高层建筑作业
浅析台北101结构设计之抗风抗震
长安大学建筑学院建筑学
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浅析台北101结构设计之抗风抗震
摘要:从一般高层建筑的抗震抗风设计到超高层建筑台北101在抗震与抗风方面的设计，及抗震设计的重要性。
关键字：台北101 结构设计抗震设计抗风设计
台北101大楼建筑设计概要
台北101（Taipei 101），原名台北国
际金融中心（Taipei Financial Center），设
计师李祖原（其实是王重平和李祖元。其
位于台北市信义计划区内，其长宽各约
175 m，基地面积约30 277 m2。建筑设计
为塔、裙楼各一栋，如同帝国大厦之于纽
约、艾菲尔铁塔之于巴黎、更如晚近的金
茂大厦之于上海，面对二十一世纪，台北
需要更宽广的舞台、更亮眼的演出，高度
508公尺，地上101层，地下5层的TAIPEI
101专案即是「将台北带向全世界」
(Bringing Taipei to the world )的希望工程。
其主要用途为商场及停车场，建筑总楼地
板面积约374 000 m2。一座杰出的地标建
筑，足以改变这个城市。
结构设计概要
超高层大楼的设计，对于安全的可靠度要求标准远高于一般建筑，相对于结构设计而言，在既定的设计载重标准下，需要以更加严谨的态度订定材质规格、施工标准与细部设计图说明。而结构与建筑设计之间的互动更显重要。
在对高层、超高层建筑进行结构设计中以水平荷载为主，而水平荷载则以风荷载，地震荷载为主。所以接下以台北101为例分析一下高层设计中的抗风雨抗震设计。
一、抗风设计
高层建筑结构抗风设计的一般先考虑风对建筑作用的特点，比如是一个稳定的分压力，还是建筑振动的风振。其特点有以下几点：
1）风力作用与高层建筑结构的外形直接相关，
圆形和正多边形受到的风力较小，对抗风有利；
2）风力受建筑物周围环境影响较大，处于高
层建筑群中的高层建筑，有时会出现受力更不利的
情况，要适当加大安全度；
3）风力作用具有静力和动力两重性质；
4）风力在建筑物上的分布很不均匀，在角区
和立面内收的局部区域，会产生较大的风力；
5）与地震作用相比，风力作用持续时间较
长；而且在建筑物生存期内出现较大风力的机
会较多；
6）由于有较长期的气象观测，风力大小的
估计比地震作用可靠，因而抗风设计有较大的
可靠性。
而风对建筑物的作用会产生以下的结果：
1）强风会使外墙、装修等产生破坏；
2）风力作用会使结构开裂或留下较大的残
余变形；
3）风力使建筑物产生摇晃，使居住者感到
不适；
4）长期风力作用会使建筑结构产生疲劳。
当然，至今为止世界上各国都还没有发生过由于风力作用而使高层建筑产生严重破坏或倒塌的事故，但确有一些建筑物（尤其是钢结构）在台风过后留下了很显著的残余变形。出于强风作用的机会比地震作用多得多，因此产生风力损害的情况比地震灾害多。据统计，每年全世界风灾损失大于地震震害损失，所以高层建筑抗风设计有很重要的意义。
高层建筑的抗风设计需考虑以下几方面的因素:
①重结构构件的承载能力和变形能力;
②承重构件和管道设备的正常工作;
③精密仪表(如电子计算机等)的正常运行;
④居住和使用者的舒适感;⑤建筑物四周的风候环境。
抗风设计在台北101中则表现在以下几点：
为防止强台风和地震带来的灾害，台北
101的地基设计非常特殊，一直深入到地下
80m深。据说这栋建筑物的设计使它能够抵
挡2500年一遇的最强烈的地震。大楼92层
悬挂着一个看起来并不起眼的球状体，名为
阻尼器。这个世界最大的阻尼器重达800t，
它的功能就是运用反作用力降低大楼受到
强风和地震作用时产生的摇摆。基于舒适度
的需求，本大楼必须有额外的阻尼系统或消
能装置以减低塔楼受风时的摇晃程度，经提
出多种减振装置之评估后，选择调质阻尼器
