国家石油双塔、双子塔
采用钢筋混凝土框架（核心筒）伸臂结构体系，是以钢筋混凝土结构为主的混合结构，用钢量：7500吨。每个主体结构旁边的附属圆形框架结构与主体相连，可增大主体结构的抗侧能力。
双塔的外檐为152英尺（46．36m）直径的混凝土外筒，中心部位是74．8英尺×75．4英尺高强钢筋混凝土内筒，18英寸高轧制钢梁支托的金属板与混凝土复合楼板将内外筒连系在一起。4架钢筋混凝土空腹格梁在第38层内筒四角处与外筒结合。塔楼由一个筏式基础和长达340英尺但达不到基岩层之4英尺×9尺截面长方形摩擦桩，或称作发卡桩承托。位于圆形与正方形重送交接点位置处的16根混凝土柱子支承上部结构荷载。
主体塔楼外周边有16根钢筋混凝土圆柱，圆柱直径由底部的2.4m逐渐变化到顶部的1.2m。建筑平面有3次收进，84层以上由钢柱和钢环梁组成最后几层和尖顶，上面安装了塔桅。建筑平面的3次收进要求柱子向内移动一定位置，由57—60层、70—73层、79—82层，柱子位置的转换采用3层高的变截面柱过渡，柱子的主要受力钢筋斜向配置，符合实际的传力途径，这种方式避免了设置转换梁，且标准层高科保持不变。
两个主塔楼间由一个人字形天桥相连，天桥位于40-43层，跨度58m，有两层通道，经过比较采用了三铰拱方案，一个铰在天桥跨中，下面的两个铰支座在29层，三铰拱方案使天桥与主体结构连接处的受力最简单，但必须处理好构造，保证当风引起相对位移时的安全。基础为钢管桩，直径3ft（0.91m），管壁厚7/8in（2.22cm），一般间距9ft（2.75m），打入地下近84m，承力层为密实沙土。桩顶有4m厚的钢筋混凝土承台板。地下室埋深大，地下水位高，在施工时除做了1m厚、30m高的钢筋混凝土连续护壁墙外，还做了水平面的钢筋混凝土内撑。
这两座88层塔楼包含800万平方英尺（74.32万㎡）以上办公面积，150万平方英尺（13．935万㎡）购物与娱乐设施，4500辆车位的地下停车场，一个石油博物馆，一个音乐厅，以及一个多媒体会议中心。
塔楼的一个值得一提的特色是在第42层
处的天桥。连接双子塔的空中走廊是目前世界
上最高的过街天桥，它长58．4m，连接了双
子星塔位于41楼和42楼的会议中心。
天桥是由南韩制造的，将近五百个构件于
工地现场装配完成，再用起重机吊到最后的定
位上。支撑天桥的两条修长支架，则连接到
29楼。
这是整体设计中的一个重要元素，一方面
可以当作火灾时，从一座塔楼到另外一座的逃
生口，同时也是一个令人赞叹的路标。如建筑
师所称，这座有人字形支架的桥似乎像一座登
天门。
双塔的楼面构成以及其优雅的剪影给它们带来了独特的轮廓。站在这里，可以俯瞰马来西亚最繁华的景象。
在建筑意象方面，建筑师在羸得了一九九一年的国际建筑竞图之后，奉命要创造出一座能让马来西亚人产共鸣的特殊建筑。设计者巧妙的将伊斯兰图案（如图2所示）运用到双子塔中。
其平面是两个扭转并重叠的正方形，用较小的圆形填补空缺；这种造型可以理解为来自伊斯兰的灵感，而同时又明显是现代的和西方的。
刚开始的设计是用一个有着十二尖角的星星作为平面图的基础，后来在总理穆罕默德的建议下，改成了凋塑气息，玻璃和不具有回教象徵意义的八角星星（如图3所示）。扇贝状的幕墙表面充满锈钢闪闪发光，明显可见星星的形状。
马来西亚没有地震，按抗风设计，总高宽比为8.64。主体塔楼外框架的环梁（框架梁）采用变截面梁，梁截面宽1000mm，截面高度由柱边的1150mm变化到跨中的775mm，既可以保证框架的刚度，又允许管道通过而减少层高。
副塔楼外周边有12根圆柱，圆柱直径由1.4m变化到1.2m，柱间环梁也采用变截面梁，截面宽800mm，截面高度由柱边的1150mm变化到跨中的725mm。钢筋混凝土核心筒在底部为23m见方，分4次缩进到顶部尺寸为18.8m×22m。
筒的外墙厚由底部750mm减至顶部350mm，筒内部分隔墙厚度为350mm，沿全高不变。有几道内部分隔墙不开洞，因此核心筒的内筒和大柱子之间设置了一道伸臂，位于38-40层，是两层高的混凝土空腹桁架，布置方向与附属筒方向相垂直，以增强抗侧刚度较弱的方向，平面布置及伸臂桁架楼盖梁是宽翼缘钢梁，间距3m，最大跨度为12.8m，截面高度457mm。
采用组合楼板，在53mm厚的压型钢板上现浇115mm厚混凝土。设备层的楼板混凝土厚度达到200mm。在环梁外面还布置了悬挑构件，一是方尖行的悬挑梁，二者都是钢构件，间隔布置，使立面更加华丽。
自振特性：主轴方向的自振周期为9s，扭转周期为6s。
吉隆坡地区的设计风速为35.1m/s。需要考虑的一个重要因素是在风速作用下人的舒适感，顶部位移加速度必须小于20mm/s2，该加速度与房屋质量成正比，由于钢结构的重量轻而舒适感不能满足要求，最后选用了钢筋混凝土结构，以其大质量和大刚度满足了舒适度设计要求，这是该高层建筑采用钢筋混凝土结构的主要原因。
七、优缺点分析
优点
1.选用了合理的建筑结构体系
当时的建筑物普遍应用管式结构，希尔斯摩天大楼就是采取这种作法，但是由于进口钢材到马来西亚的费用极高，于是决定双子星塔应采用混凝土结构，以及使用金属薄板和钢填充梁所构成的组合模板。
如此一来，势必要发明能够缩
短支柱直径的高强混凝土，好完
成建筑师打造修长塔楼的心愿，
这也是马来西亚最早的高强混凝
土。
每座塔楼周边各有16根支柱，
直径达2．4公尺，在每层楼用托
梁连接起来。支柱之间8或10公
尺的宽敞间隔，创造出开阔的空
间感。而且每根柱子在立面上只
能看到薄薄的一片，使双子星塔更显修长。横向荷载由支柱和结构核心来支撑。两座塔楼的顶端各装了一个协调减震阻尼器，把大楼在风中摇晃的程度降到最低。
2.考虑了当地环境与气候
这栋建筑对当地的气候也有适当的敏锐：吉隆坡距离赤道只有两度，双子星塔的立面纳入了不锈钢的遮阳篷，以配合这个城市的热带气候。
缺点
1.不利于防火疏散
超级摩天大楼的通病就是防火疏散困难，虽然吉隆坡双子星塔通过设天桥和使用耐火材料等措施改善防火疏散和耐火强度，但是相对其他普通建筑来说一旦着火仍然危险性很大。
2.造价昂贵
大量使用优质钢材的超高层建筑难免需要很高的造价，不过作为地标和世界级建筑也值得。
高层建筑结构设计试题及复习资料
