高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件

第一章緒論第一章本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑發(fā)展歷程高層建筑的意義——財(cái)富，技術(shù)，物質(zhì)文明高層建筑的發(fā)展歷程——

古代

近代

現(xiàn)代

當(dāng)代

高層建筑發(fā)展歷程高層建筑的意義——高層建筑的發(fā)展古代（19世紀(jì)中葉以前）中國(guó)，以塔和寺的形式保留

大雁塔北宋瞭敵塔遼代釋迦塔西方（世界七大建筑）公元338年，巴貝爾塔（90米）公元前80年，亞歷山大塔（117米）公元3000年，埃及胡夫塔（146.5米）歐洲教堂建筑（超過(guò)100米）法國(guó)斯塔拉斯教堂（124米）德國(guó)烏爾姆教堂（161米）英國(guó)索爾茲伯里教堂（124米）意大利安東內(nèi)列納塔（164米）

高層建筑的發(fā)展古代（19世紀(jì)中葉以前）中國(guó)，以塔和寺大雁塔（GreatWildGoosePagoda），世界文化遺產(chǎn)、全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位、國(guó)家AAAAA級(jí)旅游景區(qū)。被視為古都西安和陜西省的象征。大雁塔位于西安市的大慈恩寺內(nèi)，唐代永徽三年（公元652年），取經(jīng)歸來(lái)的玄奘法師為保存由天竺經(jīng)絲綢之路帶回長(zhǎng)安的經(jīng)卷佛像而修建。大雁塔現(xiàn)存塔身七層，通高64.5米，作為現(xiàn)存最早、規(guī)模最大的唐代四方樓閣式磚塔。是佛塔這一印度佛寺的建筑形式隨著佛教傳播而東傳入中原地區(qū)并融入漢文化的典型物證，是凝聚了漢族勞動(dòng)人民智慧結(jié)晶的標(biāo)志性建筑。大雁塔（GreatWildGoosePagod胡夫金字塔它是一座幾乎實(shí)心的巨石體，成群結(jié)隊(duì)的人將這些大石塊沿著地面斜坡往上拖運(yùn)，然后在金字塔周?chē)砸环N腳手架的方式層層堆砌。100，000人共用了20年的時(shí)間才完成的人類奇跡。胡夫金字塔建于埃及第四王朝第二位法老胡夫統(tǒng)治時(shí)期（約公元前2670年），被認(rèn)為是胡夫?yàn)樽约盒藿ǖ牧昴?。在古埃及，每位法老從登基之日起，即著手為自己修筑陵墓，以求死后超度為神。胡夫大金字塔?個(gè)斜面正對(duì)東、南、西、北四方，誤差不超過(guò)圓弧的3分，底邊原長(zhǎng)230米，由于塔外層石灰石脫落，現(xiàn)在底邊減短為227米，傾角為51度52分。塔原高146．59米，因頂端剝落，現(xiàn)高136．5米，相當(dāng)于一座40層摩天大樓，塔底面呈正方形，占地5．29萬(wàn)平方米。胡夫金字塔的塔身由大小不一的230萬(wàn)塊巨石組成，每塊重量在1．5噸至160噸，石塊間合縫嚴(yán)密，不用任何粘合物。如把這些石頭鑿成平均一立方英尺的小塊并排列成行，其長(zhǎng)度相當(dāng)于地球周長(zhǎng)的2/3。胡夫金字塔工程浩大，結(jié)構(gòu)精細(xì)，其建造涉及測(cè)量學(xué)、天文學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)等各領(lǐng)域，被稱之為人類歷史上最偉大的石頭建筑，至今還有許多未被揭開(kāi)的謎。胡夫金字塔它是一座幾乎實(shí)心的巨石體，成群結(jié)隊(duì)的人將這些大石塊2002年9月，“金字塔漫游者”機(jī)器人對(duì)胡夫金字塔內(nèi)的王后殯室南通道進(jìn)行探秘。這座金字塔的入口在北側(cè)面離地18米高處，經(jīng)入口的一段甬道下行通往深邃的地下室，上行則抵達(dá)國(guó)王殯室。殯室長(zhǎng)10．43米、寬5．21米、高5．82米，與地面的垂直距離為42．28米，室內(nèi)僅一紅色花崗巖石棺，別無(wú)他物。另外塔內(nèi)已知還有王后殯室和地下墓室。雖然胡夫的金字塔被廣泛的認(rèn)同其是法老的陵墓，但因?yàn)橹两褚矝](méi)有在里面找到胡夫法老(又稱基奧普斯國(guó)王)的遺體，這使得人們對(duì)這座偉大的建筑物的具體作用產(chǎn)生了懷疑，于是各種猜測(cè)一時(shí)間不絕于耳。這座巨大的金字塔是人類建筑史上的偉大奇跡，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。無(wú)論是從技術(shù)上還是藝術(shù)上，它在技術(shù)上展示了復(fù)雜的美，藝術(shù)上則是簡(jiǎn)單的美。如今，七大奇觀中只有為首的金字塔經(jīng)受住了歲月千年的考驗(yàn)留存下來(lái)。難怪埃及有句諺語(yǔ)說(shuō)：“人類懼怕時(shí)間，而時(shí)間懼怕金字塔?！焙蚪鹱炙纳衿孢€不止于它的宏偉壯大，更離奇的是胡夫留下的咒語(yǔ)，至今仍在考驗(yàn)著科學(xué)家們的智慧。2002年9月，“金字塔漫游者”機(jī)器人對(duì)胡夫金字塔內(nèi)的王后殯高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件德國(guó)烏爾姆教堂德國(guó)烏爾姆教堂教堂位于德國(guó)巴登-符騰堡州烏爾姆市。烏爾姆位于德國(guó)南部，一座11萬(wàn)人口的現(xiàn)代化城市。整個(gè)城市布局圍繞著市中心的敏斯特教堂展開(kāi)。這座教堂是典型的哥特式建筑，高度為世界第一。這座磚石結(jié)構(gòu)的教堂從設(shè)計(jì)到建成經(jīng)歷了近600年人世滄桑．凝結(jié)了數(shù)代工匠的智慧和血汗。烏爾姆敏斯特大教堂長(zhǎng)126米，寬52米，共有三座塔樓。東側(cè)雙塔并立，西側(cè)教堂主塔高聳入云，這是世界上最高的教堂鐘樓，十分壯觀。烏爾姆建造一座大教堂的計(jì)劃始于1377年，同年6月30日埋下基石。1392─1419年當(dāng)?shù)亟ㄖ煻餍粮裰鞒纸ㄔ齑u石架構(gòu)的教堂主，設(shè)計(jì)高度156米，但經(jīng)過(guò)恩辛格極其兒孫三代人接力賽的努力，仍未能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的愿望。15世紀(jì)末以后，該教堂的建造斷斷續(xù)續(xù)，幾經(jīng)反覆，教堂主塔高度達(dá)161.6米，一代又一代留下姓名的建筑師和難以計(jì)數(shù)的石匠參與壘建教堂主塔，直到1890年在建筑師拜爾的主持下終于實(shí)現(xiàn)了恩辛格的設(shè)想。德國(guó)烏爾姆教堂德國(guó)烏爾姆教堂教堂位于德國(guó)巴登-符騰堡州烏爾姆高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件古代高層建筑的特點(diǎn)王權(quán)宗教建筑結(jié)構(gòu)合理，工藝精良根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建造一般不具備居住和生活條件古代高層建筑的特點(diǎn)王權(quán)宗教建筑高層建筑的發(fā)展近代（19世紀(jì)）特點(diǎn)：新型材料出現(xiàn)，技術(shù)理論進(jìn)步標(biāo)志性變革：硅酸鹽水泥（1824年）轉(zhuǎn)爐煉鋼（1856年）鋼筋混凝土發(fā)明（1849年）