以解决风力舒适性的问题，而随着大楼受风
力而摆动的钟摆式调质阻尼器同时成为建
筑师空间表现的另一项特点，调质阻尼器设
置的位置与造型配合建筑空间的规划而于
87~92层间设置球形质量块，下图为风阻尼
器设置位置及其基本构造图，类似单摆之被
动式调质阻尼系统系由8组φ90 mm的高强
度钢索透过支架(Cradle)托住球体质量块的下半部，而将660 t 的载重悬吊支承于92层结构，支架周围并设置8 组主要油压式阻尼器以达到消能减振之目的，直
径约为 5.5 m的球体质量块共由41 层厚
度125 mm之圆形钢钣分片吊装至87层后
电焊组合而成，各层钢钣之直径则配合球体
形状呈约2.1~5.5 m之尺寸变化。
此外为避免大风及大地震作用时质量
块摆幅过大，87 楼夹层楼板上方另外使用
缓冲钢环及8 组防撞油压式阻尼器，一旦
质量块振幅超过1.0 m时，质量块支架下方
的筒状钢棒则会撞击缓冲钢环以减缓质量
块的运动。
在立面设计中，台北101的竹节外形与
真正的竹子有共同之处，他的分段结构能够
增加建筑的支撑强度。每一段都能将大楼的
重量从外部集中到中间而让大楼更加坚固、
更轻、更有弹性。复杂的巨型钢架结构是台
北101核心创造之一，它的中心是举行的悬臂骨架，外层则由8根超级坚固的巨
型钢柱组成。它们就像是有弹性的脊椎，则使大厦富有弹
性。在大风作用是能够摆动而不断裂。这种规模的钢架结
构，过去在其他的摩天大楼从没有出现。
另外台北101的玻璃在风的作用下也不像一般超高
层建筑那样易碎，它采用的是一种特制的玻璃，玻璃险被
加热到1000度高温，然后急速冷却。这道工序可以让玻
璃又脆变硬，承压能力提升至普通摩天大楼玻璃的两倍。
高层建筑结构抗风舒适度的可靠性分析
风荷载是建筑物的主要荷载之一，对于高层、高耸结
构风荷载引起的效应在总荷载效应中占有相当大的比重，
甚至起决定性作用，因而风荷载及风荷载作用下结构的
静、动力响应常常是高层、高
耸及长跨结构研究的主要内
容。风对高层、高耸结构的影
响包括安全性和适用性两个方
面，而结构可靠度理论是研究
结构安全性、实用性和耐久性
的基本方法。因此研究风荷载
作用下高层、高耸结构的抗风
可靠度，也是高层、高耸结构
抗风设计和风振控制的基本方法。在侧向力作用下，
高层结构发生振动，当振动达到某一限值时，人们开
始出现某种不舒适的感觉。由于建筑高度的迅速增大、
建筑结构体系的不断改进、以及大量轻质材料的使用
等方面的因素，使得高层建筑结构越来越柔和，再加
上风作用频繁，就使得舒适度成为高层建筑设计和控
制的重要因素，甚至是决定因素。高层和超高层建筑
钢结构由于高度的迅速增加，结构振动阻尼变小，风
荷载对高层建筑的影响更加显著，高层建筑钢结构对风运动的人体舒适度则上升为首要和控制的因素。为了更合理的研究结构的舒适度和进行结构设计，有必要对舒适度从可靠性角度进行分析。
抗震设计分析
台湾地区位处欧亚大
陆板块与菲律宾海板块之复
杂交接地带，在台湾的东北
部，菲律宾海板块由南向北
沿着琉球海沟向下嵌入欧亚
大陆板块下方，而在台湾东
南部，欧亚板块则又引没入
菲律宾海板块而一直向东延
伸至马尼拉海沟。因此板壳
运动持续进行而不同规模的
地震仍然发生频繁，而有别
于一般超高层大楼以抗风设
计为其主要，台北101大楼耐震设计的重要性与抗风设计相当。
在满足抗风设计的需求下，101 大楼结构已具基本的劲度与强度要求，而其结构系统虽以巨形构架系统为基本概念，但大地震发生时，韧性抗弯构架中柱与柱之间的梁柱接头仍需形成塑性铰以消散能量，对于需要发挥韧性的接头则采用国科会专利之高韧性接头以确保梁柱接头之韧性容量能满足设计需求，而图所示之高韧性接头主要是将梁柱接头的形式配合弯矩强度的需求进行断面修正。
