高层建筑结构综述
高层建筑物的结构和设计
高层建筑物的结构和设计随着城市化进程不断加速，高层建筑已成为城市建设中不可或缺的一部分。
在高层建筑的设计与施工中，结构是至关重要的一个方面，决定了建筑物的稳定性和安全性。
本文将介绍高层建筑的结构和设计。
一、高层建筑的结构高层建筑的结构主要包括地基基础、承重结构和屋面构造等三个方面。
1.地基基础地基基础是高层建筑物的支撑系统，其作用是将建筑物的重量传递到地下，以保证建筑物的稳定性和安全性。
在地基基础的设计中，需要考虑地质条件、荷载计算、地下水位、土壤的承载力等因素。
常见的地基基础形式有桩基和板基两种。
2.承重结构承重结构是支撑建筑物重量的主要组成部分，其作用是将地基基础传递到建筑物顶部，同时承受建筑物的自重和荷载。
承重结构设计的基本原则是“经济、安全、美观、实用”，应合理控制建筑物的高度、跨度和槽距等参数。
常见的承重结构形式有框架结构、钢筋混凝土框架结构、组合结构等。
3.屋面构造屋面构造是高层建筑的外部饰面和保护层，其作用是保证建筑物的防水性能，同时增加建筑物的美观度。
屋面构造设计的基本原则是“轻量、高效、环保、经济”，应满足建筑物的负荷要求，同时考虑排水和通风等因素。
常见的屋面构造形式有混凝土屋面、石材屋面和金属屋面等。
二、高层建筑的设计高层建筑的设计应考虑多个因素，如：地理环境、建筑功能、施工工艺、经济成本等，其中最关键的因素是建筑物的安全性。
在高层建筑的设计中，应根据楼层高度和建筑结构进行合理的设计。
楼层高度越高，就需要更加坚固的承重结构和更好的隔震措施。
同时，在建筑的外观设计上应注重美观度和塑造力，以彰显建筑的独特性和时代感。
除此之外，高层建筑还需要合理配置设施，如电梯、通风和供电等，以方便和保证居住者的生活和工作需求。
三、高层建筑的发展趋势未来，随着人口的不断增长和城市化的进一步加速，高层建筑将成为城市建设的主流形式。
高层建筑的设计将更加注重人文关怀，建筑物的功能将更加多元化，例如兼容生活、办公和娱乐等多种功能。
论高层建筑的结构特点和建筑体系
论高层建筑的结构特点和建筑体系高层建筑是城市发展的重要标志和地标性建筑，其特点和建筑体系直接影响到建筑的安全性、经济性和美观性。
本文将从高层建筑的结构特点和建筑体系两个方面进行论述，希望能够对读者有所启发和帮助。
一、高层建筑的结构特点1. 钢结构和混凝土结构高层建筑的结构类型主要有钢结构和混凝土结构两种。
钢结构具有轻质高强、施工速度快、自重轻等优点，对于大跨度空间的建筑非常适用，因此在高层建筑中得到了广泛的应用。
而混凝土结构则具有抗震性能好、耐久性高等优点，在高层建筑中也占据着重要的地位。
在实际建筑中，钢混结合的结构类型也得到了广泛的应用，充分发挥了各自的优势。
2. 柱网结构和框架结构在高层建筑中，通常采用柱网结构和框架结构。
柱网结构是指将柱子设置成柱网的形式，柱之间的距离相对较大，能够满足大空间的使用需求。
框架结构则是指采用框架来承受建筑的荷载，具有结构简单、稳定性好等优点。
两种结构形式都有各自的适用范围和特点，在高层建筑的设计中需要根据实际情况做出选择。
3. 风振和地震设计高层建筑的结构特点之一就是需要考虑风振和地震的影响。
由于高层建筑的自身高度和轻薄结构特点，对风振的抵抗能力要求很高。
因此在设计和施工中需要考虑风载效应，采取相应的措施来保证建筑的稳定性和安全性。
高层建筑的地震设计也是至关重要的，需要根据地震带的不同采取相应的抗震措施，确保建筑在地震中具备足够的韧性和稳定性。
二、高层建筑的建筑体系1. 基础系统高层建筑的基础系统是整个建筑的支撑和承重系统，对于建筑的安全性和稳定性至关重要。
通常采用深基础和复杂基础工程来确保建筑能够承受自身和外部荷载的作用。
在建筑的地基处理、基础设计和施工过程中需要考虑周边环境和土壤条件，采取相应的措施来保证基础系统的稳定和安全。
2. 立面系统高层建筑的立面系统需要考虑保温隔热、防水防潮、隔音降噪等多种功能，同时还需要考虑建筑外观的美观性和整体风格的统一性。
在具体设计和施工中需要选择合适的材料和施工工艺，并且结合建筑的使用功能和环境条件做出合理的设计，确保建筑外立面的质量和效果。