電梯發(fā)明（1857年）設(shè)計(jì)理論進(jìn)步

容許應(yīng)力法（1825年）

極限平衡法（19世紀(jì)末）超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算（1864）1856年英國(guó)人貝斯麥就發(fā)明了底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，這種方法是近代煉鋼法的開(kāi)端，它為人類生產(chǎn)了大量廉價(jià)鋼，促進(jìn)了歐洲的工業(yè)革命。高層建筑的發(fā)展近代（19世紀(jì)）特點(diǎn)：新型材料出現(xiàn)，技混凝土的發(fā)明故事1．鋼筋混凝土是一位()發(fā)明的

A教師B木匠C花匠D醫(yī)生

混凝土的發(fā)明故事鋼筋混凝土最早的發(fā)明者和使用者是法國(guó)花匠莫尼埃。他于1867年申請(qǐng)了一項(xiàng)在混凝土中預(yù)埋鐵絲網(wǎng)以加強(qiáng)混凝土薄管的專利，并在1867年巴黎世博會(huì)上展出了鋼筋混凝土制作的小船和花盆。莫尼埃是法國(guó)一名普通的花匠，每天都要和花盆打交道。當(dāng)時(shí)的花盆都是由普通泥土和低級(jí)陶土燒制而成，也就是常見(jiàn)的瓦盆，不堅(jiān)固，一碰就破，因此莫尼埃就用水泥摻上沙子制造花盆，按現(xiàn)在的說(shuō)法就是混凝土花盆?；炷粱ㄅ韫粓?jiān)固了許多，尤其是不怕壓，但和瓦盆一樣也有缺點(diǎn)，就是經(jīng)不起撞擊。莫尼埃又動(dòng)腦筋改進(jìn)。他先用細(xì)鋼筋編成花盆的形狀，然后在鋼筋里外兩面都糊上水泥砂漿，干燥后，花盆果然非常堅(jiān)固耐用。

