高层建筑结构概述
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
高层建筑的结构体系包括框架结构剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构剪力墙结构简体结构口型结构等
总结收获和心得体会高层建筑的结构体系是指巫担由恒载和活载产生的紧向荷载、抵抗由风产生的水平荷载及由地震产生的水平作用及竖向作用的骨架。
结构体系由水平构件和紧向构件组成，有的结构体系中还有斜向构件，即支撑。
水平构件包括梁、连梁和楼板，梁和楼板组成楼(屋)盖;竖向构件包括柱和墙肢。
作用在楼板上的竖向荷载传至梁，再传至柱、墙、支撑，或由楼板直接传至柱、墙、支撑，最后传至基础和地基。
作用在房屋建筑上的水平荷载也是通过水平构件传至竖向构件，最后传至基础和地基。
高层建筑的结构体系包括框架结构、框架剪力墙结构、框架支撑(延性墙板) 结构、剪力墙结构、简体结构、口型结>构等。
不同结构体系的受力性能各有特点，其最大的适用高度各不相同。
随着建筑高度的不断发展，高层建筑结构体系也在不断发展、创新，在积累工程经验和科研成果的基础上，逐渐形成更加高效的抗侧力结构体系。
框架结构（例如老区工科实训中心）在2020年10月7日马超老师带着我们考察工科实训中心，正如书上所说，由梁、柱组成的结构单元称为框架;竖向荷载和水平荷载(或水平作用)全部由若干榀框架承担的结构体系，称为框架结构。
框架梁、柱可以分别采用钢、钢筋混凝土和型钢_混凝土，框架柱还可以采用圆钢管混凝土、方钢管混凝土、矩形钢管混凝土。
框架结构可以是4~6m的小柱距，也可以是7~ 10m的大柱距，采用钢梁混凝土组合楼盖时，柱距可以大一些框架结构的建筑平面布置灵活，可以用非承重墙分隔空间，以适应不同使用功能的需求。
框架结构适用于办公楼、教室、商场等房屋建筑。
己框架结构构件类型少，设计、计算、施工相对其他结构类型比较简单，我国很多早期的高层建筑采用框架结构，例如，北京的民族饭店、民航大楼、清华大学主楼等，这些建筑的高度都不大，不超过15层。
总结收获：1，墙角处钢筋钢筋是深入墙体内起拉结作用的，顶上地上是构造柱锚固钢筋。
2，防潮砖防潮地砖可分为两种,一种是表面上釉的釉面砖,另一种是表面不上釉的通体砖,前者虽然在吸水率方面有高有低,但都是吸水的,而后者是正面和反面的材质和色泽一致的、不吸水的。
第一章高层建筑结构概述
第 1章 绪 论 3、 轴向变形的影响在设计中不容忽视
1）竖向荷载产生的结构轴向变形对其内力及变形的影响;
2)对预制构件的下料长度和楼面标高会产生较大的影响； Houston 75层的某商业大厦，采用剪力墙和钢柱混合体系，由于 钢柱负荷面积大，其底层钢柱压缩变形比墙多260mm。
公元524年的河南嵩岳寺塔(15层简筒结构，高50m) 公元704年的西安大雁塔(7层砖木结构，总高64m) 公元1055年的河北定县料敌塔(11层筒体结构，高82m)
1.3 高层建筑结构的类型
第 1章 绪 论
2、 混凝土结构 优点：取材容易、良好耐久性和耐火性、承
载能力大，刚度好、节约钢材、降低造价、可模 性好；
2）我国：
（1）《高层民用建筑设计规范》GB50045-95 和《高层民用建筑
设计防火规范》 GBJ50045-2002和 规定： ≥10层的居住建筑（包括首
层设置商业服务网点的住宅）或≥24m的公共建筑。
（2）《高层建筑混凝土结构技术规程》（JGJ3-2002）规定：≥10
层 或 ≥28m；（本课程内容的依据）
缺点：自重大、构件截面较大、施工工序复杂、
建造周期较长且受季节的影响；
应用情况：我国绝大多数高层建筑都是采用
混凝土结构，今后仍将是高层建筑发展的主流。
最早混凝土框架结构高层建筑，是1903年在美
国辛辛那提建造的因格尔斯大楼，16层，高64m。
目前世界上最高的混凝土建筑为香港中环广场 平壤市的柳京饭店
1.3 高层建筑结构的类型
第 1章 绪 论
3）钢筋混凝土是应用最广的建筑材料，绝大部分高层建筑为
钢筋混凝土结构。具有价格低（地方材料），可浇筑成任何形 状，不需要防火，刚度大。但强度低，构件截面大，占用空间 大，自重大，不利于基础、抗震，延性不如钢结构。
高层建筑ppt课件(完整版)
多的高层建筑。
优点
主要抗侧力，四周的剪力墙围成 竖向筒体，或竖向筒体与水平筒 体组合而成空间筒体。筒体结构 可分为框架-核心筒、框筒、筒
中筒、束筒四种结构。
缺点
结构负载大，且空间布局不够灵 活。