高层建筑结构概述优秀课件
台湾高雄东帝士大厦：85层，378m，1997年建成
台湾高雄东帝士大厦
美国纽约帝国大厦
美国纽约帝国大厦：102层，381m，1931年建成
美国纽约世界贸易中心：110层，417m，1972年建成
香港九龙站第7期：102层，480m，2007年建成
1.3.4 展望
(1)酝酿高度上的突破
(2)新材料的开发和应用
•高层综合大厦：它的上部为旅馆、住宅；中层部分为办公 用房；而下层和裙房则布置商店、餐厅、银行和娱乐设施； 地下部分为停车场或地铁车站。这样在一条垂直线上就可以 满足用户各种需要。例如，深圳发展中心大厦(43层，160m) 、广州国际大厦(63层，200m)、北京京广中心大厦(53层， 208m)、京城大厦(50层，185m)等。
(1)高层建筑结构需要较大的承载力。 (2)高层建筑结构需要较大的刚度，以满足侧移要求。
•不影响正常使用； •防止填充墙及装修损坏； •防止主体结构开裂； •防止过大附加内力导致建筑物倒塌。
(3)抗震概念设计的重要性
1.3 高层建筑的发展概况
1.3.1 古代高层建筑 1.3.2 现代高层建筑（大体经历了三个时期） (1)酝酿成形期（整个19世纪） (2)发展成熟期（20世纪初到第二次世界大战） (3)繁荣时期（第二次世界大战以后～现在）
④应力蒙皮结构：美国费城1990年建成了One Mellon银行 大厦，56层，242m。
❖ 抗震设计水平大幅度提高
▪ 美国颁布了一系列抗震设计的法规，建成了地震区最高 的钢筋混凝土建筑——落杉矶的加利福尼亚联合银行大厦 (62层，262m)。
▪日本在冲破31m限制高度后，全力进行钢结构和型钢混凝土结 构的抗震设计方法研究，建成了大批lOOm以上的高层建筑。 1991年建成东京市府大厦，48层，243m，钢结构。1993年建 成横滨标志大厦，71层，296m，钢结构，带阻尼减震器。
高层建筑的结构体系
高层建筑的结构体系在现代化的城市中，高层建筑如同一座座挺拔的巨人，矗立在天际线之上。
它们不仅是城市繁荣的象征，也是人类建筑技术不断进步的见证。
而要让这些高层建筑稳固地站立，合理的结构体系至关重要。
高层建筑的结构体系就像是建筑的骨骼，承担着整座建筑的重量，并抵御着各种自然力的作用，如风、地震等。
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、筒体结构和巨型结构等。
框架结构是一种较为常见的结构体系。
在这种体系中，梁和柱通过节点连接形成框架，共同承受竖向和水平荷载。
框架结构的优点是建筑平面布置灵活，可以根据使用需求自由划分空间。
然而，其缺点也较为明显，由于框架的侧向刚度较小，在水平荷载作用下，比如强风或地震，容易产生较大的侧向位移，因此不太适合用于太高的建筑。
剪力墙结构则是另一种常见的结构形式。
剪力墙就像是一面巨大的墙壁，它能够有效地抵抗水平荷载。
这种结构体系的优点是侧向刚度大，水平位移小，适用于较高的建筑。
但剪力墙结构的空间布置相对不够灵活，房间的分隔受到一定限制。
框架剪力墙结构结合了框架结构和剪力墙结构的优点。
在这种结构中，框架和剪力墙协同工作，共同抵抗水平和竖向荷载。
框架主要承担竖向荷载，剪力墙则主要承担水平荷载。
这种结构体系既保证了建筑有一定的灵活空间布局，又具有较好的抗侧力性能，因此在高层建筑中应用广泛。
筒体结构是一种较为高效的结构体系。
筒体可以分为实腹筒、框筒和桁架筒等。
实腹筒是由剪力墙围成的封闭筒体；框筒是由密排柱和深梁组成的框架筒体；桁架筒则是由桁架围成的筒体。
筒体结构具有很大的侧向刚度和承载力，能够适应更高的建筑高度。
巨型结构是一种较为新颖和复杂的结构体系。
它通常由巨型柱、巨型梁和巨型支撑等组成。
巨型结构能够有效地将荷载传递到基础，同时具有良好的抗震性能和抗风性能。
这种结构体系适用于超高层建筑和大型复杂建筑。
在选择高层建筑的结构体系时，需要综合考虑多个因素。
首先是建筑的功能和使用要求。
综述高层建筑结构设计特点
综述高层建筑结构设计特点1 高层建筑的设计的基本特点高层建筑的设计特点大都集中的体现在侧移、结构延性、轴向变形和水平荷栽等方面。