1867年巴黎世博會(huì)上展出了莫尼埃的成果，各國(guó)的建筑商親眼目睹了鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)，這種復(fù)合材料立刻受到廣泛青睞，并迅速成為世界上木工工程建筑中的主角之一。鋼筋混凝土最早的發(fā)明者和使用者是法國(guó)花匠近代高層建筑代表性成果美國(guó)芝加哥保險(xiǎn)公司大樓，生鐵柱，熟鐵梁標(biāo)志著現(xiàn)代高層的誕生（1884年，11層）1882年建成的Capital大樓，22層1894年建成的公園街大樓，30層，118米近代高層建筑代表性成果美國(guó)芝加哥保險(xiǎn)公司大樓，生鐵柱，熟鐵梁高層建筑的發(fā)展現(xiàn)代（19世紀(jì)末至上世紀(jì)50年代）結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算理論進(jìn)步

結(jié)構(gòu)體系方面，純框架結(jié)構(gòu)框架剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算理論方面，力矩分配法（1932），

破損階段強(qiáng)度計(jì)算法（1922）此時(shí)期代表作：美國(guó)大都會(huì)保險(xiǎn)公司大樓（1909年，50層，206米）美國(guó)渥爾華斯大樓（1913年，60層，241米）克萊斯勒大樓（1929年，77層，319米）帝國(guó)大廈（1931年，102層，381米）上海國(guó)際飯店（1934年，23層，86米）高層建筑的發(fā)展現(xiàn)代（19世紀(jì)末至上世紀(jì)50年代）結(jié)構(gòu)體系，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑的發(fā)展當(dāng)代（世紀(jì)50年代至今）結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算理論進(jìn)步

結(jié)構(gòu)體系方面，筒體結(jié)構(gòu)，空間桁架理論方面，隔震減震，空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)此時(shí)期代表作：我國(guó)的成就（上海，香港）中東地區(qū)（英里塔）高層建筑的發(fā)展當(dāng)代（世紀(jì)50年代至今）結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算理論進(jìn)本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)荷載作用：豎向荷載，水平荷載，地震作用作用特點(diǎn)低層結(jié)構(gòu)：水平荷載可忽略高層建筑：水平荷載和地震作用成為控制因素高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)荷載作用：豎向荷載，水平荷載，地震建筑物的高度對(duì)內(nèi)力，位移的影響線性關(guān)系二次關(guān)系四次關(guān)系隨著高度增大，位移增加最快，彎矩次之，軸力最小建筑物的高度對(duì)內(nèi)力，位移的影響線性關(guān)系二次關(guān)系四次關(guān)系隨著高高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)較大的承載能力較大的剛度較小的側(cè)向變形過(guò)大的側(cè)向變形使人感覺(jué)不舒服，影響使用過(guò)大的側(cè)向變形使得二次結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫過(guò)大的側(cè)向變形使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫過(guò)大的側(cè)向變形使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加內(nèi)力，引起嚴(yán)重后果抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)較大的承載能力高層建筑的結(jié)構(gòu)類型鋼結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，易加工，斷面小，自重輕，抗震好，工期短。

缺點(diǎn)：造價(jià)高，耐火性能不好。發(fā)達(dá)國(guó)家多采用鋼結(jié)構(gòu)，我國(guó)隨著建筑高度增加，也開(kāi)始采用鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，組成組合結(jié)構(gòu)，承載能力高，設(shè)計(jì)合理抗震性能好，剛度大，防火性能好。我國(guó)和發(fā)展中國(guó)家多采用混凝土結(jié)構(gòu)。