03 高层建筑设计要点
建筑设计原则
安全性原则
推动建筑技术进步
高层建筑的建设需要先进的建筑设计、施工 技术和材料，推动了建筑技术的进步和创新 。
D
高层建筑结构与类型
02
框架结构
01
框架结构特点
由梁、柱组成的框架来承受竖向荷载和水平荷载，墙体 仅起围护和分隔作用。
03
02
优点
空间分隔灵活，自重轻，节省材料；具有可以较灵活地 配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建 筑结构。
根据建筑功能和使用需求 选择中央空调或分体空调 ，提供舒适的室内环境。
电气系统
强电系统
包括变配电室、高低压 配电柜等，确保建筑用 电安全、稳定。
弱电系统
涵盖电话、网络、电视 等弱电信号的传输和分 配。
照明系统
合理设置照明设备和控 制方式，营造舒适的视 觉环境。
防雷接地系统
保护建筑免受雷电危害 ，确保人员和设备安全 。
排水系统
由排水管道、排水泵等组 成，实现废水、污水的顺 畅排放。
消防给水系统
独立设置，包括消防水池 、消防水泵等，满足火灾 时的紧急用水需求。
供暖、通风与空调系统
供暖系统
采用集中供暖或分户供暖 方式，确保冬季室内温暖 舒适。
通风系统
设置新风系统和排风系统 ，保证室内空气流通，提 高空气质量。
高层建筑的常见结构
高层建筑的常见结构
高层建筑是现代城市建设的重要组成部分，其结构设计和施工过程都需要严格的规范和标准。
以下是高层建筑常见的结构类型：
1. 钢结构：钢结构是高层建筑中最常见的结构类型之一。
它使用钢材作为主要的结构材料，具有高强度、轻量化、施工速度快等优点。
2. 钢筋混凝土结构：钢筋混凝土结构是高层建筑中另一个常见的结构类型。
它使用钢筋和混凝土作为主要的结构材料，可以承受很高的压力和拉力。
3. 预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是在混凝土浇筑之前就施加预应力，使混凝土在使用过程中能够承受更大的荷载。
这种结构类型适用于高层建筑中的梁和柱。
4. 钢框架结构：钢框架结构使用钢材建造的骨架来支撑整个建筑。
这种结构类型适用于高层建筑中的大跨度空间。
5. 钢混凝土混合结构：钢混凝土混合结构融合了钢结构和钢筋混凝土结构的优点，可以减少结构材料的使用量，同时又能够承受高强度的压力和拉力。
以上是高层建筑常见的结构类型，建筑设计者和施工人员需要根据具体情况来选择合适的结构类型，以确保建筑的结构安全和稳定。
- 1 -。
浅谈对高层建筑结构的认识
浅谈对高层建筑结构的认识浅谈对高层建筑结构的认识高层建筑是现代城市发展的重要组成部分，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筑结构的认识进行详细论述。
一、高层建筑的概念及发展1.1 高层建筑的定义高层建筑是指高度超过一定限制的建筑物，通常对于高于60米的建筑会被称为高层建筑。
1.2 高层建筑的发展历程从人类文明发展的角度看，高层建筑的发展经历了多个阶段，从传统的木结构建筑发展到现代的钢结构、混凝土结构和复合材料结构。
二、高层建筑结构设计原则2.1 承载力原则高层建筑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筑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，高层建筑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筑结构设计中，稳定性是考虑的重要因素，通过合理设计建筑的重心位置和采取适当的支撑措施来提高建筑的稳定性。
三、高层建筑的常用结构形式3.1 钢框架结构钢框架结构是一种常见的高层建筑结构形式，通过钢材的高强度和抗拉性能来满足建筑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筑外立面形式，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、高层建筑结构设计中的挑战与创新4.1 超高层建筑的设计挑战超高层建筑因其高度的特殊性，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，高层建筑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：高层建筑结构设计规范附件2：高层建筑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