其在修建过程中发生里氏级6.8级的大地震，大楼受68横祸，强震将架设于50层楼上的吊车吊臂震断坠落，砸毁了工地办公室，造成多人死伤。但建筑基本完好。
超高标准抗风制震设计
结构师们以远超过建筑法规高层建筑的10倍防震标准，1000年回归期的耐震强度设计，实际可承受2500年一遇之10级以上大地震，在抗风设计上则可承受相当于17级以上之强烈台风。地质钻探侦测也证实信义路毫无断层通过。另外采用先进制震设备，800吨抗风制震，风阻尼器，自动计算摇晃幅度、自行调整移动方向，确保大楼内人员之舒适性。
实际上高层建筑的抗风理论在其它分支理论中属于较新的理论,随着现代计算机技术的发展, 人们越来越重视运用工程数值仿真方法。国外一些公司或机构已开发了专门的软件对结构进行风场分析,进而对工程结构的抗风设计提供依据。国际上已有专用的计算流体力学软件可预测实际工程的流场和结构物表面的风压分布, 如英国的CFX、奥地利的SWIFT、美国的FLUENT、日本的STAR-CD等。北京大学曾与CFX公司合作对厦门国际银行工程进行风压分布分析, 取得了较好的效果。其中有的软件还能考虑风和结构的相互耦合作用, 如美国的AN-SYS 等, 工程数值仿真为研究风工程和抗风设计提供了有利的保障,有着广阔的发展前景。在学术封面已有许多工程师开始注意结构的空气动力性能。
参考文献《台北101大楼抗震揭秘》，《世界第一楼_台北101大楼之结构设计》，《台北101大楼的耐震及抗风设计》《欲与天公试比高现代建材支撑起人类的理想_从台北101大楼谈起》。
台北101大楼是台湾建筑界有史以来规模最大、难度最高的工程。 台北101原名台北国际金融大楼，它是由台湾11家企业联合组成台北金融大楼控股有限公司投资承建的，股东包括台湾证交所、中华开发、中联信托、国泰人寿、台新银行等岛内知名企业。1997年，大楼以BOT（建设、经营、转让协议）的形式取得土地开发权，1998年10月破土动工，1999年7月主体工程开工，投资总金额超过500亿元新台币（下同，4元新台币约合1元人民币）。2003年7月1日，大楼举行上梁仪式，第101层楼塔尖结构体宣告完成。 2004年完工投入使用。整栋大楼的造型呈向上展开的“花开富贵”形状，寄托着设计单位的无限希望。 台北101长宽各150m，总面积30277m2，塔高508m，世界第一高，26层以上以8层为一单元。主要由巨柱、核心系统及外伸桁架梁。巨柱自地下5层至地上90层，最大尺寸为2.4mx3m。台北101是第一座盖在强风地震频繁地区的超级高楼。台北101的架构由3种不同的结构部件紧密结合而成，每一种分别用来承载不同的载重。大楼每一面都有成对的2.4×3公尺超大型柱子，建物核心另有16根柱子，两者合起来形成垂直支撑架构。超大型柱子外部围绕着犹如蜘蛛网的韧性抗弯构。这是一种有弹性的钢骨架构，地震时会适量弯曲。 真正的创新是连接所有柱子结构。每8层楼就有一个专用机械楼层，其中包含一层楼高的巨大钢制悬臂椼架（outrigger truss）。这些椼架负责连接建物中心的柱子以及外围的超大型柱子，有效地扩大建物宽度，避免倾覆。 这就好象滑雪的人有了滑雪杖——将中央主结构连接到宽大的地基，这一来就不容易倾倒了。 台北101是位于强风地震频繁地区的超级高楼。为抗风和地震设置悬浮阻尼球。悬浮阻尼球是个直径5．5m，重达800吨的大圆球，从92楼悬挂下来，作为大楼吸收风力的装置。强风出现时阻尼器会摆动，大楼其它部分就可保持稳定，从而保护台北101的建筑主体，避免大楼在强风中大幅晃动。这个大圆球会吸收大楼的振动，再将能量传递、发散到下方的弹簧系统。这是大楼安装史上最大的阻尼器，巧妙地解决了摇晃问题。像是个重达800吨的摆锤。这颗阻尼球造价400万美元，平常只会摆动个几公分。摆荡时，阻尼装置内的液体会穿过小孔，藉此消散风的能量。 若是发生了大型灾难，如百年一次的超级地震或台风，阻尼球将摆荡1．