多塔与连体高层结构设计与施工PPT课件
多高层建筑结构优秀课件
是南京行政中轴线和商 业中轴线的交界之处。
南京绿地广场紫峰大厦
南京绿地广场紫峰大厦
天津环球金融中心
70年代开始我国高层建筑有了较大发展，主要用于住 宅、旅馆和办公楼，层数一般在20－30层。
1.3 国外高层建筑简介
1883年美国芝加哥建成的11层家庭保险大楼为近代高 层建筑的开端，国外较著名的高层建筑有：美国，帝国大厦 (纽约，381m，102层)、世界贸易中心(纽约，402m，110 层)、西尔斯大厦(芝加哥，443m，110层)、水塔广场大厦 (芝加哥，262m，76层)；马来西亚，石油大厦(450m，88
中部为酒店（矩形） 29层退出屋顶花园
上部为住宅
Waterview Tower
Waterview Tower
东京蚕茧办公楼(Mode Gakuen Cocoon Tower)
建筑师：Tange Associates 位置：东京 概念：“蚕茧”，在卵状的外形里是学生成长的空间 高度：203.7米， 层数：50 结构：cast in place concrete 功能：三个学校：
东京蚕茧办公楼(Mode Gakuen Cocoon Tower)
东京蚕茧办公楼(Mode Gakuen Cocoon Tower)
重庆“城市森林”
建筑师： MAD建筑事务所 高度：385米
该“城市森林”的设计方案由MAD建筑事务所设 计，位于中国重庆。设计师的设计灵感来源于国画中 的多山的景观。这座高耸的商业大楼每层楼都为抽象 的曲线形，大楼中心有一个圆柱体结构，每层楼都由 玻璃包围作为墙体结构。这种设计增加了建筑的透明 性，同时使得每层楼看起来好像悬浮于下面一层之上 。建筑总体设计结合绿色的空间和广阔的城市景色， 将自然带入到这个大都市之中。
多层及高层建筑结构设计PPT教学课件
地震作用计算 结构抗震验算
back
1、抗震设防及其思想
抗震设防
对建筑物进行抗震设计并采取抗震措施
指导思想
预防为主 减轻结构震害 避免人员伤亡 减少经济损失 使地震时不可缺少的紧急活动得以维持和进行
趋势
使用寿命期内对不同频度和强度的地震具有不同的抵抗能力
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2、设防依据——抗震设防烈度
极限状态方程
g(X1,X2,,Xn)=0
极限状态设计表达式
g(X1,X2,,Xn)≥0 Z=R-S≥0
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1.2 作用及其分类
–直接作用（荷载）——施加在结构上的集中或分布荷载——GBJ68-84 –间接作用（作用）——引起结构外加变形或约束变形的原因（温度变化、焊接、基 础沉降、地震、混凝土收缩等）
定义：按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设 防依据的地震烈度
确定：必须按国家规定的权限审批、颁发的文件 （图件）确定
一般情况下，可采用中国地震烈度区划图的地震基本烈度 度（或与本规范设计地震基本加速度值对应的烈度值）
对做过抗震防灾规划的城市，可按批准的抗震设防区划 （抗震设防烈度或设计地震动参数）进行抗震设防
选择原则
➢ 结构整体性、面内刚度 ➢ 结构高度小、质量轻 ➢ 建筑使用功能、装饰要求、设备安装、施工技术等
常用楼盖体系及其适用性
➢ 现浇楼盖 ➢ 预制板楼盖 ➢ 预应力叠合板楼盖 ➢ 组合楼盖
back
常用楼盖体系及其适用性
➢ 现浇楼盖
肋梁楼盖—— 普通、技术经济指标好；结构高度大、不便管线安装 ⇒宽扁梁（用于层高受限时）
n
GE Gk Q Qi ik
i 1
永久荷载标准值
复杂高层二(错层、连体、多塔)
一、错层结构
何为错层：
1、有关于什么是错层结构有个解释，原文如下：由于建筑使用功能的需要，楼层结构不在
同一高度，当上下楼层楼面高差超过一般梁的截面高度时应按错层结构考虑。
2、
错层的建模：
1、对于框架结构可采用多个标准层的方法，楼层的层高取各楼板之间的高差