高层建筑结构设计 名词解释 1. 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而 设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置 轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力?-P 效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D ）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产 生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的 变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受 轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹 塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固 端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。 第一章 概论 （一）填空题 1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002)规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m 的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用，技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高层结构，错层结构，多塔楼结构。
高层建筑火灾扑救通用版
安全管理编号：YTO-FS-PD659 高层建筑火灾扑救通用版 In The Production, The Safety And Health Of Workers, The Production And Labor Process And The Various Measures T aken And All Activities Engaged In The Management, So That The Normal Production Activities. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
高层建筑火灾扑救通用版 使用提示：本安全管理文件可用于在生产中，对保障劳动者的安全健康和生产、劳动过程的正常进行而采取的各种措施和从事的一切活动实施管理，包含对生产、财物、环境的保护，最终使生产活动正常进行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 高层民用建筑，是指十层和十层以上的住宅建筑或建筑高度超过24m的公共建筑高层。高层工业建筑：是指二层及二层以上、建筑高度超过24m的厂房或库房。 (一)特点 1、基本特点。 (1)建筑高大：用途广泛。高层建筑主体建筑高、层数多，多数在主体建筑底层建有裙房(规范规定，高层建筑的底边至少有一个长边或周边长的l/4且不少于一个长边长度，不应布置高度大于5m、进深大于4m的裙房)；高层建筑多数用于住宅、办公、商贸、宾馆及综合使用等。此外，在建筑内用电设备多，可燃物质集中，火灾荷载密度大。 (2)内部竖向管井种类多。电梯井、电缆井、管道井、各种楼梯通道等。此外，设有共享空间的高层建筑，使楼层间互相连通。 (3)消防设施完善。高层建筑设有防火分隔、安全疏散及避难、防排烟等消防设施：同时设有火灾自动报警、自
高层建筑火灾的特点及预防措施
TECHNOLOGY WIND 1高层建筑火灾的特点 在高层建筑火灾中，热对流是火灾蔓延的主要形式，火风压和烟囱效应是使火灾蔓延的动力，高层建筑火灾蔓延迅速，烟囱效应强，极易向上迅速蔓延，几层同时燃烧，形成立体火灾，而且热烟毒气危害严重，直接威胁着人们的生命安全。高层建筑火灾一旦失控，就会酿成冲天大火。 1）烟、火蔓延途径多，容易形成立体火灾，楼层高，建筑内竖向井道多，可燃材料多造成火势蔓延快高层建筑主体建筑多，楼层较高，建筑内楼梯间、电梯井、管道井、风道、电缆井等竖向井道多，如果防火设施不到位，发生火灾时就好像一座座高耸的烟囱，成为火势迅速蔓延的途径，形成“烟囱效应”。据测定，在火灾初期阶段，因空气对流，在水平方向造成的烟气扩散速度为0.3m/s ，在火灾燃烧猛烈阶段，由于高温状态下的热对流而造成的水平方向烟气扩散速度为0.5～3m/s ；烟气沿楼梯间或其它竖向管井扩散速度为3～4m/s 。如一座高度为100m 的高层建筑，在无阻挡的情况下半分钟左右，烟气就能顺竖向管井扩散到顶层。 2）疏散困难，极易造成人员伤亡。a.高层建筑发生火灾时往往人员惊慌、拥挤，易造成踩伤踩死，甚至出现人员跳楼事件。如1985年4月19日哈尔滨天鹅饭店大火，跳楼死亡达9人之多。b.高温、烟气充满建筑物内，能见度降低，易造成被困人员恐慌，增大安全疏散的难度。人员在浓烟中停留1~2min 就可能昏倒，4~5min 就有死亡的危险。c.烟气、毒气等燃烧产物极易造成人员窒息、中毒死亡。国内外大量统计资料表明，高层建筑火灾，死亡人数中50%以上是被烟气毒死的。d.疏散途径少、难度大，高层建筑一是层数多，垂直距离长，疏散到地面或其它安全场所的时间长；二是人员集中，影响消防员登梯的速度和人员疏散的时间，贻误了灭火救援的时机；三是发生火灾时由于各竖井空气流动畅通，火势和烟雾向上蔓延快，普通电梯在火灾时因不防烟火或停电等原因而无法使用，因此，多数高层建筑安全疏散主要是封闭楼梯，而楼梯间内一旦窜入烟气，就会严重影响疏散。这些都是高层建筑发生火灾时进行疏散的不利条件。 3）功能复杂，起火因素多高层建筑层数多，面积大，大多综合性较强，使用功能复杂，集餐饮、娱乐、宾馆、商店、办公等于一身。使用单位多，人员密集，流动性大，各项管理制度就不容易落到实处，火灾隐患和漏洞就容易出现。一是复杂多样的功能，使用的电器设备多，用电荷载大，如果管理不善，出现电器使用不当、乱拉乱扯电线、随意增加负荷等，就会造成电线短路而引发火灾。二是功能多样，结构复杂，设计、施工难度大，稍有疏忽，都会埋下火灾隐患。三是使用明火部位多易引发火灾。同时，高层建筑落雷机会比一般建筑多，如果避雷接地出现问题，也可能在雷击时引发火灾。 