缺點(diǎn)：自重大，污染環(huán)境，斷面大高層建筑的結(jié)構(gòu)類型鋼結(jié)構(gòu)本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑的概念中國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《民用建筑設(shè)計(jì)通則》《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》美國(guó)，7層或25米以上為高層建筑法國(guó)，住宅50米以上，其他28米以上日本，10層以上10層及10層以上，或高度大于28米住宅建筑，或者高度大于24米的其他民用建筑高層建筑的概念中國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》10層及10本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程典型的高層建筑哈利法塔金茂大廈天津高銀117大廈上海中心典型的高層建筑哈利法塔高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件哈利法塔介紹迪拜的哈利法塔是目前世界上最高的建筑，由美國(guó)SOM公司設(shè)計(jì)，工程總承包單位是韓國(guó)三星公司，我國(guó)江蘇南通六建集團(tuán)承包土建施工。幕墻分別由香港遠(yuǎn)東，上海力進(jìn)，陜西恒遠(yuǎn)三家公司承包。2004年9月開(kāi)工，2010年1月竣工。總造價(jià)15億美元。哈利法塔建筑總高度828米，混凝土結(jié)構(gòu)高度601米，基礎(chǔ)埋深30米，總建筑面積526700平方米，有效層數(shù)162層，可容納12000人。哈利法塔介紹迪拜的哈利法塔是目前世界上最高高度之謎哈利法塔為保持世界最高的地位，鋼結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置了直徑為1200mm可活動(dòng)的中心鋼桅桿，可由底部不斷加長(zhǎng)，用油壓設(shè)備不斷頂升，其預(yù)留高度為200米。為此哈利法塔始終不宣布建筑高度，直到2009年底，確認(rèn)5年內(nèi)世界各國(guó)都不可能建成更高的建筑，才最后確定828米的高度。2010年1月4日，哈利法塔舉行了開(kāi)幕式，宣布正式建成。高度之謎哈利法塔為保持世界最高的地位，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系全鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)，適合于超高層建筑，這是20世紀(jì)70年代的普遍共識(shí)。這個(gè)時(shí)期大量建造300米以上的超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，如紐約雙塔（412米），芝加哥西爾斯大廈（442米）。到了20世紀(jì)80年代，人們發(fā)現(xiàn)純鋼結(jié)構(gòu)不能滿足建筑高度進(jìn)一步升高的要求，主要原因是鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度提高難以跟上建筑高度的增長(zhǎng)。從此，鋼筋混凝土核心筒加外圍鋼結(jié)構(gòu)成為超高層的基本形式。如金茂大廈（420米），臺(tái)北101（508米），上海環(huán)球金融中心（492米），上海中心（632米）結(jié)構(gòu)體系全鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)，適合于超高層建筑，這是20世哈利法塔的結(jié)構(gòu)體系哈利法塔結(jié)構(gòu)上做了前所未有的重大突破，采用了下部混凝土結(jié)構(gòu)，上部鋼結(jié)構(gòu)的全新結(jié)構(gòu)體系。601米以下為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系，601~828米為鋼結(jié)構(gòu)，其中601~760采用帶斜撐的鋼框架。側(cè)移比較：紐約世貿(mào)中心，出鋼結(jié)構(gòu)，412米處最大側(cè)移1000mm；哈利法塔混凝土結(jié)構(gòu)，601處最大側(cè)移僅為450mm。哈利法塔的結(jié)構(gòu)體系哈利法塔結(jié)構(gòu)上做了前所未有的重大突破，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照美國(guó)規(guī)范ACI318-02進(jìn)行混凝土強(qiáng)度等級(jí)：127層以下，C80；127層以上，C60。地基基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)，194根現(xiàn)場(chǎng)灌注樁，樁長(zhǎng)43米，直徑1500mm，迪拜地下水有腐蝕性，樁混凝土采用C60等級(jí)，加25%粉煤灰和7%硅灰，水灰比0.32。