而在一些竖零件中，因楼房的自重问题及楼面的使用荷栽，最终产生的弯矩数值还有轴力，它仅仅和楼房高度的成正比。
再说，竖向荷载较水平荷载具有的不确定性而具有确定性。
因此，水平荷载往往在高层建筑中起到决定性的作用。
由于在水平荷载的作用下的结构侧移变形会伴随着该高层建筑的楼层高度的增加会渐渐增大，所以结构侧移都是整个高层建筑设计的关键因素和控制指标。
此外，结构延性也可以作为高层建筑设计的重要指标。
为了保证整个高层建筑拥有足够的结构延性，就需要使其结构在进入塑性变形的阶段时仍然具有较强的变形能力而不会使自身出现倒塌的现象，因此需要在其结构的处理上采取相应的措施。
还有，在整个高层建筑的设计中，同样不能忽视高层建筑的轴向变形因素影响。
2 高层建筑的结构设计的基本原则1）基础设计方案。
在基础设计时，应该根据施工现场的工程地质条件，来对上层的结构类型、载荷分布、邻近建筑物影响和施工条件等诸多方面因素进行综合整理分析，以选择最合适的，且最经济的基础方案。
基础设计的时候还需要最大限度地发挥地基的作用，在有需要时甚至可以进行地基的变形验算。
除此之外，基础设计也必须要出具最为详尽的地质勘察报告，对那些缺少详尽地质报告的建筑，需要进行细致的现场查看，同时还要参考附近的建筑资料。
在一般的情况下，作为同一地区的结构单元都不会用两种各不相同的类型的基础方案。
2）结构设计方案。
对于一个切实可行的结构方案，实际上就是一个可以实际应用的结构形式和结构体系的总称。
结构体系的完备，就必须要做到受力明确、传力简单。
在简单的同一结构单元中，不适合选择用不同结构的体系混合，如果位于地震区单元附近就应该充分考虑平面及竖向规则。
而从工程的具体上来说，就必须对工程中所有的具体情况进行综合的整理分析，并且与建筑方、电、水、暖等各个方面的供应商进行充分协商，在此等基础上进行适当的结构方案的设计，以确定相应的结构方案。
高层建筑结构分析方法综述
* * 【摘 * 要】 ：随着高层建筑结构的不断发展，高层建 筑结构分析方法直接影响建筑物的质量，结构安全和使用 功能，是一个值得注意和重视的重要问题。本文结合政府 监督职能和有关的工程实例谈谈关于高层建筑结构分析中 概念设计的有关问题。 * * 【关键词】 ：高层建筑；结构分析；综述 * * 【中图分类号】 ：+,-#)* * * 【文献标识码】 ：. !" 前" 言 * * 近年来，高层建筑在我国得到了迅速的发展。由于使 用功能、城市规划、用地以及投资等因素影响，不仅各大 城市、经济特区和沿海城市大量兴建高层办公建筑和住宅， 各小城市和工业区也兴建了不少高层建筑。从当前影响高 层建筑发展的各种因素来看，在 $! 世纪我国高层建筑还会 以更快的速度向前发展。 随着科学技术的不断发展，高层建筑出现了层数增多、 高度加大，结构体系日益多样化，平面布置与竖向体形日 趋复杂，多功能性、综合性，高强轻质材料推广应用等一 系列特点。由于高层 建筑的投资大，施 工周期长，因 此， 如果高层建筑的结构分析设计方法不当，将使结构产生薄 弱环节，影响结构的安全性和使用寿命，严重的将造成结 构倒塌、人员伤亡、财产受损的重大危害事故。所以，必 须加强高层建筑结构分析的质量控制。 #" 高层建筑结构分析的一般原则 #$ !" 结构体系的选择 #$ !$ !" 目前我国的高层建筑结构以钢筋混凝土结构为主， 应用最广泛的是框架、框架一剪力墙、剪力墙和简体四大 类结构体系： / 、框架结构：框架由杆件 % 粱、柱所组成，框架结构 布置灵活，具有较大的室内空间，便用比较方便。在考虑 抗震设防要求的建筑中，由于框架梁柱截面较小，抗震性 能较差，刚度较低，故框架结构主要用于不考虑抗震设防、 层数较少的高层建筑中。 0、剪力墙结构：由纵横方向酌墙体组成抗侧力体系。 刚度很大，空间整体性好，用钢量较省。历次地震证 明， 剪力墙结构有较好的抗震性能。剪力墙结构自重较大，基 础处理要求较高，一般剪力墙结构不容易布置大空间的房 间。 1 、框架— — —剪力墙结构：在框架结构中适当布置剪力
高层建筑结构设计综述
