高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
远程与继续教育学院
本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
学习中心： 层 次： 专 业： 年 级： 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期：
高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
内容摘要
本文首先简单介绍了高层建筑结构发展发展现状，并对高层建筑的发展特点和在设计工作工作中对抗震设计工作、防风设计工作、防火设计工作、计算分析工作、试验研究工作等要注意的问题进行详细的研究；并对高层建筑结构的发展战略进行研究，如超高层建筑结构体系及设计方法的研究、组合结构、混合结构的研究、对减振控制技术的研究、抗风及防火关键技术的研究、对超高层建筑灾害监测预警与集成应用技术的研究等进行探讨；最后对高层建筑结构的某大厦高层结构实例的工程概况和结构设计概况进行介绍。案例当中以具体的数据概括了以上结论。
关键词：超高层建筑结构；性能设计目标；结构；
I
高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
目 录
内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 .................................................................................................................................. 1 1 绪言 ............................................................................................................................ 2 2 发展现状 .................................................................................................................... 3
2.1 高层建筑的发展特点 ..................................................................................... 3
2.1.1 高层建筑发展迅速，数量多，分布广 .............................................. 3 2.1.2 建筑高度不断增加，超高层建筑以混合结构、组合结构为主 ...... 6 2.1.3 结构体型日趋复杂 .............................................................................. 7 2.1.4 新型结构不断涌现 .............................................................................. 8 2.2 设计工作 ......................................................................................................... 8
2.2.1 抗震设计工作 ...................................................................................... 8 2.2.2 防风设计工作 ...................................................................................... 9 2.2.3 防火设计工作 ...................................................................................... 9 2.3 计算分析工作 ............................................................................................... 10 2.4 试验研究工作 ............................................................................................... 11 2.5 存在的问题与不足 ....................................................................................... 11 3 发展战略 .................................................................................................................. 13
3.1 超高层建筑结构体系及设计方法的研究 ................................................... 13 3.2 组合结构、混合结构的研究 ....................................................................... 13 3.3 对减振控制技术的研究 ............................................................................... 14 3.4 抗风及防火关键技术的研究 ....................................................................... 15 3.5 对超高层建筑灾害监测预警与集成应用技术的研究 ............................... 15 3.6 开展城市防灾抗灾的研究 ........................................................................... 15 4 某大厦高层结构的实例 .......................................................................................... 16
4.1 工程概况 ....................................................................................................... 16 4.2 结构设计概况 ............................................................................................... 17 5 结论与展望 .............................................................................................................. 19 参考文献 ........................................................................................................................ 20
II
高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
引 言
翻开历史，可以看到高层建筑在我国的发展可以追溯到封建社会时期的一些高塔等建筑\进入20世纪80年代以后，随着我国社会主义市场经济改革的不断深化，众多的高层建筑不但出现在北京、上海、广州这样的大城市，而且出现在了一些二三线的中小城市，并且建筑高度不断增长，建筑设计日臻成熟，结构体系丰富多样，土木工程更加注重科技，使建筑材料和施工技术都得到了发展和提高。基于上述情况，本文对高层建筑发展进行总结，从发展特点、高层结构的研究设计工作、高层建筑相关规范标准研究等方面进行展开。
对于个人知识和经验，由于个体存在差别性导致设计人员知识和经验的差异性，正是这种差别的存在导致了设计者对于设计内容理解的差异，导致功能相同、约束条件相同的设计经过不同设计人员设计其结果不一样，不同的结构工程师可能在符合规范的基础上不同的理解设计出结构体系、空间尺度、结构材料都不一样的设计。目前不同的高层建筑的结构设计，结构设计的过程是设计者发挥主观能动性的过程，同也是知识的相关运用和经济效益相关分析找两方面高度融合的过程。
由于事物都存在两面性，高层建筑在服务社会的同时也会给社会带来灾难，如果建筑质量不过关后果将不堪设想。经过几十年的发展，高层建筑物已经到处可见，发展态势比较好。但所以高层建筑物要满足抗震、抗风、防火、防意外事件的使用要求。
1
高层建筑结构发展现状及前沿发展方向
1 绪言
高层住宅始于西欧，美国二战后各种高层建筑开始如雨后春笋般建起来，超高层住宅建筑的建设期就是那个时候开始的，新型结构、新材料和和智能高科技设备的发展的超高层住宅建筑的关键因素，因此这些物质基础对建筑向垂直高度发展提供了必要的手段。各大建筑集团和财政集团在那个黄金时代的经济大发展下争相建设世界最高大厦，这都成为随后发展起来的亚洲城市的典范，因此，超高层住宅也就伴随着超高层办公楼的日渐成熟而诞生。在这一系列影响超高层住宅建设的因素当中，经济是至关重要的，而中国的超高层住宅的发展也是这样。
中国经济的改革开放的春风下发展很快，超高层住宅建筑也伴随着的飞速发展，因此中国的城市化迎来了新一轮的发展契机，城市的快速发展的同时基础建设也逐步提高，超高层住宅建筑给带来了城市人口剧增提供了保障，故此时在城市中心区中，对于寸土寸金的土地上来说，建造高容积率的建筑就变得势在必行；相对来说，在美国，超高层建筑的发展已经成熟，所以中国的大城市便首先发展起来了超高层建筑，随着经济的发展和人口的增加，超高层住宅的建设也就顺理成章了。
高层建筑结构还具有复杂性，其往往需要考虑更多的影响因素。由于高层商业住宅楼将下部作为商业空间，上部作为住宅公寓的作法较为普遍，因此就涉及到转换的概念，将上部的剪力墙体系及下部的大柱网框架体系融合在一起。对于酒店而言，上部往往是小柱网、薄壁柱，下部则是大柱网的框架体系，也需要做一个转换。另外，高层建筑结构的空间利用也更为复杂，一些高层办公楼、高层酒店建筑中，有时会设置几层的共享空间或者室内绿化空间，这对结构设计时的刚性楼盖假定造成影响，受力也更为复杂。在结构立面方面，由于高层建筑结构的快速发展，其立面越来越多样化，立面退台、部分切块、挖洞、尖塔、悬挂、大悬臂等是其中的常见的形式，这也给结构的设计带来新的挑战，结构的竖向刚度容易发生突变，对抗震及抗风不利。
2