〖论文〗浅谈高层建筑结构体系的发展和应用
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结构在近年来取得了长足的发展,随着科技和工程技术的不断进步,高楼大厦的建设已成为城市发展的标志之一。
高层建筑结构的发展不仅对城市的面貌和城市的功能发挥起到了重要的作用,而且对我国的建筑行业发展和现代化建设也起到了至关重要的作用。
本文将从我国高层建筑结构的现状和发展趋势两方面进行分析和探讨。
一、我国高层建筑结构的现状高层建筑是城市中的标志性建筑,也是城市精神的象征。
在我国,高层建筑的建设已成为城市化发展的必然趋势。
目前,我国的高层建筑结构已经取得了可喜的成绩,高层建筑的设计和施工水平明显提高,同时高层建筑的材料和技术也在不断创新,各项指标基本符合国际标准。
在高层建筑的设计方面,我国已经具备了丰富的经验和成熟的技术。
高层建筑结构的设计不仅考虑了建筑的美观性和实用性,更加注重建筑的安全性和可持续性发展。
目前,我国已经涌现出了一批高水平的建筑设计院和工程设计师,他们在高层建筑结构设计方面取得了很大的突破,不断提升了我国高层建筑结构的水平。
在高层建筑结构的施工方面,我国建筑行业已经具备了强大的实力和技术支持。
高层建筑的施工使用了全新的施工设备和技术,自动化程度大大提高。
高层建筑的施工管理也得到了很大的改善,施工现场的安全和环保意识不断增强,确保了高层建筑的施工质量。
在高层建筑的材料和技术方面,我国也取得了显著的进步。
高层建筑使用的建筑材料越来越环保,同时施工技术也越来越先进,更加注重节能和环保,确保了高层建筑的可持续发展。
未来,我国高层建筑结构将呈现以下几个发展趋势:1. 智能化发展:未来的高层建筑将更多地采用智能化技术,通过信息技术和智能设备实现更加智能化的建筑管理和运营。
2. 节能环保:未来的高层建筑将更多地使用节能环保的技术和材料,减少建筑对环境的影响,促进城市的可持续发展。
3. 高效施工:未来的高层建筑施工将更加高效和安全,使用更多的机械化和自动化设备,提高施工效率和质量。
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随着城市化进程的加速,我国的高层建筑越来越多,成为城市的标志性建筑和城市发展的重要组成部分。
高层建筑在城市中扮演着重要的角色,不仅是城市的地标性建筑,更是城市发展的象征和推动力。
在高层建筑的发展过程中,结构设计起着至关重要的作用。
本文将就我国高层建筑结构的现状和发展进行探讨。
我国高层建筑结构的现状在我国,高层建筑的数量和高度不断刷新着世界纪录,成为世界上高层建筑数量最多的国家。
例如上海、广州、深圳等城市的高层建筑如雨后春笋般拔地而起,成为城市的地标。
随着高层建筑数量的增加,也暴露出了一些问题。
首先是高层建筑结构的安全性问题。
由于我国地震频发,高层建筑的抗震能力尤为重要。
大部分高层建筑在结构设计上过于追求高度和造型,而忽视了结构的实用性和经济性。
大型商业综合体的出现,也使得高层建筑结构更加复杂,需要更高水平的结构设计和施工技术。
我国高层建筑结构的现状存在着一定的挑战和问题。
为了解决上述问题,我国高层建筑结构设计领域不断进行着创新和探索。
首先是在材料上的创新。
目前,我国在建筑结构材料领域已经取得了长足的进步,不仅在钢结构、混凝土、玻璃等常见材料上进行了技术革新,而且还积极推进了新型材料的研究和应用,如碳纤维、碳纳米管等。
这些新型材料的应用将有效提高高层建筑结构的抗震性能和承载能力。
其次是在结构设计上的创新。
高层建筑结构设计正在向着更加安全、经济、环保和高效的方向发展。
随着数字化技术的快速发展,建筑信息模型(BIM)、有限元分析(FEA)等技术已经在高层建筑结构设计中得到广泛应用,极大地提高了结构设计的精度和效率。
多学科交叉融合的理念也得到了应用,例如结构与建筑、结构与地基等专业的互动性更强,有助于提高整体结构体系的协调性和稳定性。