高层建筑结构设计简答题
高层建筑结构设计简答题第1章概述1、什么是高层建筑和高层建筑结构？JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》和JGJ99-1998《高层民用建筑钢结构技术规程》是如何规定的？联合国教科文组织所属的世界高层建筑委员会在1972年年会上建议将高层建筑为四类：第一类高层建筑 9～16层（高度不超过50m ）；第二类高层建筑17～25层（高度不超过75m ）；第三类高层建筑26～40层（高度不超过100m ）；第四类高层建筑 40层以上（高度超过100m 以上，即超高层建筑）；JGJ3-2002《高层建筑混凝土结构技术规程》规定：将10层及10层以上或高度超过28m 的混凝土结构为高层民用建筑；JGJ99-1998《高层民用建筑钢结构技术规程》规定：10层及10层以上的住宅和约24m 以上的其他民用建筑为高层建筑。
高层建筑结构是高层建筑中的主要承重骨架。
2、高层建筑结构中结构轴力、弯矩和位移与结构高度的关系大体如何？答：高层建筑结构中：轴力和结构高度成线性关系；弯矩和结构高度成二次方关系；位移和结构高度成四次方关系。
3、按功能材料分，高层建筑结构类型主要有哪几种？答：按功能材料分：①混凝土结构②钢结构③钢和混凝土的混合结构型式.4、高层建筑的抗侧力体系主要有哪几类？各有哪些组成和承受作用特点？答：高层建筑的抗侧力类型主要有：框架结构、剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构、悬臂结构及巨型框架结构。
组成和承受作用特点：①框架结构体系架结构体系有线型杆件－梁和柱作为主要构件组成的，承受竖向和水平作用；②剪力墙结构体系：混凝土墙体组成，承受全部竖向和水平作用的；③框架－剪力墙结构体系：框架结构中布置一定数量的剪力墙组成由框架和剪力墙共同承受竖向和水平作用；④筒体结构体系：由竖向筒体为主组成的承受竖向和水平作用；⑤悬臂结构体系：在钢筋混凝土内筒为主要受力结构的高层建筑中，从内筒不同高度处伸出金属悬臂杆，并在其端部挂有钢吊杆与内筒共同承受各层楼板的自重与附加的活荷载；⑥巨型框架结构体系：由若干巨柱以及巨梁组成，承受主要的水平力和竖向荷载；其余的楼面截面梁柱组成二级结构，只将楼面荷载传递到巨型框架结构上去。
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塔
饭
Abraj Al-Bait
店
Towers
皇家钟塔是“大本钟”的5倍大，直径40m，在25公里外也能看见。
天线顶高度509m
台
（屋顶449.2m），
北
101层(地下5层) ，建
国
筑总投资18亿美元。
际
1999.07开工 2003.10建成
金
结构形式：钢筋混凝土
融
结构，新式的巨型结构
中
心
Taipei,101
（1）钢与混凝土组合结构；（2）组合砌体结构 电B梯ur：j K速h度ali最fa高达17.4m/s(63公里/小时)，世界速度最快且运行距 离最长的电梯。
目前世界第二高楼
建筑高度601米，共95层。
麦
世界最高的饭店、世界
加
最高的钟塔、世界最大 钟面，世界最大的楼板
皇
面积。
家
钟
2004开工
2012建成
“如果强风从北面刮来，配重物就好比一个巨大的‘钟摆’摆向北 面，使风阻尼器会产生一种与风向相反的‘力量’，从而‘消化’ 建筑物的摇晃程度，并抵消强风对建筑物的影响。”
每幢建筑物都有一个固定的自振频率，风阻尼器通过缓解振动 ，可防止建筑物出现共振现象。同时 地震时，振动的冲击波会对 大楼顶部形成很大的冲击力，有了风阻尼器后大楼就可以“吸收” 掉地震影响。
高层建筑 结构设计
一、本课程讲授的主要内容
➢ 高层建筑的一般知识 ➢ 高层建筑结构的选型与布置 ➢ 高层建筑结构的荷载与地震作用 ➢ 高层建筑结构设计计算的一般原则 ➢ 高层框架结构的设计方法 ➢ 高层剪力墙结构的设计方法 ➢ 高层框架—剪力墙结构的设计方法 ➢ 高层筒体结构的设计方法
二、本课程的学习重点
4. 混凝土结构设计规范 5. 现行地基与桩基设计规范 6. 包世华、方鄂华编，高层建筑结构设计 7. 沈蒲生，高层建筑结构设计 8. 霍达，高层建筑结构设计 9.与建筑结构有关的各种杂志
第一章 高层建筑结构概述
高层建筑是工程技术的纪念碑，是材料工程、电 器工程、系统工程和城市集约化发展的必然产物。