高层建筑结构设计综述摘要: 当前，随着城市化发展以及建筑用地的紧张,高层建筑将日益增多，本文就高层建筑结构设计的特点和高层建筑结构体系等方面进行了探析。
关键词:高层建筑;结构设计1高层建筑结构设计的意义及依据1.1概念设计的意义高层建筑能做到结构功能与外部条件一致，充分展现先进的设计，发挥结构的功能并取得与经济性的协调，更好地解决构造处理，用概念设计来判断计算设计的合理性。
1.2概念设计的依据高层建筑结构总体系与各分体系的工作原理和力学性质，设计和构造处理原则，计算程序的力学模型和功能，吸取或不断积累的实践经验。
2高层建筑结构设计特点2.1水平荷载成为决定因素楼房自重和楼面使用荷载在竖构件中所引起的轴力和弯矩,与楼房高度的1次方成正比;而水平荷载对结构产生的倾覆力矩以及由此在竖构件中引起的轴力,与楼房高度的2次方成正比。
对于一定高度的楼房来讲,竖向荷载大体上是定值,而作为水平荷载的风荷载和地震作用,则随着结构动力特性的不同而有较大幅度的变化。
2.2轴向变形不容忽视高层建筑的竖向荷载很大,能够在柱中引起较大的轴向变形,会对连续梁弯矩产生影响,导致连续梁中间支座处的负弯矩值减小,跨中正弯矩值和端支座负弯矩值增大;还会对预制构件的下料长度产生影响,要求根据轴向变形计算值对下料长度进行调整。
2.3侧移成为控制指标与较低的楼房不同,结构侧移已成为高楼结构设计中的关键因素。
随着楼房高度的增加,水平荷载下的结构侧移变形迅速增大,因而结构在水平荷载作用下的侧移应被控制在某一限度之内。
2.4抗震设计要求更高有抗震设防的高层建筑结构设计，除要考虑正常使用时的竖向荷载、风荷载外，还必须使结构具有良好的抗震性能，做到小震不坏、大震不倒。
2.5结构延性是重要的设计指标相对于较低的楼房而言,高楼结构更柔一些,在地震作用下的变形更大一些。
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,避免倒塌,尤其需要在构造上采取恰当的措施,以保证结构具有足够的延性。
高层建筑结构概念和体系综述
高层建筑结构概念和体系综述摘要：本文综合阐述了高层建筑结构的基本概念及其概念设计要点，简要概述了高层建筑五种常见的结构体系：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、多筒体系，简要分析了高层建筑结构的概念和体系。
关键词：高层建筑结构；结构概念；结构体系与低层、多层建筑结构相比，高层建筑结构因层数增多和高度增大而承受更大的竖向荷载，使墙柱轴向变形增加，承载力要求更高；同时水平作用如风荷载和地震作用成为结构设计的控制因素，侧向力产生的倾覆力矩和剪切变形要大得多。
高层建筑结构在均布水平荷载作用下，竖向平面构件的弯矩与建筑的总高度呈二次方关系，侧向位移与总高度呈四次方关系。
过大的侧向位移会使人感觉不舒服，使填充墙、建筑装修等非结构构件和剪力墙、承重墙、柱等结构构件出现裂缝和破坏，使竖向荷载由于P-Δ效应而产生显著的附加弯矩甚至引起倒塌，于是抗侧力结构的设计成为高层建筑结构设计的关键。
在高层建筑中，有框架、剪力墙、筒体等竖向抗侧力结构，有水平放置的楼板将它们连成整体，共同作用。
在结构计算中，通常假定一片框架或墙在其自身平面内刚度很大而在其平面刚度很小，水平放置的楼板同样也可视为刚度无限大的平板，刚性楼板将各平面抗侧力结构连接在一起共同承受侧向水平荷载。
可将建筑结构体系划分竖向分体系和水平分体系，竖向分体系包括框架柱、承重墙、剪力墙、核心筒等，承受竖向荷载作用并将之直接传递给基础，提供抗侧力抵抗水平荷载作用，水平分体系将各竖向分体系构件连成整体，具有整体结构性能，使建筑结构整体共同作用。
高层建筑的概念设计的一方面是从建筑物的平面形状、剖面和总体型着手。
首先是控制结构高宽比，目的是控制结构刚度及侧向位移。
考虑选择合理的结构平面形状，尽量规则、简单、对称，减少复杂受力和扭转受力。
值得注意的是当建筑物长度较大时，在风力作用下，可能因风力不均及风向紊乱引起结构扭转、楼板平面挠曲，因此应当限制建筑长宽比。
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第二阶段是19世纪中期开始的20世纪 50年代初