我国政府也在高层建筑结构领域加大了支持力度。
国家出台了一系列鼓励和推动高层建筑结构创新的政策和规定,为高层建筑结构的发展提供了良好的政策环境和支持。
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在过去几十年中取得了巨大的发展成就。
随着经济的快速发展和城市化进程的加快,高层建筑成为了城市发展的标志和突出特征。
我国高层建筑的现状及发展可以从以下几个方面进行分析。
我国高层建筑的数量和高度不断增加。
根据相关统计数据,截至2021年底,中国共有高度超过200米的建筑400多座,超过500米的建筑6座,超过600米的建筑1座(上海中心大厦)。
我国高层建筑已经进入了蓬勃发展的阶段。
高层建筑不仅聚集在一线大城市,也开始逐渐向二线甚至三线城市扩散,呈现出全国范围内的普遍现象。
我国高层建筑的结构设计、施工技术不断创新。
我国高层建筑的结构设计和施工技术在过去几十年中取得了长足的发展。
传统的高层建筑多采用钢筋混凝土结构,但随着新材料和新技术的应用,钢结构、复合材料等新型结构开始在高层建筑中得到应用。
高层建筑的施工技术也在不断创新,如超高层建筑的垂直运输系统、高效施工机械的应用等,提高了施工效率和施工安全。
我国高层建筑的安全问题备受关注。
由于高层建筑的特殊性,其安全问题备受社会关注。
过去几十年中,我国曾出现过一些高层建筑火灾、倒塌等事故,这些事故不仅给人们的生命财产安全带来了巨大威胁,也对社会造成了严重影响。
针对高层建筑的安全问题,我国政府和相关部门采取了一系列的措施,加强了高层建筑的监管和安全标准,提升了建筑的抗震、防火等安全性能。
我国高层建筑在可持续发展方面还存在一些问题。
高层建筑的能耗、空调系统、垃圾处理等问题成为了限制其可持续发展的关键因素。
高层建筑的能耗大,空调系统需要大量的电力供应,同时高层建筑的生活垃圾处理也是一个挑战。
我国在高层建筑的设计、建设和管理中,需要进一步加强可持续发展理念的引导和应用,推进绿色建筑和节能减排。
我国高层建筑在结构设计、施工技术、安全管理等方面取得了显著的发展成就,成为我国城市化进程和经济发展的重要组成部分。
高层建筑的可持续发展问题仍然存在,需要政府和相关部门进一步加强监管和引导,推动高层建筑向着更加可持续、安全、高效的方向发展。
浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

浅谈高层建筑结构体系的发展和应用高层建筑是指高度超过一定标准的建筑物,通常指高度超过约50米的建筑物。
随着城市化进程的加快和土地资源的有限,高层建筑在城市中的比重逐渐增加。
高层建筑的结构体系的发展和应用是保证高层建筑的安全运行的关键。
高层建筑结构体系的发展经历了长期的实践和探索过程。
早期的高层建筑多采用砖木结构,如古代城楼等;后来随着钢结构的发展,高层建筑开始采用钢框架结构,如美国的沃尔多夫-阿斯特里亚酒店;再后来,随着混凝土技术的进步,高层建筑开始采用钢混凝土结构,如中国的上海东方明珠塔等。
高层建筑结构体系的发展主要受以下因素影响:首先,结构材料的发展。
随着钢材和混凝土技术的进步,结构材料的承载能力不断提高,能够满足高层建筑的承重要求。
其次,结构理论的发展。
结构力学理论的不断深入研究,使得人们对高层建筑结构的力学性能有了更深入的了解,从而为高层建筑结构的设计提供了理论基础。
再次,建筑设计的发展。
现代建筑设计注重的是结构与功能的有机结合,高层建筑的结构设计越来越趋向于优化和精细化,以满足人们对于建筑物功能和美观的要求。
高层建筑结构体系的应用广泛而多样。
在结构形式上,高层建筑的结构体系主要包括钢框架结构、钢混凝土框架结构、剪力墙结构、空心楼板结构等。
不同的结构形式适用于不同的高层建筑类型和地理环境。
在实际应用中,高层建筑结构体系需要满足以下基本要求:首先,足够的承载能力。