；
2、对于剪力墙结构
错层连接部位构件的受力以剪力和扭转为主，破坏形式为剪切脆性破坏。
错层连接部位构件配筋应加强：提高梁箍筋配箍率，柱为短柱箍筋沿全高加密，提高墙体配筋率、减小钢筋间距、增加钢筋直径，提高抗震等级
二、连体结构
各部分振动特性应该一致
8度长悬挑和大跨度都需要进行竖向地震计算
节点设计复杂，如果强连接，则两层塔楼的振动特性要求太高；否则，连体应做成一端铰接，一端滑动，比如弹性橡胶支座。
三、多塔
还是动力振动的影响
水平力传递遇到多个障碍。
多塔的判断，注意嵌固端的选择。
高层建筑结构设计课件-(带目录)
高层建筑结构设计课件一、引言随着我国城市化进程的加快，高层建筑已成为城市建设的重要组成部分。
高层建筑结构设计是确保建筑安全、经济、美观的关键环节。
本课件旨在阐述高层建筑结构设计的基本原理、设计流程及注意事项，为建筑设计人员提供参考。
二、高层建筑结构设计基本原理1.结构体系选择高层建筑结构体系主要包括框架结构、剪力墙结构、筒体结构等。
框架结构适用于高度不超过30层的建筑；剪力墙结构适用于高度在30层至100层之间的建筑；筒体结构适用于高度超过100层的建筑。
设计人员应根据建筑高度、功能、地理位置等因素，选择合适的结构体系。
2.材料选择高层建筑结构材料主要包括钢材、混凝土、钢筋等。
钢材具有良好的延性和韧性，适用于承受较大的地震作用；混凝土具有较好的抗压性能，适用于承受较大的垂直荷载；钢筋主要用于增强混凝土的抗拉性能。
设计人员应根据建筑物的受力特点，合理选择材料。
3.结构分析高层建筑结构分析主要包括静力分析和动力分析。
静力分析主要研究建筑在自重、风荷载、地震作用等荷载作用下的内力分布；动力分析主要研究建筑在地震作用下的动力响应。
设计人员应采用合适的分析方法，确保建筑结构的安全性。
4.结构设计高层建筑结构设计主要包括构件设计、连接设计、基础设计等。
构件设计主要包括梁、柱、剪力墙等构件的截面尺寸、配筋等；连接设计主要包括构件之间的连接方式、锚固长度等；基础设计主要包括基础形式、尺寸、埋深等。
设计人员应按照规范要求，进行结构设计。
三、高层建筑结构设计流程1.收集资料设计人员应收集建筑物的使用功能、高度、地理位置、地质条件等相关资料，为结构设计提供依据。
2.结构方案设计根据建筑物的使用功能和高度，选择合适的结构体系，进行初步的构件布置和尺寸设计。
3.结构计算分析采用合适的分析方法，对建筑物在自重、风荷载、地震作用等荷载作用下的内力分布进行计算，分析建筑物的受力性能。
4.结构设计根据计算结果，进行构件设计、连接设计、基础设计等，确保建筑物的安全性、经济性和美观性。
设计高层建筑结构培训课件PPT课件
一、概述
2. 高层建筑的分类
按结构材料分
结构形式
世界最高 的15幢房
屋 中国最高 的15幢房
屋
钢结构
7
(1)
混凝土结 钢-混凝
构
土混合结
构
6
2
8
7
(4)
(10)
1998年的统计结果,括 号内的数据为2009年 的统计结果
一、概述
2. 高层建筑的分类
按结构承重体系
*框架结构
*框架-剪力墙结构
*巨型框架结构
弯曲型
框架
6×7500＝45000
5200 6800 5200 550 4350 5200 4350 550 5200 6800 5200
H
弯剪型
7500
7500
*框架-剪力墙结构体系一般用于25层以下为宜，最高不超过35层。但若 布置合理，也可更高。
二、高层建筑结构体系
4. 筒体结构
H
组成和变形特征
以上的民用建筑定义为高层建筑。这是由是否设
电梯、建筑物的防火等级以及传统历史的影响所 确定的。
一、概述
2. 高层建筑的分类
按结构材料分
*钢结构高层建筑：自重轻、 强度高、延性好、施工快，但 用钢量大、造价高、防火性能 较差
*混凝土结构高层建筑：造价低、 耐火性能好、结构刚度大，但自 重较大
*钢-混凝土组合结构：兼有两 者的优点，克服了两者的缺点。
二、高层建筑结构体系
4. 筒体结构
框架-实腹筒体结构
609.70
东
483.00 453.00
11500
8000
40000