2高层建筑火灾的预防措施 高层建筑物火灾一直是令消防部门非常头疼的事情。虽然高层建筑物火灾有其独特之处，但起火原因却与其他类型的建筑物相类似。在导致此类火灾多发的原因方面，以违章操作、乱扔烟头等居多，物业擅自关闭自动泵，云梯高度不够等问题正在影响此类火灾的及时控制。针 对高层建筑物火灾的特点，我们可以采取下列预防措施： 1）靠强化自救措施。高层建筑不同于一般的低矮建筑，火灾发生时，高层建筑主要依靠自身的消防措施来保障安全。目前，国内消防部门云梯车所能达到的高度一般不超过100米，如果几百米高的高楼出现火灾，很难靠外部力量救援。目前，高层建筑的自救措施主要分为主动性和被动性两大类。主动性措施指直接限制火灾发生和发展的技术，如火灾探测报警技术、喷水灭火等灭火技术、烟气控制技术等；被动性措施指提高或增强建筑构件或材料承受火灾破坏能力的技术，如提高建筑构件耐火性能的技术等。这些完善的自救措施，比大量消防队员更能应付突发火灾。 2）加强防火分隔和防排烟。由于建筑使用功能、规模形状不同，地理位置及室内火灾荷载、装饰和陈设等不同，建筑防火规范不可能把各式各样的高层建筑防火都详细地规定下来。这就要求设计人员针对所设计建筑物的具体条件灵活运用，加强防火隔断，增加灭火手段，加强防排烟措施，采用不同的解决办法，达到防火目的。从国内外火灾现场统计来看，超过半数的火灾死亡是烟熏致死，或者被烟熏晕后烧死的。科学的防火分隔设计可以有效地解决这方面的问题。例如，一旦发生火灾，楼梯间、消防电梯间如果能保持较高的气压，逃生者开门进入后，风就会从里面往外吹，将烟雾拒之门外。 3）室内装修选用阻燃材料，在建筑中消除火源是不可能的，但是采用阻燃装饰可避免和减少火灾伤亡以及财产损失。 4）高层建筑物主体较高，所以应做好防雷工作。 5）切实制定和落实本建筑物的消防规定，实行消防安全责任制。将本建筑物的消防安全落实到具体的人身上，让其专门负责。并使负责消防安全的人在做好自己的本职工作基础上，定期向建筑使用人员进行消防安全教育以及逃生自救知识的宣传。 6）定期组织建筑使用人员进行疏散演习，以增强他们应对紧急情况的能力和信心。 7）加强防火管理，控制建筑物内的各种火源，并进行定期检查。对建筑物内的各种电气进行定期检查，以确保不会因电气问题导致火灾的发生。 8）高层建筑结构复杂，所以应在大楼各房间内以及各楼层醒目的地方贴出疏散路线图，以指导人们在火灾发生时安全疏散。 高层建筑因其使用的特殊性和复杂性，具有自己的火灾特点，我们应本着“预防为主、防消结合”的方针，按照政府统一领导、部门依法监管、单位全面负责、公民积极参与的原则，加强高层建筑消防工作，一方面根据规范要求，做好防火分区、防火防烟系统以及安装各种规定的消防设施；另一方面教育人们提高消防安全意识，确保万无一失。使消防安全工作与日益发展的城市建设相适宜，促进地方经济的长远发展。 高层建筑火灾的特点及预防措施 彭 霞 （云南省保山市腾冲县公安消防大队，云南保山678000） [摘要]近几年来，随着经济建设的发展，城市建筑日益向着大型化、多功能化、高层化、地下化发展，高层建筑越来越多，世界上其他很 多国家也是如此，并且高层建筑的使用类型非常复杂，有住宅、旅馆、饭店、写字楼等等。城市建筑的发展彰显着新时期发展的成就，但也为消防工作带来了一定的难度。本文分析了高层建筑的火灾特点并归纳了一些高层建筑火灾的预防措施。[关键词]高层建筑火灾；特点；预防措施 工程技术 155
高层建筑结构设计资料
名词解释： 高层建筑：10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物。 2. 房屋高度：自室外地面至房屋主要屋面的高度。 3. 框架结构：由梁和柱为主要构件组成的承受竖向和水平作用的结构。 4. 剪力墙结构：由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 5. 框架—剪力墙结构：由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用的结构。 6. 转换结构构件：完成上部楼层到下部楼层的结构型式转变或上部楼层到下部楼层结构布置改变而设置的结构构件，包括转换梁、转换桁架、转换板等。 7. 结构转换层：不同功能的楼层需要不同的空间划分，因而上下层之间就需要结构形式和结构布置轴线的改变，这就需要在上下层之间设置一种结构楼层，以完成结构布置密集、墙柱较多的上层向结构布置较稀疏、墙术较少的下层转换，这种结构层就称为结构转换层。（或说转换结构构件所在的楼层） 8. 剪重比：楼层地震剪力系数，即某层地震剪力与该层以上各层重力荷载代表值之和的比值。 9. 刚重比：结构的刚度和重力荷载之比。是影响重力 P效应的主要参数。 10. 抗推刚度（D）：是使柱子产生单位水平位移所施加的水平力。 11. 结构刚度中心：各抗侧力结构刚度的中心。 12. 主轴：抗侧力结构在平面内为斜向布置时，设层间剪力通过刚度中心作用于某个方向，若结构产生的层间位移与层间剪力作用的方向一致，则这个方向称为主轴方向。 13. 剪切变形：下部层间变形（侧移）大，上部层间变形小，是由梁柱弯曲变形产生的。框架结构的变形特征是呈剪切型的。 14. 剪力滞后：在水平力作用下，框筒结构中除腹板框架抵抗倾复力矩外，翼缘框架主要是通过承受轴力抵抗倾复力矩，同时梁柱都有在翼缘框架平面内的弯矩和剪力。由于翼缘框架中横梁的弯曲和剪切变形，使翼缘框架中各柱轴力向中心逐渐递减，这种现象称为剪力滞后。 15. 延性结构：在中等地震作用下，允许结构某些部位进入屈服状态，形成塑性铰，这时结构进入弹塑性状态。在这个阶段结构刚度降低，地震惯性力不会很大，但结构变形加大，结构是通过塑性变形来耗散地震能量的。具有上述性能的结构，称为延性结构。 16. 弯矩二次分配法：就是将各节点的不平衡弯矩，同时作分配和传递，第一次按梁柱线刚度分配固端弯矩，将分配弯矩传递一次（传递系数C=1/2），再作一次分配即结束。填空：1、我国《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3—2002) 规定：把10层及10层以上或房屋高度大于28m的建筑物 称为高层建筑，此处房屋高度是指室外地面到房屋主要屋 面的高度。2．高层建筑设计时应该遵循的原则是安全适用， 技术先进，经济合理，方便施工。 