5公尺，撞上一个防撞环；防撞环上另有8个的黏性缓冲器，可防止阻尼球进一步摆荡。 这是第一套没有藏起来，反而融入大楼整体设计的调谐质量阻尼系统。到时到88楼与89楼用餐的顾客将可360度的全方位见到这个装饰华丽、直径5．5公尺世界建筑史上最大的阻尼球！ 据台湾媒体报道，楼高之最的台北101大楼成为建筑抗强风与地震设计的科技楷模，负责结构系统设计的结构技师甘锡滢说，这是集合岛内众多专业智能的结果，台北101大楼的耐震与抗风设计确实绞尽脑汁，但也不能保证百分之百不会倒。 据悉，台岛最近地震频频，台北101大楼第88~92层之间的那颗“大球”最近也被人们津津乐道。这颗大球是由41层12.5厘米厚的实心钢板堆迭焊接而成，宛如一颗金黄色的球体，重达660吨。外界误以为这颗大球左右摆荡可以抗强震，事实上，这颗球只是平衡平时大楼
30 D I S C O V E R Y O F N AT U R E 特别策划 世界著名摩天大楼 中国台北101大楼 建于2004年。高509米，共 101层。大楼中安装了世界上速度最快的电梯，上升最快速度每分钟可达1010米。是目前世界上最高的大楼。 马来西亚吉隆坡双子座塔楼 1998年竣工。高 452米，共88层。是目前世界上最高的双塔。 美国芝加哥西尔斯大楼 建于1974年。高442 米，共108层。西尔斯大楼超过纽约世贸中心，成为美国最高的建筑物。 中国上海金茂大厦 1998年竣工。高421米， 共88层。是中国最大、最高的观景台。 中国香港国际金融中心二期 2003年竣工。高 415米，共88层。是目前世界上第六高办公大楼。 中国广州中信广场 1997年竣工。高1391米， 共80层。直到1998年金茂大厦建成，曾是中国最高的大楼。 中国深圳信兴广场 1996年竣工。高384米， 共69层。是目前中国第三大高楼，也是中国最高的钢结构建筑。 美国纽约帝国大厦 1931年竣工。高381米， 共102层。曾是世界上最高的建筑物，直到世贸大厦双子楼的诞生。世贸大厦不复存在之后，帝国大厦又成为纽约第一高楼。 中国香港中环广场 1992年竣工。高374米， 共78层。金字塔状中庭的最高层处是世界上最高的教堂。
台北101大楼的创新设计 用巨大的钢制椼架将建筑物中心的柱子及外围的超大型柱子连接在一起……所有这些创新设计，使得台北101大楼成为有史以来最为坚固的建筑之一。 台北101大楼最引人瞩目的一个设计是：悬在大楼第88~92层之间的一颗“大球”——直径5.5米， 悬在台北101大楼中的“风阻尼器” 悬在台北101大楼第88~92层之间的巨大的“风阻尼器”（示意图） 第91层（390.60米）室外观景平台第89层（382.20米）室内观景平台第88层第87层 重660吨，由41层实心钢板（每层厚125毫米）堆叠焊接而成。这个设计的作用是：依靠“大球”的摆动来平衡大风或地震造成的大楼的震动，以减少两者的危害；此外，还可用来平衡一般风力造成的大楼的微幅摆荡，以提高居住其间的人的舒适感。这个“大球”有一个专业名称，叫“调质阻尼器”。台北101大楼的“调质阻尼器”是目前世界上最大和最重的。 通常，阻尼器是装在摩天大楼及其他建筑里的巨大混凝土块，通过弹簧、流体或摆锤的作用，平衡自然力量造成的大楼的振动，以减少其对大楼的危害。一般来 说，可能对大楼结构产生有害振动的自然力量主要是大风和地震，比如在地震发生时，从地下深处传来的地震波会使建筑物来回摇摆，甚至导致建筑物垮塌。因此， 为了提高建筑物的防震性能，大楼特别是摩天大楼在设计上都会重视和考虑应用各种抗震技术。 台北101大楼还有一道奇特的风景——大楼的夜间灯光选择了彩虹七色，每天一色，依次循环。只要抬头看这座大楼，就知道当天是星期几。