1855年发明了电梯系统，使人们建造更高的建筑成为可能 家庭保险公司大楼(Home Insurance Building)，11层，高
55m，建于18841886年，采用铸铁框架承重结构，标志着 一种区别于传统砌筑结构的新结构体系的诞生 从1884年到19世纪，高层建筑已经发展到了采用钢结构，建 筑物的高度越过了100m大关。 1898年建成的纽约Park Row大厦（30层，118m）是19世纪世 界上最高的建筑。
静安希尔顿饭店，(建筑面积69224m2， 包括塔楼43层，总高143.62m)
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第四阶段从90年代开始
（1）高层建筑兴建速度加快 1990—1994年间，每年建成10层以上建筑在
1000万平方米以上，占全国已建成的高层建筑的 40% （2）超高层建筑的发展 高层建筑的发展及层数和高度增长更快，建成了多 座200米以上的高层建筑 高层100b.doc
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2-1 国内外高层建筑的发展概况
1.我国高层建筑的发展 (1)我国古代高层建筑的发展 (2)我国近代高层建筑的发展 2.国外现代高层建筑的发展
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1.我国高层建筑的发展
(1)我国古代高层建筑的发展 公元524年在河南建造了嵩岳寺塔(15层简筒结构，
高50m) 公元704年在西安建造了大雁塔(7层砖木结构，总
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第三阶段从20世界50年代开始
由于在轻质高强材料、抗风抗震结构体系、施工技 术及施工机械等方面都取得了很大进步以及计算机 在设计中的应用，使得高层建筑飞速发展
美国是世界上高层建筑最多的国家
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1972年在纽约 建造了世界贸易 中心大楼(World Trade Center Towers)，110 层，高402m， 钢结构
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上海明 天广场： 60层， 238m， 最高的 框架— 剪力墙 结构， 98年建 成。
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第四阶段从90年代开始
上海金茂大厦，(钢结 构，88层，高420m， 是我国目前最高的建筑)
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金茂大厦内部结构
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2.国外现代高层建筑的发展
第一阶段是19世纪中期以前，由于主要建筑材 料是砖石和木材，以及设计手段和施工技术的 限制，欧美国家一般只能建造6层及以下的建筑。
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世界上最早的钢筋混凝土框架 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。
1931年美国纽约曼哈顿建造了 102层、高381m的著名的帝国 大厦(Empire State Building)， 它保持世界最高建筑达41年之 久
这一时期,虽然高层建筑有了 比较大的发展,但受到设计理 论和建筑材料的限制,结构材 料用量较多、自重较大，且仅 限于框架结构，建于非抗震区
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1974年美国在芝加 哥又建成了当时世 界最高的西尔斯大 厦(Sears Tower)， 110层，高443m， 钢结构。