筏板基礎(chǔ)：厚度3.75米，采用C50自密實(shí)混凝土，加40%粉煤灰，水灰比0.34。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照美國(guó)規(guī)范ACI318-02進(jìn)行典型的高層建筑哈利法塔金茂大廈天津高銀117大廈上海中心典型的高層建筑哈利法塔金茂大廈【建設(shè)地點(diǎn)】：中國(guó)上海浦東新區(qū)世紀(jì)大道88號(hào)【開(kāi)工日期】：1994年5月【竣工日期】：1999年4月【占地面積】：2.3公頃【建筑面積】：29萬(wàn)平方米【建筑層數(shù)】：地上88層，地下3層【建筑高度】：420.5米【結(jié)構(gòu)形式】：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)【建筑造價(jià)】：50億【投資單位】：中國(guó)金茂（集團(tuán)）股份有限公司【建筑設(shè)計(jì)】：美國(guó)芝加哥SOM設(shè)計(jì)事務(wù)所,、主創(chuàng)建筑師AdrianSmith【中方配合設(shè)計(jì)】：上?，F(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)（集團(tuán)）有限公司金茂大廈【建設(shè)地點(diǎn)】：中國(guó)上海浦東新區(qū)世紀(jì)大道88號(hào)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件典型的高層建筑哈利法塔金茂大廈天津高銀117大廈上海中心典型的高層建筑哈利法塔天津高銀117大廈高銀中國(guó)117大廈項(xiàng)目總投資為80億元，項(xiàng)目選址位于天津新技術(shù)產(chǎn)業(yè)園區(qū)（環(huán)外）中央商務(wù)區(qū)內(nèi)，海泰東西大街以北、海泰南北大街以西、規(guī)劃路以南、海泰內(nèi)環(huán)一路以東，大廈南面為含有中央商務(wù)區(qū)地下車(chē)庫(kù)出入口的廣場(chǎng)，北面為規(guī)劃的二層特色商店區(qū)，東西兩面為規(guī)劃的商業(yè)街，總占地面積33858平方米。總建筑面積約83萬(wàn)m2。主要建設(shè)一棟地上117層的塔樓、東西兩側(cè)附帶4層裙樓。首層至92層將用作甲級(jí)寫(xiě)字樓，93層至頂層將用作六星級(jí)豪華商務(wù)酒店。建成后預(yù)計(jì)辦公人數(shù)將達(dá)到17590人；酒店設(shè)置300間客房天津高銀117大廈高銀中國(guó)117大廈項(xiàng)目總投資為80億元，項(xiàng)10項(xiàng)工程之最天津高銀117大廈從其設(shè)計(jì)之初到開(kāi)工建設(shè)吸引了人們關(guān)注的目光，這棟建筑擁有10項(xiàng)工程之最：結(jié)構(gòu)高度中國(guó)之最：597米，單體建筑面積中國(guó)之最：83萬(wàn)平方米，單體建筑基坑土方開(kāi)挖之最：200萬(wàn)立方米，民用建筑工程樁長(zhǎng)度之最：117大樓工程樁樁長(zhǎng)為100米以上，民用建筑工程樁長(zhǎng)細(xì)比之最：120，民用建筑工程水下澆注混凝土之最：C55水下澆注，民用建筑工程樁鋼筋規(guī)格之最：直徑50毫米三級(jí)鋼，底板C50大體積混凝土體量最大：7萬(wàn)立方米，自密實(shí)砼強(qiáng)度之最：C70，鋼結(jié)構(gòu)巨型鋼柱尺寸世界之最：24米*22.8米。10項(xiàng)工程之最天津高銀117大廈從其設(shè)計(jì)之初到高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件典型的高層建筑哈利法塔金茂大廈天津高銀117大廈上海中心典型的高層建筑哈利法塔上海中心商圈：陸家嘴地區(qū)地址：位于浦東的陸家嘴功能區(qū)交通建設(shè)地點(diǎn)：陸家嘴金融中心區(qū)Z3-2地塊開(kāi)工時(shí)間：2008年11月29日占地面積：30368平方米建筑面積：574058平方米，其中地上總建筑面積約410139平方米建筑總高度：632米建筑層數(shù)：地下結(jié)構(gòu)5層，地上部分包括124層塔樓和7層?xùn)|西裙房結(jié)構(gòu)形式：鋼筋混凝土核心筒-外框架結(jié)構(gòu)用鋼量：約100000噸建筑造價(jià)：148億元建設(shè)用途：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的二十四小時(shí)甲級(jí)辦公、超五星級(jí)酒店和配套設(shè)施、主題精品商業(yè)上海中心商圈：陸家嘴地區(qū)高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件演講完畢，謝謝觀看！演講完畢，謝謝觀看！第一章緒論第一章本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑發(fā)展歷程高層建筑的意義——財(cái)富，技術(shù)，物質(zhì)文明高層建筑的發(fā)展歷程——