3．复杂高层结构包括带转换层的高层结构，带加强层的高 层结构，错层结构，多塔楼结构。 4．8度、9度抗震烈度 设计时，高层建筑中的大跨和长悬臂结构应考虑竖向地震 作用。 5．高层建筑结构的竖向承重体系有框架结构体系，剪力墙 结构体系，框架—剪力墙结构体系，筒体结构体系，板柱 —剪力墙结构体系；水平向承重体系有现浇楼盖体系，叠 合楼盖体系，预制板楼盖体系，组合楼盖体系。 6．高层结构平面布置时，应使其平面的质量中心和刚度中 心尽可能靠近，以减少扭转效应。 7．《高层建筑混凝土结 构技术规程》JGJ3-2002适用于10层及10层以上或房屋高 度超过28m的非抗震设计和抗震设防烈度为6至9度抗震 设计的高层民用建筑结构。 9 三种常用的钢筋混凝土高层结构体系是指框架结构、剪 力墙结构、框架—剪力墙结构。 1．地基是指支承基础的土体，天然地基是指基础直接建造 在未经处理的天然土层上的地基。 2．当埋置深度小于基础底面宽度或小于5m，且可用普通开 挖基坑排水方法建造的基础，一般称为浅基础。 3，为了增强基础的整体性，常在垂直于条形基础的另一个 方向每隔一定距离设置拉梁，将条形基础联系起来。 4．基础的埋置深度一般不宜小于0.5m，且基础顶面应低于 设计地面100mm以上，以免基础外露。 5．在抗震设防区，除岩石地基外，天然地基上的箱形和筏 形基础，其埋置深度不宜小于建筑物高度的1/15；桩箱或 桩筏基础的埋置深度（不计桩长）不宜小于建筑物高度的 1/18—1/20。 6．当高层建筑与相连的裙房之间设置沉降缝时，高层建筑 的基础埋深应大于裙房基础的埋深至少2m。 7．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝时，宜在裙 房一侧设置后浇带，其位置宜设在距主楼边柱的第二跨内。 8．当高层建筑与相连的裙房之间不设置沉降缝和后浇带 时，应进行地基变形验算。 9．基床系数即地基在任一点发生单位沉降时，在该处单位 面积上所需施加压力值。 10．偏心受压基础的基底压应力应满足maxpaf2.1 、af 和2 min maxppp 的要求，同时还应防止基础转动过 大。 11．在比较均匀的地基上，上部结构刚度较好，荷载分布 较均匀，且条形基础梁的高度不小于1/6柱距时，地基反 力可按直线分布，条形基础梁的内力可按连续梁计算。当 不满足上述要求时，宜按弹性地基梁计算。 12．十字交叉条形基础在设计时，忽略地基梁扭转变形和 相邻节点集中荷载的影响，根据静力平衡条件和变形协调 条件，进行各类节点竖向荷载的分配计算。 13．在高层建筑中利用较深的基础做地下室，可充分利用 地下空间，也有基础补偿概念。如果每㎡基础面积上墙体 长度≮400mm，且墙体水平截面总面积不小于基础面积的 1/10，且基础高度不小于3m，就可形成箱形基础。 1．高层建筑结构主要承受竖向荷载，风荷载和地震作用等。 2．目前，我国钢筋混凝土高层建筑框架、框架—剪力墙结 构体系单位面积的重量（恒载与活荷载）大约为12～14kN ／m2 ；剪力墙、筒体结构体系为14～16kN／m2 。 3．在框架设计中，一般将竖向活荷载按满载考虑，不再一 一考虑活荷载的不利布置。如果活荷载较大，可按满载布 置荷载所得的框架梁跨中弯矩乘以1.1～1.2的系数加以放 大，以考虑活荷载不利分布所产生的影响。 4．抗震设计时高层建筑按其使用功能的重要性可分为甲类 建筑、乙类建筑、丙类建筑等三类。 5．高层建筑应按不同情况分别采用相应的地震作用计算方 法：①高度不超过40m，以剪切变形为主，刚度与质量沿高 度分布比较均匀的建筑物，可采用底部剪力法；②高度超 过40m的高层建筑物一般采用振型分解反应谱方法；③刚 度与质量分布特别不均匀的建筑物、甲类建筑物等，宜采 用时程分析法进行补充计算。， 6．在计算地震作用时，建筑物重力荷载代表值为永久荷载 和有关可变荷载的组合值之和。 7．在地震区进行高层建筑结构设计时，要实现延性设计， 这一要求是通过抗震构造措施来实现的；对框架结构而言， 就是要实现强柱弱梁、强剪弱弯、强节点和强锚固。 8．A级高度钢筋混凝土高层建筑结构平面布置时，平面宜 简单、规则、对称、减少偏心。 9．高层建筑结构通常要考虑承载力、侧移变形、稳定、倾 复等方面的验算 问答： 1．我国对高层建筑结构是如何定义的？ 答：我国《高层建筑混凝土结构技术规程》 (JGJ3—2002)规定：10层及10层以上或房屋高度大 于28m的建筑物称为高层建筑，此处房屋高度是指室 外地面到房屋主要屋面的高度。 2．高层建筑结构有何受力特点？ 答：高层建筑受到较大的侧向力(水平风力或水平地 震力)，在建筑结构底部竖向力也很大。在高层建筑 中，可以认为柱的轴向力与层数为线性关系，水平力 近似为倒三角形分布，在水平力作用卞，结构底部弯 矩与高度平方成正比，顶点侧移与高度四次方成正 比。上述弯矩和侧移值，往往成为控制因素。另外， 高层建筑各构件受力复杂，对截面承载力和配筋要求 较高。
高层建筑火灾风险分析
高层建筑火灾风险分析集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
《高层建筑火灾风险分析》文献综述 1.概述 近年来，随着我国城市建设的步伐加快，建筑用地日益紧张，使建筑物向高空发展，城市的高层、超高层建筑数量日益增多。截止2011年底，我国高层建筑数量超过162000栋，其中超高层建筑高达1500余栋[1]。与此同时，我国高层建筑火灾也呈不断上升的趋势，而且火灾规模越来越大，危害也越来越严重。据《中国消防年鉴》[2]统计，2002～2006年7年间全国共发生高层建筑火灾1054起，而2007～2009年仅3年全国就发生了2040起，增长了 3.5倍。同时由于高层建筑人群高度密集、财产高度集中，其火灾发生给人民群众的生命财产造成了巨大损失。据公安部统计的数据表明，我国城市社区火灾逐年呈明显上升趋势，尤其是高层建筑火灾占相当比例[3]，因此针对高层建筑现有的火灾隐患状况、分析评价其风险，并提出有效对策具有重要的现实意义。 2.高层建筑火灾特点及其风险综述 2.1高层建筑火灾特点 通过阅读大量的文献以及国内外的一些典型高层建筑火灾案例[4-12]得出，高层建筑火灾的主要特点是蔓延迅速，易形成烟囱效应，极易向上迅速蔓延，导致数个楼层同时燃烧，形成立体火灾，而且热烟毒气危害严重，直接威胁着人们的生命安全。其火灾特点可以概括为以下四个方面。 1)火势蔓延途径多，速度快，危害严重 2)安全疏散困难，容易造成群死群伤事故