高层建筑需要能够承受自身重量、风荷载、地震力等外力作用,并保证结构的安全性。
其次,良好的抗震性能。
高层建筑作为地震灾害较为严重的地区常见的建筑形式之一,需要具备良好的抗震性能。
再次,合理的结构刚度。
高层建筑的结构刚度需要能够在风荷载等外力作用下保持稳定,以保证建筑物不会产生过大的振动,影响人们的正常活动。
最后,合理的经济性。
高层建筑的结构体系需要兼顾安全性和经济性,以降低建设成本。
总之,高层建筑结构体系的发展和应用是一个不断探索和完善的过程。
浅谈高层建筑结构体系的发展和应用

对于高层 建筑 结构 , 可以设想成为一个从地基升起 的竖 向悬
3 . 3 框 架一 剪 力墙结 构体 系
当框架体系 的强度和刚度不能满足要求时 , 往往需要在建筑
壁构件 , 承受水平侧 向荷载和竖 向重力荷载的作用 。相对于较低 平面 的适 当位置设置较大 的剪 力墙 来代替部分框架 ,便形成 了 剪力墙体 。在承受水平力 时, 框架和剪力墙通过 有足够刚 楼房 而言 , 高楼 结构更柔一 些, 在地震作用 下 的变 形更大 一些 。 框架一
建材发展导 向 2 0 1 4年 1月
施工技术
浅谈高层建筑结构体系的发展和应用
李莲 萍 弋 刚
陕西 户县 7 1 0 3 0 0 ) ( 户县建筑企业管理服务中心
摘 要 : 随 着市场 经济的迅猛发展 , 建 筑正朝向更 高的方 向发展 , 世界 范 围内逐渐产 生 了很 多著名的 高层 、 超 高层 建 筑。本文简要介 绍 了高层 、 超高层建筑的结构体 系, 以及结构体 系的特 点及应 用, 本文分析 高层建筑结构的六个特点 , 并介 绍 目前 国 内高层建筑的六大结构体 系: 框架结构体 系、 剪力墙结构体 系、 框架 一剪力墙结构体 系、 框 一筒结构体 系、 筒中筒
为 了使结构在进 入塑性变 形阶段后 仍具有较 强 的变 形 能力 , 避 度 的楼板和连梁组成协 同工作 的结构体系 。在体系 中框架 体系 剪力墙主要承受水平剪力 。框架一 剪力墙体 免倒塌 , 特 别需要在构造上采取恰 当的措施 , 来保证结构具 有足 主要承受垂直荷载 ,
够延性。
对于结构设计 来讲 , 按照 建筑使用功 能的要求、 建 筑高度 的 成 的开孔简体称 为框 筒;简体 四壁 由竖杆和斜杆 形成的桁架组 不 同 以及拟建 场地 的抗 震设 防烈度 以经济 、 合 理、 安全 、 可 靠 的 成则称为桁架筒 。筒 中筒 结构体系 由一个或 多个 简体为主抵抗
浅谈对高层建筑结构的认识

浅谈对高层建造结构的认识浅谈对高层建造结构的认识高层建造是现代城市发展的重要组成部份,其结构设计对于建筑的安全性和稳定性至关重要。
本文将从多个方面对高层建造结构的认识进行详细论述。
一、高层建造的概念及发展1.1 高层建造的定义高层建造是指高度超过一定限制的建造物,通常对于高于60米的建造会被称为高层建造。
1.2 高层建造的发展历程从人类文明发展的角度看,高层建造的发展经历了多个阶段,从传统的木结构建造发展到现代的钢结构、混凝土结构和复合材料结构。
二、高层建造结构设计原则2.1 承载力原则高层建造结构设计的首要原则是保证其承载力,通过合理的结构布局和材料选择来满足建造物的强度和刚度需求。
2.2 抗震设计原则由于地震活动的存在,高层建造结构设计必须考虑抗震能力,采取适当的抗震措施,如增加结构的刚度和采用阻尼器等。
2.3 稳定性原则在高层建造结构设计中,稳定性是考虑的重要因素,通过合理设计建造的重心位置和采取适当的支撑措施来提高建造的稳定性。
三、高层建造的常用结构形式3.1 钢框架结构钢框架结构是一种常见的高层建造结构形式,通过钢材的高强度和抗拉性能来满足建造物的承载和刚度需求。
3.2 钢混凝土结构钢混凝土结构是将钢筋混凝土两种材料组合使用的结构形式,钢筋提供了一定的拉力强度,而混凝土提供了压力强度,使结构更加稳定。