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进入90年代，亚洲成为经济发展最快的地区，西 太平洋沿岸的日本、朝鲜、韩国、中国大陆、台湾、 新加坡和马来西亚等国家和地区，陆续建成了超过 200m、300m的高层建筑。1990年至今，世界上 新建的最高建筑，几乎全部集中在这一地区。
7
北京饭店新楼
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No 广州白云宾馆：
33层，112.45米，剪力墙结构，1976年建成，国内
Image 首栋百米高层。
7850
2300
7850
3600 4000
8000
8000
66000
3000 36000 3000 70000
66000
8000
8000
4000 3600
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第三阶段为80年代
仅19801983年所建的高层建筑就 相当于1949年以来30多年中所建高 层建筑的总和。
高64m)
4
1.我国高层建筑的发展
(1)我国古代高层建筑的发展 公元1055年在河北定县建造了料敌塔(11层筒体
结构，高82m) 公元1056年山西建造了应县木塔(9层，高67m)，
堪称世界木结构的奇迹
5
(2)我国近代高层建筑的发展
第一阶段从新中国成立到60年代 末
初步发展，20层以下的框架结构 1959年建成的北京民族饭店(12
第二章 高层建概况 2-2 高层的特点 3-3 高层建筑结构的类型 3-4 高层建筑结构的结构体系
1
2-1 国内外高层建筑的发展概况
高层建筑是近代经济发展和科学技术进步的产物，至 今已有100余年的历史。
多年来，世界上最高的高层建筑集中在美国、加拿大， 直到80年代末，北美洲一直是世界高层建筑的中心。按 1991年公布的排行表，在世界上最高的100座最高建筑中， 美国占了78座，加拿大5座，墨西哥1座，即北美洲占了 84%，成了当前世界最高建筑的中心。 表1
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第三阶段为80年代
深圳发展中心大厦，(43层， 高165.3m，加上天线的高度 共185.3m)，是我国第一座 大型高层钢结构建筑。
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第三阶段为80年代
• 广州国际大厦，(63 层，高200m)
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第三阶段为80年代
• 北京京广中心大厦， (57层，高208m)
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第三阶段为80年代
上海新锦江宾馆是一座现代化的高级宾 馆，(总建筑面积66060m2，共43层， 总高153.52m)
高层9.doc 一般高度的高层建筑（80—150米）更是大量兴建 朝鲜平壤市的柳京饭店，地面以上101层，高
305．4m，钢筋混凝土结构 位于马来西亚吉隆坡的双塔高层建筑，85层，高
450m，钢筋混凝土结构 预期21世纪，亚洲将成为新的高层建筑中心
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马来西亚双塔楼： 88层，450米，框—筒结构，1996年建成。
层，高47.4m) 1964年建成了北京民航大楼，
(15层，高60.8m) 1966年建成了广州人民大厦(18
层，高63m)
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第二阶段为70年代
20—30层，主要用于住宅、旅馆、办公楼 1974年建成的北京饭店新楼(20层，高87.4m， 是当时北京最高的建筑) 1976年建成的广州白云宾馆(33层、高114.05m) 上海漕溪路20幢1216层剪力墙住宅楼； 北京前三门40幢916层大模板施工的剪力墙住 宅楼)