3)空间和功能复杂，起火因素多 4)消防灭火设施不够完备，扑救困难 2.2高层建筑火灾风险分析 通过查阅相关文献[7-15]及我国的数起重特大高层建筑火灾事故案例分析可知，当前我国高层建筑面临的火灾风险主要表现在以下几个方面：火灾从外墙面突破防火分区、火灾从建筑内部突破防火分区、疏散通道安全可靠性不够。此外，防火分区内部的房屋或功能区域大量使用可燃或易燃的装修材料、家具组件及电器，以及存放大量可燃物品也给高层建筑带来了潜在的火灾隐患。 3.2.1火灾从外墙面突破防火分区 1)外墙保温材料及系统阻止火焰蔓延的能力不足 2)幕墙系统的防火设计存在缺陷 3)广告装饰牌的设置缺乏必要的防火规定 4)阳台雨棚的防火要求不明确 3.2.2火灾从内部突破防火分区 火灾从建筑内部突破防火分区是建筑火灾水平、垂直蔓延的主要途径。在高层建筑火灾事故案例中发现，建筑往往存在防火分区开口处的防火门、防火卷帘的安装使用不正确问题和建筑中各种竖向管井和孔洞未按规范要求严格封堵或者封堵不合理的问题。 3.2.3疏散通道被燃烧烟气封锁 尽管我国建筑设计防火规范针对疏散楼梯、避难层（间）和防火门（窗）进行了相关规定，但是从近年来国内高层建筑发生的一系列恶性火
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念
浅析高层建筑结构设计的中震设计概念 发表时间：2016-06-27T14:51:54.553Z 来源：《基层建设》2016年5期作者：隆凡梅 [导读] 本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 摘要：对于普通建筑物的结构抗震设计，目前我国是以小震为设计基础，中震和大震则是通过地震力的调整系数和各种抗震构造措施来保证的。但是对于较重要的、超高的、超限的建筑物则需要进行中震和大震的抗震计算。本文主要阐述了中中震设计的原理、设计方法及软件操作，并提出一些个人见解以供参考。 关键词：中震设计概念；地震影响系数；荷载 《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001 2008年版)(下简称《抗规》)中对中震设计仅在总则中提到“小震不坏、中震可修、大震不倒”的抗震设防目标，但没有给出中震设计的设计要求和判断标准。 首先我们了解一下现行《抗规》存在几个问题： 1规范未对结构存在的薄弱构件进行分析并作出专门的设计规定，仅对框架类剪切型结构适用的薄弱层作了一些规定； 2在中震作用下，规范仅提出“中震可修”的概念设计要求，没有具体的抗震设计方法； 3“中震可修”的技术经济问题：可修的标准决定工程????造价、破坏损失、震后修复费用。 随着时代的进步，现在的建筑物体型复杂，结构新颖，超高超限越来越多，因此要求对结构进行中震的设计也越来越多。 2 中震设计 2.1 为何要进行中震设计呢？ 《抗规》条文说明1.0.1条指出，对大多数结构，可只进行第一阶段设计（即小震下的弹性计算），而通过概念设计和抗震构造措施来实现“中震可修和大震不倒”的设计要求，但前提是建筑物的体型常规、合理，经验上一般能满足大中震的抗震要求。反之对于一些体型很不好的甚至超限的建筑物，在大震下的结构反应和小震完全不同，不进行相应的中震和大震计算是没法保证结构安全的。 为达到各阶段抗震要求，须对于上述体型异常、刚度变化大、超高超限等类型建筑物进行中震抗震设计，其余类型建筑物建议可按中震抗震进行验算。 2.2 中震设计的基本概念 抗震设计要达到的目标是在不同频数和强度的地震时，要求建筑物具有不同的抵抗能力。中震设计就是为了使建筑物满足该地区的基本设防烈度，即能够抵抗50年限期内可能遭遇超越概率为10％的地震烈度。 中震设计和大震设计都可称为性能设计。基于性能的抗震设计是建筑结构抗震设计的一个新的重要发展，它的特点是使抗震设计从宏观性、规范指定的目标向具体量化的多重目标过渡，业主（设计者）可选择所需的性能目标，而不仅仅是按现行规范通过分项系数、内力调整系数、抗震构造措施等粗略、定性的手段来满足中震和大震的设防要求。针对本工程的结构特点，设定本结构的抗震性能目标。对超限结构而言，利用这些指标能更合理地判断整体结构在中震、大震作用下的性能表现，给超限设计提供可靠的判断依据。 2.3 中震设计的分类 中震设计就是结构在地震影响系数按小震的2.875倍（αmax=0.23）取值下进行验算。目前工程界对于结构的中震设计有两种方法，第一种按照中震弹性设计，第二种是按照中震不屈服设计。 首先明确一点，中震弹性和中震不屈服是两个完全不同的概念，两者所采用的设计方法与设防目的均不相同。中震弹性设计，设计中取消《抗规》要求的各项地震组合内力调整系数，保留材料、荷载等分项系数，对应地保留了结构的安全度和可靠度，结构仍属于弹性阶段，属正常设计。中震不屈服设计，设计中除了地震内力不作调整，同时也取消了材料、荷载等分项系数，对应地不考虑结构的安全度和可靠度，结构已经处于弹塑性阶段，属承载力极限状态设计，是一种基于性能的设计方法。由此可见，中震弹性设计接近于平常的小震弹性设计，而中震不屈服设计则与大震设计同属于基于性能的设计。 3 基本方法及应用 根据中震设计的分类，以下分别阐述中震弹性及中震不屈服的具体设计方法，介绍如何在satwe、etabs、midas等软件中实现中震设计。 3.1 中震不屈服设计 3.3.1 不同抗震烈度下的各级屈服控制 若场地安评报告提供实际的地震影响系数，则应取用所提供的多遇地震、设防烈度地震下相应的地震影响系数，屈服判别地震作用1、2 的地震影响系数可相应插值求得。 3.3.2 SAWTE计算：地震信息中抗震等级均为四级；αmax按表3取值；总信息中风荷载不参加计算；勾选地震信息中的按中震（或大震）不屈服做结构设计选项；其它设计参数的定义均同小震设计。 3.3.3 MIDAS/Gen计算：主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→定义抗震等级：四级；主菜单→荷载→反应谱分析数据→反应谱函数：定义中震反应谱，在相应的小震反应谱基础上输入放大系数β即可，β值按表3计算所得；总信息中风荷载不参加计算；主菜单→结果→荷载组合：将各项荷载组合中的地震作用分项系数取为1.0；主菜单→设计→钢筋混凝土构件设计参数→材料分项系数：将材料分项系数取为1.0；其它同小震。 