8000
12500
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吉隆坡彼得纳斯大厦
厦门东方时代广场
10
湖南省广播电视中心
中央电视台新楼
11
北京当代MOMA工程
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（2）连体结构的分类
按塔楼数量分类：
可分为双塔连体、三塔连体、四塔连体
等。其中以双塔连体结构使用最多。
按结构布置分类：
● 双轴对称多塔结构；
● 单轴对称多塔结构；
● 不对称多塔结构。
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（3）工程应用
● 塔楼的结构形式；
● 塔楼的对称性；
● 塔楼的间距；
● 连接体的数量、刚度和位置；
● 连接体与塔楼的连接方式；
● 有底盘时，底盘层数、高度及楼面刚度；
● 竖向地震作用及风荷载的影响等。
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二、多塔高层结构的动力特性 及地震响应分析
1、分析模型
串并联质点系层模型
串并联质点系层模型
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考虑底盘变形的串 并联刚片系层模型
7
（4）受力特点
在荷载和地震作用下，任何一部分的内力和变 形都与其它部分有关。结构的内力与变形取决 于下列因素：
● 塔楼的结构形式； ● 塔楼的对称性； ● 塔楼刚度与底盘刚度之比； ● 塔楼的间距。
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2、连体结构
（1）连体结构的组成
● 两个或两个以上的塔楼； ● 一个或一个以上的连接体。
连体结构可以有底盘，也可以没有 底盘。
迪拜风中烛焰
4
（2）多塔结构的分类
按塔楼数量分类：
可分为双塔、三塔、四塔等。
其中以双塔结构使用最多。
按结构布置分类：
● 双轴对称多塔结构；
● 单轴对称多塔结构；
● 不对称多塔结构。
5
双轴对称 单轴对称
不对称
6
（3）工程应用
纽约世界贸易中心，110层，417m，双塔。 大连期货大厦，53层，241m，双塔。 厦门东方时代广场，32层，99.9m，3塔。 杭州国际时代广场，30层，156.2m，4塔。 深圳福田商城，39层，139m，5塔。 更多实例见表1-1。
22
单塔结构平面图与立面图
23
（1）振型比较
单塔结构前12阶振型
双轴对称双塔结构前12阶振型
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（2）周期比较
振型
单塔结构
双塔结构
周 期 平 动 系 数 扭转系数 周 期 平 动 系 数 扭转系数
（x+y）
（x+y）
1 3.4909 0.11+0.89 0.00 3.4922 0.00+1.00 0.00
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（3）底盘刚度影响
为了考查底盘刚度对结构性能的影响，在底盘中 增加少量的剪力墙，结果如下表。
结构类别
普通底盘 底盘刚度增大
第 1平动 第 1扭转 塔 楼 顶 底 盘 顶 底 层 地 震 周期/s 周期/s 层 地 震 层 地 震 剪力/kN
分段连续化串并联组模型
此外，还有应用最为广泛的三维空间动力分析模型。
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2、振动方程
对于多自由度体系，无阻尼自由振动方程的基本形 式为：
18
3、双轴对称双塔结构
特点： ● 有五种基本振型。
对称双塔结构的五种基本振型
19
●在水平地震作用下，三种基本振型xL-xL、 θL-θL、yL-θ 的振型参与系数为零，即对内
代 号 期/s 期/s 地 震 力/kN
/kN.m 位移
力/kN
/mm