3.3 玻璃幕墙结构玻璃幕墙结构是一种常见的高层建造外立面形式,通过玻璃和铝材的组合搭建,提供了良好的视觉效果和采光条件。
四、高层建造结构设计中的挑战与创新4.1 超高层建造的设计挑战超高层建造因其高度的特殊性,会面临更加复杂的设计挑战,如风荷载、地震荷载等,需要采用更加创新的结构设计方法。
4.2 可持续性设计的创新随着环保意识的增强,高层建造结构设计也需要考虑可持续性发展,包括能源利用、生态设计等,以减少对环境的影响。
五、本文档所涉及附件如下:附件1:高层建造结构设计规范附件2:高层建造结构案例分析报告六、本文档所涉及的法律名词及注释:1. 承载力:指结构在预定工作条件下能够承担的荷载。
高层建筑结构研究论文

高层建筑结构研究论文随着城市化进程的加速,高层建筑在城市中如雨后春笋般涌现。
高层建筑不仅是城市现代化的象征,更是解决城市人口密集、土地资源紧张等问题的有效途径。
然而,高层建筑的结构设计和安全性面临着诸多挑战,因此对高层建筑结构的研究具有重要的现实意义。
一、高层建筑结构的特点高层建筑与低层建筑在结构上有明显的区别。
首先,高层建筑的高度较大,导致其竖向荷载显著增加。
这就要求结构体系具备足够的强度和刚度来承受这些荷载。
其次,风荷载和地震作用对高层建筑的影响更为突出。
在强风或地震作用下,高层建筑容易产生较大的水平位移和振动,从而影响结构的安全性和使用功能。
此外,高层建筑的结构自重较大,对基础的要求也更高,需要确保基础能够提供足够的承载力和稳定性。
二、高层建筑结构体系常见的高层建筑结构体系主要包括框架结构、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,具有布置灵活、空间大等优点,但抗侧刚度较小,适用于层数较少的高层建筑。
剪力墙结构则通过钢筋混凝土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结构和剪力墙结构的优点,既能提供较大的空间,又具有较好的抗侧性能,是目前应用较为广泛的结构体系之一。
筒体结构包括框筒、筒中筒和束筒等形式,具有良好的整体性和抗侧能力,适用于超高层建筑。
三、高层建筑结构的分析方法在对高层建筑结构进行设计和分析时,需要采用合适的方法。
目前常用的分析方法包括静力分析、动力分析和非线性分析等。
静力分析是基于结构在恒载、活载和风载等静力作用下的响应进行计算,是结构设计的基础。
动力分析则考虑了结构在地震作用等动力荷载下的振动特性,包括振型分解反应谱法和时程分析法。
振型分解反应谱法是一种简化的动力分析方法,通过计算结构的振型和振型参与系数,并结合反应谱来确定结构的地震响应。
时程分析法则直接输入地震波,对结构在整个地震过程中的响应进行模拟,能更准确地反映结构的动力特性,但计算量较大。
有关高层建筑的论文

有关高层建筑的论文在现代城市的天际线上,高层建筑如同一颗颗璀璨的明珠,不仅展现了人类建筑技术的巨大成就,也反映了社会经济的发展和人们对空间的不断追求。
高层建筑的出现改变了城市的面貌,为人们提供了更多的居住和工作空间,同时也带来了一系列的挑战和问题。
一、高层建筑的发展历程高层建筑的发展可以追溯到古代文明时期。
例如,埃及的金字塔和巴比伦的通天塔都展示了古人在建造高大建筑方面的尝试。
然而,真正意义上的高层建筑始于 19 世纪末 20 世纪初的工业革命时期。
随着钢铁、混凝土等新型建筑材料的出现,以及电梯技术的发明,使得建造更高的建筑成为可能。
20 世纪初,美国的芝加哥学派率先掀起了高层建筑的热潮。
他们提出了“形式追随功能”的设计理念,注重建筑的实用性和经济性。
这一时期的高层建筑多采用框架结构,外观简洁大方。
到了 20 世纪中叶,高层建筑在全球范围内得到了迅速发展。
尤其是在亚洲的一些新兴经济体,如中国、日本和韩国,高层建筑如雨后春笋般涌现。
这些建筑不仅在高度上不断刷新纪录,在设计和功能上也更加多样化和复杂化。
二、高层建筑的类型和特点高层建筑的类型多种多样,根据其用途可以分为住宅、办公、商业、酒店等。