公路桥梁抗风设计规范 一、背景情况 《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015，以下简称《通规》)明确了桥梁抗船撞的设计原则，规定了IV～Ⅶ内河航道和通航海轮航道的船撞力设计值，是当前公路桥梁抗船撞设计的基本原则和统一标准。近年来，通航船舶呈现出吨位大、航速快的发展趋势，随着我国在建和拟建跨越航道桥梁的不断增多，保障桥梁结构在船舶撞击下的安全十分重要。为进一步保障在船舶撞击下的桥梁安全，完善细化桥梁抗船撞设计，在设计中综合考虑和体现船舶通航密度、船桥撞击概率、风险综合防控、桥墩抗撞性能等系统性和精细化设计要求，交通运输部组织完成了《规范》的制订工作。 二、《规范》的定位 《规范》为桥梁抗船撞设计提供可行或具体技术方法，提出了降低船撞风险的总体要求、降低船撞效应的结构性防船撞设施要求和基于性能的抗撞设计方法（结构设计准则由一系列可实现的性能目标来表示，保证在船舶撞击力作用下实现结构预定功能的抗撞设计方法），是对《通规》的重要补充，作为推荐性标准、与《通规》一起规定了公路桥梁抗船撞设计要求。《规范》贯彻了“综合防控、分级设防”的思想，提升了抗船撞设计的科学性，形成了一套系统的解决方案，引导公路抗船撞设计的标准化与精细化。《规范》充分考虑了与其他标准的衔接，以国内外工程实践和先进研究成果为依托，以安全可靠、先进有效、经济合理、
成熟实用为基本原则，广泛征求意见，具有清晰明确的定位，对进一步提升综合交通和基础设施的安全保障工作具有较强的指导作用。 三、《规范》的特点 《规范》注重落实高质量发展理念和交通强国建设纲要要求，对标国内国际先进水平，吸纳了交通运输行业桥梁抗船撞领域的最新研究成果及工程建设经验，开展了大量的理论研究与试验验证。《规范》的主要内容包括： （一）贯彻“综合防控、降低风险”的理念。一方面加强总体设计，提出了合理确定桥位、桥型、跨径和构造等总体要求，以降低船桥碰撞概率；对非通航孔桥，逐桥考虑船舶到达的可能性进行设计。另一方面，重视防撞设施的布设,规定了必要的结构性防船撞设施，以降低主体结构船撞效应。 （二）采用“性能设计、分级设防”的方法。基于性能的抗撞设计方法，主要包含抗船撞设防目标、设防船撞力与船撞效应计算、抗撞性能验算等内容。根据桥梁重要性等级和失效概率，抗船撞设防目标采用分级设防，桥墩、基础和支座的抗撞性能采用分级评估的分析方法。 （三）落实“风险概率、精细分析”的要求。在抗撞的设防船撞力计算上，提出了操作性很强的分位值法；考虑通航密度、船桥撞击概率等因素，建立了精细化程度高的概率-风险分析法。在抗撞的船撞效应计算上，明确了强迫振动法和质点碰撞法的技术要求，反映了船-桥-防船撞设施撞击效应分析的主流方法。四、实施注意事项
桥梁抗风与抗震 1.桥梁抗震 1.1桥梁的震害及破坏机理 调查与分析桥梁的震害及其破坏机理是建立正确的抗震设计方法，采取有效抗震措施的科学依据。 国内外学者对桥梁震害的调查研究结果表明，桥梁震害主要表现为： (1)上部结构的破坏：桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多，一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。如落梁，一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度，这样就会低估横向地震作用和位移。导致活动节点处所设置的支座长度明显不足以及相邻梁体之间因横向距离不足而引起的相互冲击，造成落梁及相邻结构的撞击破坏；另外一种是由于地基土的作用造成大的地震位移，这种桥梁震害主要发生在建在软土或者可能液化的地基土上的桥梁上。软土通常会使结构的振动反应放大，使得落梁的可能性增加。 (2)支座连接部位的破坏：这中破坏比较常见，由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化，从而对结构其他部位的抗震产生影响，进一步加重震害。