南京紫峰大厦
天线顶高度450m （屋顶381m），89 层（地下3层 ）。 2010年建成。 总投资40亿。
结构形式： 钢框架一钢混凝土核心 筒结构
石
高轧制钢梁支托的金属板， 钢筋混凝土
油
双
Petronas Towers,
塔
Kuala Lumpur
Malaysia
攀顶事件：“蜘蛛人”法国男子阿兰·罗贝尔在马来西亚首都吉隆 坡徒手攀上最高楼楼顶，44岁的罗贝尔在个人网站上夸耀说，迄今 他在全世界已攀爬过包括纽约帝国大厦在内的70多座摩天大楼。
42层空中廊桥（Sky Bridge）
环
资 81.7亿元。
球
结构形式：钢筋混凝土结构、
金
钢结构
融
中
Shanghai World Financial Center
心
大楼在90楼（约395米）设置了两台风阻尼器，各重150公吨， 使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度，及通过电脑计算以控制阻 尼器移动的方向，减少大楼由于强风而引起的摇晃，而预计这两台 阻尼器也将成为世界最高的自动控制阻尼器。
防震措施方面：台北101采用新式的“巨型结构” ，在大楼 的四个外侧分别各有两支巨柱，共八支巨柱，每支截面长3m、宽 2.4m，自地下5楼贯通至地上90楼，柱内灌入高密度混凝土，外 以钢板包覆。
防风方面：为了因应高空强风及台风吹拂造成的摇晃．大楼 内设置了“调谐质块阻尼器”，是在88至92楼挂置一个重达660 公吨的巨大钢球，利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。据台北 101告示牌所言，这也是全世界唯一开放游客观赏的巨型阻尼器 ，更是目前全球最大之阻尼器。世界第一座防震阻尼器外露於整 体设计的大楼，重达660吨，在85、86、与88楼用餐可以看到这 个带有装饰且外型像大圆球的阻尼器，其直径5.5米也是世界第 一。
➢以现行钢筋混凝土高层建筑结构设计规 范、规程为重点，介绍高层钢筋混凝土 结构的设计原理与方法
➢能够进行高层钢筋混凝土结构，特别是 高层框架结构、高层剪力墙结构和高层 框架—剪力墙结构的设计。
三、本课程的学习方式
➢讲课与自学相结合 ➢讲课与作业相结合
四、主要参考文献
1. 建筑结构荷载规范 2. 高层建筑混凝土结构技术规程 3. 建筑抗震设计规范
“目前国内已经注意到风阻尼器在建筑中的作用，今后的超高层 建筑，都应该安装风阻尼器。”现代集团副总工程师高承勇说。
高层建筑要承受侧向的风力，这一点是毋庸置疑的。但对建筑 物影响多大？
一般说，在正常的风压状态下，距地面高度为10米处，如风速为 5米／秒，那么在90米的高空，风速可达到15米／秒。若高达300400米，风力将更加强大，即风速达到30米／秒以上时，摩天大楼 会产生晃动。
屋顶高度484m，
118层，2010年建成。 电梯83部。建筑总
环
投资额约200亿元。
球贸Βιβλιοθήκη 结构形式：易混凝土核心筒+钢结构
广
International
场
Commerce Centre
天线顶高度452m
（屋顶378.6m）， 88层钢—砼结构。
吉
1998年建成，位于马
隆
来西亚首都吉隆坡。
坡
结构形式：
为了因应高空强风及台风吹拂造成的摇晃．大楼内设置了“调谐质块阻 尼器”（tuned mass damper，又称“调质阻尼器”），是在88至92楼挂 置一个重达660公吨的巨大钢球，利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。
天线顶高度494.4m （屋顶487.4m），
上
101层，2008年建成。
海
电梯91部。建筑总投
巨型结构：结构用巨柱、巨梁和巨型支撑等巨型杆件组成空间桁架， 相邻立面的支撑交汇在角柱，形成巨型空间桁架结构。
台湾位于地震带上，在台北盆地的范围内，又有三条小断层 ，为了兴建台北101，这个建筑的设计必定要能防止强震的破坏 。且台湾每年夏天都会受到太平洋上形成的台风影响，防震和防 风是台北101两大建筑所需克服的问题。
高层建筑以其恢弘的气势、特殊的视觉效果， 成为了其所在城市、地区甚至所在国家的标志性建 筑。
迪拜——哈利法塔
目前世界第一高楼
高度828米，162层， 总投资15亿美元， 是韩国三星公司负 责营造。
2004.09.21开工 2010.01.04建成
结构形式：组合结构 组合结构：同一截面或各杆件由两种或两种以上材料制作的结构。