不同类型的高层建筑在设计和功能上有着各自的特点。
住宅高层建筑通常注重居住的舒适性和安全性,要考虑采光、通风、隔音等因素。
办公高层建筑则需要满足高效的工作环境要求,具备良好的交通流线、智能化的设施和灵活的空间布局。
商业高层建筑要吸引顾客,注重外观的独特性和内部空间的开放性。
酒店高层建筑则要提供优质的服务和舒适的住宿体验。
高层建筑的特点主要包括以下几个方面:1、高度优势高层建筑能够充分利用有限的土地资源,提供更多的建筑面积,满足城市人口增长的需求。
2、视野开阔居住或工作在高层建筑中,可以享受到广阔的视野和良好的景观。
3、集中化服务高层建筑可以集中提供各种服务设施,如电梯、消防系统、通风系统等,提高服务效率和管理水平。
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题目:浅谈高层建筑结构体系的发展和应用内容摘要随着科学技术、结构设计理论,高强材料的迅速发展,为建筑师们提供了丰富的想象空间,同时也为新颖结构体系的出现创造了条件.本文主要介绍近年来应用越来越多的几种新型建筑结构体系:框架结构、剪力墙结构、巨型结构等。
关键词:高层建筑;结构体系;框架结构;剪力墙结构目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪论 (2)1.1 高层建筑发展情况 (2)1.2 高层建筑结构体系的发展和应用情况 (3)2 高层建筑中常用结构体系及特点 (6)2.1 框架结构 (6)2.1.1 特点 (6)2.1.2 应用实例 (7)2.2 剪力墙结构 (7)2.2.1 特点 (8)2.2.2 应用实例 (8)2.3 框架-剪力墙结构 (9)2.3.1 特点 (9)2.3.2 应用实例 (11)2.4 筒体结构 (11)2.4.1 特点 (11)2.4.2 应用实例 (13)2.5 巨型结构 (14)2.5.1 特点 (14)2.5.2 应用实例 (15)3 高层建筑结构的设计特点 (16)3.1 水平荷载成为设计的决定性因素 (16)3.2 侧移成为设计的控制指标 (16)3.3 轴向变形的影响在设计中不容忽视 (17)3.4 延性成为结构设计的重要指标 (17)3.5 动力效应大 (17)3.6 扭转效应大 (17)3.7 结构的稳定和抗倾覆 (17)3.8 温差过大产生的温度应力及变形大 (18)4 高层建筑结构设计时选定结构体系需要注意的问题 (19)4.1 结构的平面形状及立面型式 (19)4.2 结构刚度 (19)4.3 高宽比限制 (19)4.4 侧向位移限制 (20)附录 (24)引言近年来随着世界人口的增加,住房紧张的问题越来越严重,传统意义的住房已满足不了人们的需求。
在这种情况下,高层建筑因运而生。
所以高层建筑是社会生产的需要和人类生活需求的产物,是现代工业化、商业化和城市化的必然结果。
而科学技术的发展,高强轻质材料的出现以及机械化、电气化在建筑中的实现等,为高层建筑的发展提供了技术条件和物质基础。
虽然高层现在也有很多缺点,但是随着科技的发展和技术的进步,高层建筑的缺点会逐步改正并成为未来大多人们的居住房。
1 绪论1.1 高层建筑发展情况19世纪末,随着科学技术的发展,钢筋混领土结构、钢结构在土木工程领域中代替传统的砖、石、木结构得到了推广和应用,建筑高度的增加、层数的增多、跨度的增大,现代意义上的高层建筑开始出现。
回顾高层建筑的发展历史,我们可以看到其中代表建筑是美国1931年建成的纽约帝国大厦(高381m,102层)、1972年建成的纽约世界贸易中心的姊妹楼(417m和415m,100层,“9.11”事件中被毁)和1974年建成的芝加哥西尔斯大厦(441.9m,110层),前苏联和波兰与1953年和1955年分别渐层的莫斯科国立大学(239m,26层)和华沙科学文化宫(231m,42层),1978年澳大利亚悉尼建成的MLC中心(229m65层)。