ST1 3.4916 3.1851 701.09 5025.78 14497.71 428865.6 72.02 ST2 3.4922 3.1802 701.29 5025.79 14498.47 429860.6 71.93 ST3 3.4867 3.1772 700.69 5025.88 14498.62 428952.1 71.14 ST4 3.4906 3.1764 701.26 5024.73 14493.64 428806.8 72.22
力和位移没有影响。 ●与单塔结构的受力性能相近。 ●以上结论对对称多塔结构具有适应性。
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[例1] 与单塔结构比较例题
平面图
底盘平面长 115.2 m， 宽57.6m。 塔楼平面轴 线长28.8m， 宽28.8m。
21
正立面图
总共30层，裙 房5层。设防烈 度为7度，阻尼 比0.05，二类 场地土。其它 条件见例3—3。
吉隆坡双子塔，88层，452m，最高连体。 中央电视台新楼，51层，234m，斜塔悬连。 北京当代MOMA工程，21层，66m，9塔连体。 杭州市民中心大厦，26层，110m，6塔连体。 青岛海尔时空飞碟，100m，主塔倾斜80度。 更多工程实例见表1-2。
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（4）受力特点
比连体结构更加复杂。影响因素有：
多塔与连体高层结构 设计与施工
湖南大学 沈蒲生
1
一、基本知识
1、多塔结构
（1）多塔结构的组成
在一个不设永久性变形缝的底盘上，设置 两个或两个以上塔楼的结构，称为多塔结 构。因此，多塔结构的组成为：
● 一个大底盘； ● 两个或两个以上的塔楼。
2
纽约世界贸易中心大楼
萨拉热窝多功能64 0.00+0.00 1.00 3.1689 0.00+0.00 1.00
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（3）内力比较
单塔结构各楼层地震力
对称双塔结构各楼层地震力
26
单塔各楼层剪力 对称双塔各楼层剪力
单塔各楼层弯矩
对称双塔各楼层弯矩
27
（4）位移比较
单塔各楼层位移
对称双塔各楼层弯矩
通过上述比较可见，双轴对称双塔结构的受力
结构 层间 最大 位移 角
1/845 1/846 1/851 1/843
由表可见，塔楼间距对结构受力性能影响很小。
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（2）底盘高度影响
对自振周期的影响
对顶层地震反应力的影响
31
对底盘顶层地震力的影响
对底盘底层剪力的影响
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对塔楼顶部位移的影响
对最大层间位移的影响
上述比较表明，底盘高度对结构受力性能有较大影响。
2 3.4903 0.89+0.11 0.00 3.4853 1.00+0.00 0.00
3 3.2528 0.00+0.00 1.00 3.4629 0.00+0.97 0.03
4 0.9805 0.12+0.87 0.00 3.3159 1.00+0.00 0.00
5 0.9805 0.88+0.12 0.00 3.1802 0.00+0.03 0.97
性能与相应的单塔结构相似。
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[例2]影响因素分析例题。 （1）塔楼间距影响
计算了以下四种情况：
计算模型代号
ST1
ST2 ST3
ST4
双塔间距（净距）/m 14.4 28.8 43.2 57.6
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计 算 第 1平 第 1扭 塔 楼 底 盘 顶 结 构 底 层 结构底层 结构
模 型 动周 转周 顶 层 层 地 震 剪力/kN 弯 矩 顶层