古代

近代

現(xiàn)代

當(dāng)代

高層建筑發(fā)展歷程高層建筑的意義——高層建筑的發(fā)展古代（19世紀(jì)中葉以前）中國(guó)，以塔和寺的形式保留

大雁塔北宋瞭敵塔遼代釋迦塔西方（世界七大建筑）公元338年，巴貝爾塔（90米）公元前80年，亞歷山大塔（117米）公元3000年，埃及胡夫塔（146.5米）歐洲教堂建筑（超過(guò)100米）法國(guó)斯塔拉斯教堂（124米）德國(guó)烏爾姆教堂（161米）英國(guó)索爾茲伯里教堂（124米）意大利安東內(nèi)列納塔（164米）

高層建筑的發(fā)展古代（19世紀(jì)中葉以前）中國(guó)，以塔和寺大雁塔（GreatWildGoosePagoda），世界文化遺產(chǎn)、全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位、國(guó)家AAAAA級(jí)旅游景區(qū)。被視為古都西安和陜西省的象征。大雁塔位于西安市的大慈恩寺內(nèi)，唐代永徽三年（公元652年），取經(jīng)歸來(lái)的玄奘法師為保存由天竺經(jīng)絲綢之路帶回長(zhǎng)安的經(jīng)卷佛像而修建。大雁塔現(xiàn)存塔身七層，通高64.5米，作為現(xiàn)存最早、規(guī)模最大的唐代四方樓閣式磚塔。是佛塔這一印度佛寺的建筑形式隨著佛教傳播而東傳入中原地區(qū)并融入漢文化的典型物證，是凝聚了漢族勞動(dòng)人民智慧結(jié)晶的標(biāo)志性建筑。大雁塔（GreatWildGoosePagod胡夫金字塔它是一座幾乎實(shí)心的巨石體，成群結(jié)隊(duì)的人將這些大石塊沿著地面斜坡往上拖運(yùn)，然后在金字塔周?chē)砸环N腳手架的方式層層堆砌。100，000人共用了20年的時(shí)間才完成的人類奇跡。胡夫金字塔建于埃及第四王朝第二位法老胡夫統(tǒng)治時(shí)期（約公元前2670年），被認(rèn)為是胡夫?yàn)樽约盒藿ǖ牧昴埂Ｔ诠虐＜?，每位法老從登基之日起，即著手為自己修筑陵墓，以求死后超度為神。胡夫大金字塔?個(gè)斜面正對(duì)東、南、西、北四方，誤差不超過(guò)圓弧的3分，底邊原長(zhǎng)230米，由于塔外層石灰石脫落，現(xiàn)在底邊減短為227米，傾角為51度52分。塔原高146．59米，因頂端剝落，現(xiàn)高136．5米，相當(dāng)于一座40層摩天大樓，塔底面呈正方形，占地5．29萬(wàn)平方米。胡夫金字塔的塔身由大小不一的230萬(wàn)塊巨石組成，每塊重量在1．5噸至160噸，石塊間合縫嚴(yán)密，不用任何粘合物。如把這些石頭鑿成平均一立方英尺的小塊并排列成行，其長(zhǎng)度相當(dāng)于地球周長(zhǎng)的2/3。胡夫金字塔工程浩大，結(jié)構(gòu)精細(xì)，其建造涉及測(cè)量學(xué)、天文學(xué)、力學(xué)、物理學(xué)和數(shù)學(xué)等各領(lǐng)域，被稱之為人類歷史上最偉大的石頭建筑，至今還有許多未被揭開(kāi)的謎。胡夫金字塔它是一座幾乎實(shí)心的巨石體，成群結(jié)隊(duì)的人將這些大石塊2002年9月，“金字塔漫游者”機(jī)器人對(duì)胡夫金字塔內(nèi)的王后殯室南通道進(jìn)行探秘。這座金字塔的入口在北側(cè)面離地18米高處，經(jīng)入口的一段甬道下行通往深邃的地下室，上行則抵達(dá)國(guó)王殯室。殯室長(zhǎng)10．43米、寬5．21米、高5．82米，與地面的垂直距離為42．28米，室內(nèi)僅一紅色花崗巖石棺，別無(wú)他物。另外塔內(nèi)已知還有王后殯室和地下墓室。雖然胡夫的金字塔被廣泛的認(rèn)同其是法老的陵墓，但因?yàn)橹两褚矝](méi)有在里面找到胡夫法老(又稱基奧普斯國(guó)王)的遺體，這使得人們對(duì)這座偉大的建筑物的具體作用產(chǎn)生了懷疑，于是各種猜測(cè)一時(shí)間不絕于耳。這座巨大的金字塔是人類建筑史上的偉大奇跡，這一點(diǎn)是毋庸置疑的。無(wú)論是從技術(shù)上還是藝術(shù)上，它在技術(shù)上展示了復(fù)雜的美，藝術(shù)上則是簡(jiǎn)單的美。如今，七大奇觀中只有為首的金字塔經(jīng)受住了歲月千年的考驗(yàn)留存下來(lái)。難怪埃及有句諺語(yǔ)說(shuō)：“人類懼怕時(shí)間，而時(shí)間懼怕金字塔?！焙蚪鹱炙纳衿孢€不止于它的宏偉壯大，更離奇的是胡夫留下的咒語(yǔ)，至今仍在考驗(yàn)著科學(xué)家們的智慧。2002年9月，“金字塔漫游者”機(jī)器人對(duì)胡夫金字塔內(nèi)的王后殯高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件德國(guó)烏爾姆教堂德國(guó)烏爾姆教堂教堂位于德國(guó)巴登-符騰堡州烏爾姆市。烏爾姆位于德國(guó)南部，一座11萬(wàn)人口的現(xiàn)代化城市。整個(gè)城市布局圍繞著市中心的敏斯特教堂展開(kāi)。這座教堂是典型的哥特式建筑，高度為世界第一。這座磚石結(jié)構(gòu)的教堂從設(shè)計(jì)到建成經(jīng)歷了近600年人世滄桑．凝結(jié)了數(shù)代工匠的智慧和血汗。烏爾姆敏斯特大教堂長(zhǎng)126米，寬52米，共有三座塔樓。東側(cè)雙塔并立，西側(cè)教堂主塔高聳入云，這是世界上最高的教堂鐘樓，十分壯觀。烏爾姆建造一座大教堂的計(jì)劃始于1377年，同年6月30日埋下基石。1392─1419年當(dāng)?shù)亟ㄖ煻餍粮裰鞒纸ㄔ齑u石架構(gòu)的教堂主，設(shè)計(jì)高度156米，但經(jīng)過(guò)恩辛格極其兒孫三代人接力賽的努力，仍未能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)者的愿望。15世紀(jì)末以后，該教堂的建造斷斷續(xù)續(xù)，幾經(jīng)反覆，教堂主塔高度達(dá)161.6米，一代又一代留下姓名的建筑師和難以計(jì)數(shù)的石匠參與壘建教堂主塔，直到1890年在建筑師拜爾的主持下終于實(shí)現(xiàn)了恩辛格的設(shè)想。德國(guó)烏爾姆教堂德國(guó)烏爾姆教堂教堂位于德國(guó)巴登-符騰堡州烏爾姆高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件古代高層建筑的特點(diǎn)王權(quán)宗教建筑結(jié)構(gòu)合理，工藝精良根據(jù)經(jīng)驗(yàn)建造一般不具備居住和生活條件古代高層建筑的特點(diǎn)王權(quán)宗教建筑高層建筑的發(fā)展近代（19世紀(jì)）特點(diǎn)：新型材料出現(xiàn)，技術(shù)理論進(jìn)步標(biāo)志性變革：硅酸鹽水泥（1824年）轉(zhuǎn)爐煉鋼（1856年）鋼筋混凝土發(fā)明（1849年）