这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。 (3)下部结构和基础的破坏：下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌，并在震后难以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况，桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力，瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的，从大量震害实例来看，比较高柔的桥墩多为弯曲破坏，矮粗的桥墩多为剪切型破坏，介于两者之间的为混合型。地基破坏主要表现为砂土液化，地基失效，基础沉降和不均匀沉降破坏及由于其上承载力和稳定性不够，导致地面产生大变形，地层发生水平滑移，下沉，断裂。 (4)桥台沉陷，当地震加速度作用时，由于桥台填土与桥台是不完全固结的，桥台填土的纵向土压力增大，桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力，造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用，桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转，导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上，又将引起桥台垂直沉陷，最终导致桥梁破坏。 以上所介绍桥梁的几种破坏形式是相互影响的，不同的地质条件和不同的抗震措施所造成的破坏程度和类型往往是不同的。这就要求我们在桥梁设计中尤其是不规则桥梁和大跨度桥梁，必须从整体分析桥梁的抗震性能。 1.2抗震分析理论
ＩＳＢＮ７—５６０８—２２１２—６／Ⅲ?３７７第十四届全国桥梁学术会议论文集 ２０００．１１．５～７南京 《公路桥梁抗风设计规范》概要 及大跨桥梁的抗风对策 项海帆陈艾荣 （同济大学） 【摘要】随着我国桥集工程的不断发展．迫切需要精帝｜适合我国国情的（公路桥梁抗风设计规范）。本文介绍了｛莪规范螭翩中的几个主要问题，其中包括基本风速图和风压圈、风衙藏的表达方式、桥檗动力稳定性检验和风洞试验要求等．此外。还讨论了太跨桥集成桥和施工阶段的各种抗风对策。 关键词惭粱抗风设计规范 ：碴鹂． 一、撅述… １９９９年１０月，江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥，同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。自从８０年代初中国改革开放以来，中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥，成为世界上建造斜拉桥最多的国家。如果把即将于２００１年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内，在跨度超过５００ｍ的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。 １９９６年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》，几年来已被广泛用于多座大跨桥梁的抗风设计中。在此基础上，受交通部的委托，同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究，为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表ｌ所示。 