3.3.4 ETABS计算：选项→首选项→混凝土框架设计→定义抗震设计等级：四级；定义→反应谱函数→Add Chinese 2002 Spectrum→定义中震反应谱，地震影响系数最大值αmax取值，其余参数按《抗规》；静荷载工况中不定义风荷载作用；定义→荷载组合→各项荷载比例系数均取为荷载分项系数1.0x荷载组合系数φ；定义→材料属性→填写各材料的强度标准值其它同小震。 4 工程算例 4.1 示范算例 4.1.1 基本参数：二十二层框支剪力墙结构，三层楼面转换，无地下室，首、二层4.5米，标准层3.5米，总高79m。结构平面布置如图一所示。结构高宽比3.76，长宽比1.22；抗震参数，7 度，第一组，0.10g；场地II类；风荷载100年一遇为0.9kN/㎡。
华工高层建筑结构作业题(2017)
《高层建筑结构》作业题 一、选择题 1．高层建筑抗震设计时，应具有（ A ）抗震防线。 A．多道；B．两道；C．一道；D．不需要。 2．下列叙述满足高层建筑规则结构要求的是( D ）。 A．结构有较多错层；B．质量分布不均匀； C．抗扭刚度低；D．刚度、承载力、质量分布均匀、无突变 3．高层建筑结构的受力特点是( C ）。 A．竖向荷载为主要荷载，水平荷载为次要荷载；B．水平荷载为主要荷载，竖向荷载为次要荷载；C．竖向荷载和水平荷载均为主要荷载；D．不一定 4．钢筋混凝土高层结构房屋在确定抗震等级时，除考虑地震烈度、结构类型外，还应该考虑( C ）。 A．房屋高度；B．高宽比；C．房屋层数；D．地基土类别 5．与基础类型的选择无关的因素是：( B ） A．工程地质及水文地质条B．相邻建筑物的基础类型 C．建筑物的荷载D．施工条件 6．基础的埋置深度一般是指：( B ） A．自标高±0.00处到基础底面的距离B．自标高±0.00处到基础顶面的距离 C．自室外地面到基础底面的距离D．自室外地面到基础顶面的距离 7．框筒结构中剪力滞后规律哪一个是不对的？（ D ） A、柱距不变，加大梁截面可减小剪力滞后 B、结构上部，剪力滞后减小 C、结构正方形时，边长愈大，剪力滞后愈大 D、角柱愈大，剪力滞后愈小8．在下列地点建造相同的高层建筑，什么地点承受的风力最大?( A ）A．建在海岸B．建在大城市郊区 C．建在小城镇D．建在有密集建筑群的大城市市区 9．有设计特别重要和有特殊要求的高层建筑时，标准风压值应取重现期为多少年? ( D ）A．30年；B．50年；C．80年；D．100年 10．多遇地震作用下层间弹性变形验算的重要目的是下列所述的哪种? ( C ）A．防止结构倒塌；B．防止结构发生破坏； C．防止非结构部分发生过重的破坏；D．防止使人们惊慌 11．在抗震设计时，下列说法正确的是（ D ）。 A．在剪力墙结构中，应设计成为强连梁、弱墙肢 B．在剪力墙结构中，应设计成为强墙肢、弱连梁； C．在框架结构中，应设计成强弯弱剪；D．在框架结构中，应设计成强梁弱柱
高层建筑结构设计分析论文
高层建筑结构设计分析论文 1结构分析及设计分析 1.1分析三种重要的体系 1.1.1剪力墙体系 剪力墙结构是利用建筑的内、外墙做成剪力墙以承受垂直和水平荷载的结构体系。剪力墙的变形状态和受力特性同剪力墙的开洞情况联系密切，其中依据轧受力特性的不同，单片剪力墙可以分为特殊开洞墙和单肢墙。类型不同的剪力墙，对应的也会有不同的截面应力分布，所以，在对位移和内力进行计算时，也应该对不同的计算和设计方法进行使用，将平面有限元法应用到剪力墙的结构计算中。此种方法能够比较准确地完成计算，能够应用到各类剪力墙之间，然而，也有一定的弊端存在于这种方法中，其有着较多的自由度。所以，在具体的应用时，较为普遍地应用了开洞墙这一类型。 1.1.2筒体结构 筒体结构分为框架—核心筒、筒中筒等结构体系，其中框架—核心筒受力特点为框架主要承受竖向荷载，筒体主要承受水平荷载，变性特点类似于框架剪力墙，但抗侧刚度较大。依据不同的计算机模型处理手段，有三种类型的分析方法：主要为离散化方法、三维空间分析和连续化方法，其中三维空间方法的精确性会更高。 1.1.3框架—剪力墙体系 框架—剪力墙结构，是由若干个框架和剪力墙共同作为竖向承重结构的建筑结构体系。此种结构位移和内力等计算方法尽管种类较
多，然而，连梁连续化假定方法会经常被使用，在对位移协调条件进行计算时，应该按照框架水平位移和剪力墙转角进行设计，将外荷载和位移的关系用微分方程建立起来。然而，应该考虑需求和因素量会存在的差异，所以，也会有着不同形式的解答方式。 1.2具体的设计与分析 1.2.1合理地确定水平荷载 每一个建筑结构都应该一同承受风产生的水平荷载和垂直荷载，对于抵抗地震的能力也应该具备。高层建筑中，尽管结构设计会较大程度上受到竖向荷载的影响，然而，水平荷载却占据着重大的比重。随着不断增多的高层建筑层数，在高层建筑的结构设计中，水平荷载成为了其中一个重要的影响因素。首先，由于楼面使用荷载和楼房自重在竖构件中发挥的功能，对应水平荷载会将一定的倾覆作用施加到结构中，并且竖构件中就会出现高层建筑结构的作用力；其次，就高层建筑结构而言，地震作用和竖向荷载，也会跟着建筑结构的动力情况而出现较大的改变。 1.2.2合理地确定侧控 同低层建筑不同，在高层建筑结构设计中，结构侧移已经成为 了其中一个非常重要的影响因素。随着不断增加的楼层数量，结构侧移在水平荷载侧向变形下会逐渐增大。在高层建筑结构进行设计中，不但规定结构要有一定的强度，对于荷载作用带来的内力能够有效的予以承受，同时，还应该确保具备一定的抗侧刚度，确保在某一限度内控制结构在水平荷载作用出现的侧移情况。
试论高层建筑火灾的扑救对策(最新版)
( 安全论文 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 试论高层建筑火灾的扑救对策 (最新版) Safety is inseparable from production and efficiency. Only when safety is good can we ensure better production. Pay attention to safety at all times.