1985年以来,亚洲的日本、韩国、马来西亚、朝鲜及中国等国家迅速发展了高层及超高层建筑,其中有1996年建成的深圳的帝王大厦(高325m,69层)、广州中信广场(321.9,80层),1998年建成的吉隆坡石油大厦(400m,88层)上海金茂大厦(395m,69层)。
将世界上最高的100幢高层建筑的建筑年代和在世界上各地的分布表作统计表(表1),则可看出:随着时间推移20实际中,北美洲在前100幢高层建筑中所占的数量由多变少,而亚洲则从无到有,有少变多。
并由此推论在21实际中亚洲将成为世界建造高层及超高层建筑的中心。
世界高的100幢高层建筑的建筑年代及分布表将较熟悉的世界上10幢最高的建筑物数据加以列表,(见表2)世界10幢最高的建筑物数据表(M—SRC组合材料,S—钢结构,C—混凝土结构)则会看到在这10幢建筑中,美国占4幢建于1931~1974年,且均为钢结构建筑;亚洲占6幢(其中中国四幢)建于1996~2000年。
进一步亚洲已经成为世界建筑高层及超高层建筑的中心。
而且这6幢超高层建筑有5幢采用了SRC组合结构,说明SRC组合结构在超高层中的运用,以达到相当的广度和深度,并逐步成为超高层叫做建造中首选类型。
1.2 高层建筑结构体系的发展和应用情况随着工业化、商业化、城市化的进程,城市人口剧增,造成城市生产和生活用房紧张,地价昂贵,迫使建筑物向高空发展,由多层发展为高层。
19 世纪末期,开始出现了现代形式的钢框架和钢筋混凝土框架结构的高层建筑。
1898 年修建的secodRandMeNa119 层大楼(美国,芝加哥),是世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。
而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑,为世界上第一幢具有现代形式的钢框架结构高层建筑。
而最早的钢筋混凝土框架结构高层建筑,为1903 年修建的位于美国Cincinnati 的InallaBuildin和法国巴黎Franklin 公寓。
所以,现代形式的高层建筑,只有117 年的历史。
到了20 世纪50 年代以后,由于轻质高强材料研制成功,抗风、抗震结构体系的发展,新的设计计算理论的创立,电子计算机在设计中的应用,以及新的施工技术和机械不断涌现,为大规模地、较经济地建造高层建筑提供了充分的条件,使高层建筑得到迅速发展。
在钢筋混凝土结构方面,其结构体系的发展历程也类似于钢结构的结构体系,由最初的框架结构(1903 年,glnallsBuildin )逐渐发展出框架剪力墙结构或框架简体结构和巨型结构等结构体系,使得混凝土结构的建造高度越来越高。
钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好等优点,钢结构的构件可在工厂加工和制作,施工速度快,工期短。
钢是建造高层建筑结构比较理想的材料,但是全钢结构用钢量大,造价高,耐火性能差,需用昂贵的防火涂料。
而钢筋混凝土结构具有节省钢材、造价低、材料来源丰富、可模性好等优点,且承载力也不低,经过合理设计也可获得较好的抗震性能。
因此,只有在发达国家,大多数的高层建筑才采用钢结构形式,而在发展中国家,绝大部分的高层建筑采用钢筋混凝土材料建造,且由于高性能混凝土的发展和施工技术的进步,钢筋混凝土结构仍是今后高层建筑的主要结构形式。
特别是近年来,由于钢筋混凝土结构的优点,发达国家采用钢筋混凝土材料建造的高层建筑的数量也在日益增多。
当然,钢筋混凝土结构的构件断面尺寸大,减少了建筑使用面积;自重大,致使基础造价增高,抗震性能也不如钢结构。
因此为充分发挥钢材和混凝土这两种材料的特点,更为合理的结构形式是同时采用钢和钢筋混凝土材料的混合结构或组合结构。
该结构形式经合理设计,可取得经济合理、技术性能优良的效果,近年来已成为研究的热点和发展的方向。