電梯發(fā)明（1857年）設(shè)計(jì)理論進(jìn)步

容許應(yīng)力法（1825年）

極限平衡法（19世紀(jì)末）超靜定結(jié)構(gòu)計(jì)算（1864）1856年英國(guó)人貝斯麥就發(fā)明了底吹酸性轉(zhuǎn)爐煉鋼法，這種方法是近代煉鋼法的開(kāi)端，它為人類生產(chǎn)了大量廉價(jià)鋼，促進(jìn)了歐洲的工業(yè)革命。高層建筑的發(fā)展近代（19世紀(jì)）特點(diǎn)：新型材料出現(xiàn)，技混凝土的發(fā)明故事1．鋼筋混凝土是一位()發(fā)明的

A教師B木匠C花匠D醫(yī)生

混凝土的發(fā)明故事鋼筋混凝土最早的發(fā)明者和使用者是法國(guó)花匠莫尼埃。他于1867年申請(qǐng)了一項(xiàng)在混凝土中預(yù)埋鐵絲網(wǎng)以加強(qiáng)混凝土薄管的專利，并在1867年巴黎世博會(huì)上展出了鋼筋混凝土制作的小船和花盆。莫尼埃是法國(guó)一名普通的花匠，每天都要和花盆打交道。當(dāng)時(shí)的花盆都是由普通泥土和低級(jí)陶土燒制而成，也就是常見(jiàn)的瓦盆，不堅(jiān)固，一碰就破，因此莫尼埃就用水泥摻上沙子制造花盆，按現(xiàn)在的說(shuō)法就是混凝土花盆?；炷粱ㄅ韫粓?jiān)固了許多，尤其是不怕壓，但和瓦盆一樣也有缺點(diǎn)，就是經(jīng)不起撞擊。莫尼埃又動(dòng)腦筋改進(jìn)。他先用細(xì)鋼筋編成花盆的形狀，然后在鋼筋里外兩面都糊上水泥砂漿，干燥后，花盆果然非常堅(jiān)固耐用。

1867年巴黎世博會(huì)上展出了莫尼埃的成果，各國(guó)的建筑商親眼目睹了鋼筋混凝土的優(yōu)點(diǎn)，這種復(fù)合材料立刻受到廣泛青睞，并迅速成為世界上木工工程建筑中的主角之一。鋼筋混凝土最早的發(fā)明者和使用者是法國(guó)花匠近代高層建筑代表性成果美國(guó)芝加哥保險(xiǎn)公司大樓，生鐵柱，熟鐵梁標(biāo)志著現(xiàn)代高層的誕生（1884年，11層）1882年建成的Capital大樓，22層1894年建成的公園街大樓，30層，118米近代高層建筑代表性成果美國(guó)芝加哥保險(xiǎn)公司大樓，生鐵柱，熟鐵梁高層建筑的發(fā)展現(xiàn)代（19世紀(jì)末至上世紀(jì)50年代）結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算理論進(jìn)步

結(jié)構(gòu)體系方面，純框架結(jié)構(gòu)框架剪力墻結(jié)構(gòu)計(jì)算理論方面，力矩分配法（1932），

破損階段強(qiáng)度計(jì)算法（1922）此時(shí)期代表作：美國(guó)大都會(huì)保險(xiǎn)公司大樓（1909年，50層，206米）美國(guó)渥爾華斯大樓（1913年，60層，241米）克萊斯勒大樓（1929年，77層，319米）帝國(guó)大廈（1931年，102層，381米）上海國(guó)際飯店（1934年，23層，86米）高層建筑的發(fā)展現(xiàn)代（19世紀(jì)末至上世紀(jì)50年代）結(jié)構(gòu)體系，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑的發(fā)展當(dāng)代（世紀(jì)50年代至今）結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算理論進(jìn)步

結(jié)構(gòu)體系方面，筒體結(jié)構(gòu)，空間桁架理論方面，隔震減震，空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論，特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn)此時(shí)期代表作：我國(guó)的成就（上海，香港）中東地區(qū)（英里塔）高層建筑的發(fā)展當(dāng)代（世紀(jì)50年代至今）結(jié)構(gòu)體系，計(jì)算理論進(jìn)本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)荷載作用：豎向荷載，水平荷載，地震作用作用特點(diǎn)低層結(jié)構(gòu)：水平荷載可忽略高層建筑：水平荷載和地震作用成為控制因素高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)荷載作用：豎向荷載，水平荷載，地震建筑物的高度對(duì)內(nèi)力，位移的影響線性關(guān)系二次關(guān)系四次關(guān)系隨著高度增大，位移增加最快，彎矩次之，軸力最小建筑物的高度對(duì)內(nèi)力，位移的影響線性關(guān)系二次關(guān)系四次關(guān)系隨著高高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)較大的承載能力較大的剛度較小的側(cè)向變形過(guò)大的側(cè)向變形使人感覺(jué)不舒服，影響使用過(guò)大的側(cè)向變形使得二次結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫過(guò)大的側(cè)向變形使主體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫過(guò)大的側(cè)向變形使結(jié)構(gòu)出現(xiàn)附加內(nèi)力，引起嚴(yán)重后果抗側(cè)力結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵高層建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)較大的承載能力高層建筑的結(jié)構(gòu)類型鋼結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度高，易加工，斷面小，自重輕，抗震好，工期短。