试论高层建筑火灾的扑救对策(最新版) 摘要：随着城市经济的发展，城市人口密集，土地昂贵，城镇的高层建筑和超高层建筑越来越多。目前，我国高层建筑正朝着现代化、大型化、多功能化的方向发展，由于高层建筑楼层高，功能复杂，设备繁多，一旦发生火灾，不能像一般建筑那样从外部进行灭火，给扑救工作和人员疏散带来了很大的困难，容易造成重大的经济损失和人员伤亡事故。国内外高层建筑的火灾已发生多起，有的造成了严重的危害。高层恶性火灾在20世纪70-80年代曾经肆虐美国、日本等地，而我国则是在20世纪80-90年代较为严重，如1985年4月19日零点左右，黑龙江哈尔滨市天鹅饭店发生一起特大火灾，起火原因是一外国人在八楼1116房间吸烟所致。这起火灾燃烧面积505㎡，造成10人死亡，其中坠楼死亡9人，烟熏窒息死亡1人，直接财产损失24.9万元。
为此，对高层建筑的灭火工作必须高度重视，认真研究高层建筑的火灾规律、火灾特点和扑救措施，以适应高层建筑大量涌现的发展趋势的需要。 关键词：高层建筑火灾特点救人供水排烟 一、高层建筑特点 1、建筑结构复杂 （1）高层建筑主体建筑高、层数多，如深圳国际贸易中心大楼，主体建筑高155米，共55层。（2）周围有裙房。按规定主体建筑至少留有1/4边不设裙房，裙房内设有锅炉房、变压器室、配电间、厨房、餐厅、仓库等。（3）形式与结构多样，形式有四方形、塔型、阶梯形、凹形、人形等。结构体系有框架、剪力墙、筒体等。（4）竖井、管道多。有电梯井、电缆井、楼梯井、管理井等，有排风管、水管、电线管道等。竖井、管道是火灾蔓延的重要途径。（5）用电设备多。如各种照明灯具，电冰箱、电视机、电梯、自动空调、自动窗帘等。 2、功能复杂，人员密集
高层建筑结构概念设计初探
文章编号：1009-6825（2013）02-0048-02 高层建筑结构概念设计初探 收稿日期：2012-10-08作者简介：孙建文（1972-），男，工程师 孙建文 （晋城市晋方圆建筑检测有限公司，山西晋城048000） 摘 要：从设计的不同阶段如何对高层建筑结构概念设计的把握方面进行了论述，初步认识了高层建筑结构的概念设计，达到了 推广学习、进一步掌握高层建筑结构概念设计的效果。关键词：概念设计，规范，一体化计算机结构设计程序中图分类号：TU971 文献标识码：A 习惯的传统设计往往给结构工程师造成一种错觉：认为结构 设计就是“规范+计算”，或是“规范+一体化计算机结构设计程序”。其导致的结果必然是：1）依赖和盲从于规范，认为规范就是 结构设计的全部法律依据，殊不知规范只是建筑物和构筑物所需要的最低标准要求，而且是滞后的。2）盲目依赖和依靠一体化计算机结构设计程序，而对结构设计程序的基本理论假定、应用范围、限制条件等缺乏了解，对计算结果不能进行正确的判断、取舍。 如何走出传统设计的误区。作为一名结构工程师，在高层建筑结构的设计中，应本着积极、主动的态度，自觉地完成高层建筑结构的概念设计，这是我们走出传统设计误区的关键。 那么，什么是高层建筑结构的概念设计。 高层建筑结构的概念设计就是在特定的空间形式、功能和地理环境的条件下，以结构工程师自身确定的理想承载力、刚度和延性为主导目标，用整体构思来设计各部分有机相连的结构总体系，并能有意识地利用和发挥结构总体系和主要分体系，以及分体系与构件之间的最佳受力特征与协调关系。 高层建筑结构的概念设计分为三个阶段：第一阶段，即建筑方案设计阶段。结构工程师以自身拥有的高层建筑结构体系功能及其受力、变形特征的整体设计概念与判断力去帮助建筑师开拓和实现业主梦寐以求的，或已初步构思的空间形式及其使用、构造与形象功能。并以此为统一目标，与建筑师一起构思总结构体系，并能明确结构总体系和主要分体系之间的最佳受力特征要求。第二阶段，即初步设计阶段。结构工程师通过概念性近似计算能迅速、有效地对结构体系进行构思、比较与选择，这种近似的 计算方法概念清楚，定性准确，手算简单快捷，能较快地对结构体系进行探索、优化，乃至最后确定分体系及其构件的基本尺寸，并确认设计方案的可行性。第三阶段，即施工图设计阶段。由初步设计阶段可以得到结构体系的计算模型和所需输入的原始数据，在施工图设计阶段，结构工程师结合自身拥有的结构概念、经验和判断力，对计算机内力分析输出数据的可靠性与否进行判断。 作为一名结构工程师，如何去把握，或者说有意识地去进行高层建筑结构的概念设计。一句话，对应于高层建筑结构概念设计的三个阶段，分别进行概念设计。首先，在建筑方案设计阶段，要正确把握高层建筑结构的概念设计，必须坚持结构设计没有惟一解的设计理念，充分发挥结构工程师的创造力和创新能力，协助建筑师以达到令业主满意的建筑。例如，美国芝加哥第一国家银行大楼建设之初，银行业主追求和向往能在他们银行大楼的整个底部有一个4层 5层楼高的无柱大空间，以充分满足他们银行业务在使用功能和形象功能上的需要。在芝加哥第一国家银行大楼方案设计中，结构工程师和建筑师合作开拓了一种新的结构形式，即将电梯井筒与设备井筒分别设置在建筑物的纵向两侧，作为巨型柱，并将第一道设备层设置在第6层，往上每隔18层再各自设置一道，作为承载力和刚度很大的巨型水平构件，并与周边的巨型柱有机地刚性连接在一起，从而构成了一种巨型框架体系的结构功能与受力特征，不但 能有效地抵抗重力荷载和水平荷载，还在整个大楼底部5110m 2櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 的 1）在翼缘板上，对着纵长焊缝，由弯曲中心向两头作线状加热，即可矫正弯曲变形。