高层建筑的发展,充分显示了科学技术的力量,使建筑师从过去强调艺术效果转向重视建筑特有功能与技术因素。
未来的高层建筑将朝着技术功能先进和艺术完美相结合的方向发展。
1 新材料、超强材料的开发和应用在高层建筑结构的技术问题中,首先要解决的是材料问题。
现在混凝土的强度等级已经达到C100 以上。
高强度和良好韧性的混凝土有利于减小结构构件的尺寸,减轻结构的自重,改善结构抗震性能。
同时,为了达到轻质高强的目的,必须在高层建筑结构中,发展轻骨料混凝土、轻混凝土、纤维混凝土、聚合物混凝土、侧限(约束)混凝土和预应力混凝土。
高性能混凝土的开发和应用,将继续受到人们的重视,也必将给高层建筑结构带来重大和深远的影响。
从强度和塑性方面考虑,钢是高层建筑结构的理想材料,增进或改善钢材的强度、塑性和可焊性性能的工作人们从未停止过。
特别是对新型耐火耐候钢的研发,具有重要意义,可使钢材减小或抛弃对防火材料的依赖,提高建筑用钢的竞争力。
复合材料用于制作高层建筑部分构件正在开发和实践中。
2 混合结构在高层建筑结构中广泛应用如前所述,经合理设计的混合结构可取得经济合理、技术性能(如抗震性能)优良的效果,且易满足高层建筑的侧向刚度的需求,可建造比钢筋混凝土结构更高的建筑,因此在较高的建筑中,混合结构往往仍是合理、可行的结构方案,今后建造混合结构的比率将会越来越大。
3 新的设计概念、新的结构形式的应用现代建筑功能趋于多样性,建筑的体形和结构体系趋向复杂多变,趋向立体化,应运而生新的设计概念和结构技术的深化,采用新的结构体系,如巨型结构体系,蒙皮结构,带加强层的结构,建筑立面设置大洞口以减小风力,采用结构控制技术设置抗震机构等。
4 高层建筑结构的高度出现新的突破进入20 世纪90 年代后,高层建筑迅猛发展,在数量、质量及高度上都有了大飞跃,高层建筑中的科技含量越来越高。
2 高层建筑中常用结构体系及特点高层建筑发展到今天,其结构体系形式繁多,划分标准也多种多样。
高层建筑结构体系的分类标准通常依据其竖向承重单体和抗侧力单元的类型来划分,通常分为以下几种类型。
2.1 框架结构框架结构是由梁、柱等线型构件通过节点连接在一起构成的结构,其基本的竖向承重单体和抗侧力单元为梁、柱通过节点连接形成的框架。
框架结构最理想的施工材料是钢筋混凝土,这是因为钢筋混凝土节点具有天然的刚性。
框架结构体系也可以用于钢结构建筑中,但钢筋结构的抗弯节点处理费用相对较高。
钢筋混凝土框架结构按施工方法的不同,可以分为以下四种。
(1)梁、板、柱全部现场浇注的现浇框架。
(2)楼板预制,梁、柱现场浇注的现浇框架。
(3)梁、板预制,柱现场浇注的半装配式框架。
(4)梁、板、柱全部预制的全装配式框架。
2.1.1 特点1、框架结构的位移特点在水平荷载的作用下,框架结构将产生较大的侧向位移,侧移一般由以下两部分组成:(1)由水平力所引起的倾覆力矩,使得框架结构产生的整体弯曲变形,即柱子的轴向拉伸和压缩所引起的侧移;(2)由水平力所引起的楼层剪力,使得框架结构产生剪切变形,即框架整体受剪,层间梁、柱杆件发生弯曲而引起的水平位移。
框架结构属于柔性结构,侧移主要表现为整体剪切变形。
当框架结构房屋的层数不多时,其侧移主要表现为整体剪切变形,整体弯曲变形的影响很小。
2、框架结构的优点框架结构内部比较空旷而且建筑平面布置灵活,可以做成具有较大空间的会议室、餐厅、办公室、实验室等,同时便于门窗的灵活布置,立面也可以处理得富于变化,可以满足各种不同用途的建筑的需求。
3、框架结构的缺点框架结构的构件截面较小,抗侧刚度较小,在强震作用下结构的整体位移和层间位移都比较大,这对结构构件以及非结构构件都是不利的,容易加重震害。
框架结构的节点内力集中,受力非常复杂,是结构抗震设计的关键部位。
另外,由于框架结构的受力特性和抗震性能的限制,使得他的适用高度受到限制,一般不宜超过60m。
2.1.2 应用实例宜兴城东新区最近出现两个巨大的弧形拱塔,有十八层楼那么高。