缺點(diǎn)：造價(jià)高，耐火性能不好。發(fā)達(dá)國(guó)家多采用鋼結(jié)構(gòu)，我國(guó)隨著建筑高度增加，也開(kāi)始采用鋼結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)

優(yōu)點(diǎn)：造價(jià)低，組成組合結(jié)構(gòu)，承載能力高，設(shè)計(jì)合理抗震性能好，剛度大，防火性能好。我國(guó)和發(fā)展中國(guó)家多采用混凝土結(jié)構(gòu)。

缺點(diǎn)：自重大，污染環(huán)境，斷面大高層建筑的結(jié)構(gòu)類型鋼結(jié)構(gòu)本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑的概念中國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》《民用建筑設(shè)計(jì)通則》《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》美國(guó)，7層或25米以上為高層建筑法國(guó)，住宅50米以上，其他28米以上日本，10層以上10層及10層以上，或高度大于28米住宅建筑，或者高度大于24米的其他民用建筑高層建筑的概念中國(guó)《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》10層及10本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)高層建筑概念典型的高層建筑本章主要內(nèi)容高層建筑發(fā)展歷程典型的高層建筑哈利法塔金茂大廈天津高銀117大廈上海中心典型的高層建筑哈利法塔高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緒論課件哈利法塔介紹迪拜的哈利法塔是目前世界上最高的建筑，由美國(guó)SOM公司設(shè)計(jì)，工程總承包單位是韓國(guó)三星公司，我國(guó)江蘇南通六建集團(tuán)承包土建施工。幕墻分別由香港遠(yuǎn)東，上海力進(jìn)，陜西恒遠(yuǎn)三家公司承包。2004年9月開(kāi)工，2010年1月竣工?？傇靸r(jià)15億美元。哈利法塔建筑總高度828米，混凝土結(jié)構(gòu)高度601米，基礎(chǔ)埋深30米，總建筑面積526700平方米，有效層數(shù)162層，可容納12000人。哈利法塔介紹迪拜的哈利法塔是目前世界上最高高度之謎哈利法塔為保持世界最高的地位，鋼結(jié)構(gòu)頂部設(shè)置了直徑為1200mm可活動(dòng)的中心鋼桅桿，可由底部不斷加長(zhǎng)，用油壓設(shè)備不斷頂升，其預(yù)留高度為200米。為此哈利法塔始終不宣布建筑高度，直到2009年底，確認(rèn)5年內(nèi)世界各國(guó)都不可能建成更高的建筑，才最后確定828米的高度。2010年1月4日，哈利法塔舉行了開(kāi)幕式，宣布正式建成。高度之謎哈利法塔為保持世界最高的地位，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)體系全鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)，適合于超高層建筑，這是20世紀(jì)70年代的普遍共識(shí)。這個(gè)時(shí)期大量建造300米以上的超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，如紐約雙塔（412米），芝加哥西爾斯大廈（442米）。到了20世紀(jì)80年代，人們發(fā)現(xiàn)純鋼結(jié)構(gòu)不能滿足建筑高度進(jìn)一步升高的要求，主要原因是鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度提高難以跟上建筑高度的增長(zhǎng)。從此，鋼筋混凝土核心筒加外圍鋼結(jié)構(gòu)成為超高層的基本形式。如金茂大廈（420米），臺(tái)北101（508米），上海環(huán)球金融中心（492米），上海中心（632米）結(jié)構(gòu)體系全鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)于混凝土結(jié)構(gòu)，適合于超高層建筑，這是20世哈利法塔的結(jié)構(gòu)體系哈利法塔結(jié)構(gòu)上做了前所未有的重大突破，采用了下部混凝土結(jié)構(gòu)，上部鋼結(jié)構(gòu)的全新結(jié)構(gòu)體系。601米以下為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系，601~828米為鋼結(jié)構(gòu)，其中601~760采用帶斜撐的鋼框架。側(cè)移比較：紐約世貿(mào)中心，出鋼結(jié)構(gòu)，412米處最大側(cè)移1000mm；哈利法塔混凝土結(jié)構(gòu)，601處最大側(cè)移僅為450mm。哈利法塔的結(jié)構(gòu)體系哈利法塔結(jié)構(gòu)上做了前所未有的重大突破，采用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照美國(guó)規(guī)范ACI318-02進(jìn)行混凝土強(qiáng)度等級(jí)：127層以下，C80；127層以上，C60。地基基礎(chǔ)：樁基礎(chǔ)，194根現(xiàn)場(chǎng)灌注樁，樁長(zhǎng)43米，直徑1500mm，迪拜地下水有腐蝕性，樁混凝土采用C60等級(jí)，加25%粉煤灰和7%硅灰，水灰比0.32。筏板基礎(chǔ)：厚度3.75米，采用C50自密實(shí)混凝土，加40%粉煤灰，水灰比0.34。結(jié)構(gòu)設(shè)