如果效果不理想，可用辅助加载的方法。2）翼缘板上作线状加热，在腹板上作三角形加热。用这种办法矫正柱、梁的弯曲变形效果显著，横向线状加热宽度普通取20mm 90mm ，板厚小时，加热宽度要窄一些，加热过程应由宽度中心向两头扩大。加热三角形从顶部开始，从中心向两边扩大，一层层加热直到三角形的底为止。 6．2．3柱、梁腹板的波浪变形 矫正波浪变形是在波峰处用圆点加热法配合手锤矫正。加热圆点的直径一般为100mm 200mm 。烤嘴从波峰起作圆形挪动， 选用中温矫正。当温度到达600? 700?时，在波峰为止加垫板后再用大锤击打垫板，使加热区金属受压，冷却后变平。矫正时完成一个点后再进行加热矫正第二个波峰点。参考文献： ［1］GB 50205-2001，钢结构工程施工质量验收规范［S ］．［2］GB 50018-2002，冷弯薄壁型钢结构技术规范［ S ］．Welding stress and deformation control of steel structure industrial plant LI Jian-bin （Hebei Yongcheng Project Management Limited Company ，Baoding 071000，China ） Abstract ：According to the welding stress and deformation control problems of steel structure industrial plant members ，discussed from materials quality ，processing technology ，welding sequence ，welding processing and other links ，and put forward the eliminating method of welding stress and control measures and correction method of welding deformation ，in order to ensure the safety and reliability of structural members．Key words ：industrial plant ，steel member ，welding stress ，deformation control · 84·第39卷第2期2013年1月 山西 建筑 SHANXI ARCHITECTURE Vol．39No．2Jan．2013
高层建筑火灾安全疏散
高层建筑火灾安全疏散 高层建筑火灾安全疏散 高层火灾事故呈明显上升趋势，群死群伤事故时有发生，给国家和人民生命财产造成了极大的损失。 高层综合性建筑层数多，规模大，人员集中，疏散难，功能复杂，设备众多，用电负荷大，配电线路多、可燃物多、火灾负荷大，烟囱效应强，消防安全管理稍有疏忽就可能发生火灾。一旦发生火灾，火势水平和垂直蔓延途径很多，速近年来，随着经济不断发展，高层建筑不断增多，建筑火灾度很快，人员疏散和救助贵重物资转移及火灾扑救相当困难，往往造成极其严重的生命财产损失。基于各方面的原因，扑救高层建筑火灾，主要立足于自防自救。火灾事故安全统计资料表明，即使初期灭火失败没能控制火势的发展蔓延，若能有效地组织疏散，将会大大控制火灾事故损失，减少人员伤亡。本文笔者结合美国”9.11”纽约世贸大厦灾难发生以来，NPPA(美国消防协会)搜集到关于高层建筑紧急情况下人员疏散的一些问题谈几点心得。 一、物主有没有为住户提供在紧急情况下可操作的逃生设备住户是否具备紧急情况下逃生的素质。 美国国家消防安全局对所有的建筑都有强制性命令，社会福利机构、医院、教育署及建筑物物主必须对住户进行安全疏散教育和计划，制定灭火预案，进行疏散演习，疏散指示和疏散路线草图。高层建筑要保证安全疏散通道和消防电梯安全可靠。 1、高层建筑的消防管理人员，应对其管理的建筑物的火灾潜在危险和风险有充分、明确的认识，根据建筑物的结构和平面布局制定合理有效的防火安全对策--灭火预案，对住户进行消防宣传教育等安全管理制度。一旦发生火灾，可以立足自救，按部就班的实施灭火安全计划，确实做到快速、协调落实初期火灾的扑救夕人员及贵重的物品和危险物品疏散与转移等防灾自救措施，有效稳定和控制受灾人群的情绪和行为，保障灾情处理的及时性和有效性，将火灾事故损失降低到最低水平。 2、熟悉疏散通道与出口 疏散通道是人员逃生的途径。疏散通道及出口采用的照明，应有适度的照度，兼有指示及照明用途的灯具宜设置在接近地面的墙上，以便在烟雾条件下提供有效的指示与照明。疏散通道必须供日常使用，以使用户熟悉它们的位置和作用。只有这样，在火灾事故发生时，通道才能有效地发挥撤离作用。 3、应对住户进行防火安全教育 防火安全教育的宗旨是发展或改变人们对火灾的态度和行为。对临时客户进行防火安全知识学习，学会安全用火，熟知各种避难方法，提高心理承受能力，对服务(工作)人员，除进行以上教育外，还要进行防火安全疏散预案的学习，进行职业道德与修养教育，使他们能够成为值得公众信任，在火灾条件下具有坚定自制力的领导者。当火灾发生时，能成为群体