表１＜公路桥梁抗风设计规范＞专曩的内窖以最报批稿的目曩 专题内容规葩目录１全国基本风建圈和基本风压圈的绘制；第一章总用 ２．斛拉桥和慧索桥的基顿的近似公式；第二章基本术语与基本符号 ３．桥架的辱敢静阵风荷羲研究；第三章风建计算 ４．斜拉桥和怎索侨的阻尼比研究；第四章风荷载计算 ５．风参数的合理取值研究；第五章桥檠的动力特性 ６．鼻塑桥梁断面的气曲参敷铡定第六章抗风稳定性验算 第七章风致限幅振动 第八章风洞试验要求 第九章风致振动控制 附录 ４０
高层建筑——台北101大厦 一、高层建筑的产生原因： 高层建筑是随着社会生产的发展和人们生活的需要而发展起来的,是城市商业化、工业化共同作用下的产物，也是建筑科学进步的象征。 随着生产力的发展与经济的繁荣，城市人口不断增加，城市用地紧张，地价上涨，城市不断向周边扩展，但城市空间仍然局促。为了在有限的用地范围内，建造更多的使用面积，建筑物不得不向高空发展。也可以说高层建筑的产生是社会发展的必然产物，两者相互依存，相互影响。 二、高层建筑的发展过程（主要分为三个时期）： 1酝酿成形期（整个19世纪） （1）1885年，美国芝加哥建成家庭保险公司大楼，10层，高42m，公认为世界第一幢摩天建筑。 （2）1895年，奥的斯（OTIS）安全电梯首次用于美国纽约某高层宾馆。 （3）1898年，美国建成纽约PARK ROW大厦，30 层，高118m,钢结构。 ?特点：电梯和钢结构的应用，推动了高层建筑的发展。 2发展成熟期（20世纪初到第二次世界大战） （1）1903年，美国辛辛那提城建成英格尔斯大厦（INGALLS），16层，高64m，首次采用钢筋混凝土结构。 （2）1931年，美国纽约建成了帝国大厦（Empire State Building），102层，高381m，钢结构。 ?特点：钢结构的大量采用，使建筑的层数与高度大幅度增加。钢筋混凝土开始
用于高层建筑中。 3繁荣时期（第二次世界大战至今） （1）1974年，美国芝加哥建成西尔斯大厦（Willis Tower），地上108层，地下3层，高442.3m。 （3）1992年，朝鲜平壤市建成柳京饭店，地上105层，高330m。 （4）2004年，中国台北101大楼，地上101层，地下5层，高508m。 （5）2010年，阿联酋迪拜塔，162层，高828m。 特点：新结构、新材料、新工艺不断涌现，设计理论日趋完善。数量迅速增加，层数与高度大幅提高。 三、台北101大厦： 1项目概况： 101大厦，位于台北市信义计划区。其长 宽各约 175 m，基地面积约 30277 m2，地上 101层，地下5层，裙房6层，总高度达508 米(含尖塔之高度)。 项目于1997年开始规划兴建，历时7年。 投入营建人力超过23万人次，于2004年12 月31日正式竣工启用。由台湾十二家银行及 产业界共同出资兴建，造价共达五百八十亿 元台币。
台北101大楼： 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。为了评估地震对台北101所产生的影响，地质学家陈斗生开始探查工地预定地附近的地质结构，探钻4号发现距台北101 200米左右有一处10米厚的断层。依据这些资料，台湾省地震工程研究中心建立了大小不同的模型，来仿真地震发生时，大楼可能发生的情形。为了增加大楼的弹性来避免强震所带来的破坏，台北101的中心是由一个外围8根钢筋的巨柱所组成。 但是良好的弹性，却也让大楼面临微风冲击，即有摇晃的问题。抵销风力所产生的摇晃主要设计是阻尼器，而大楼外形的锯齿状，经由风洞测试，能减少30-40%风所产生的摇晃。 台北101打地基的工程总共进行了15个月，挖出70万吨土，基桩由382根钢筋混凝土构成。中心的巨柱为双管结构，钢外管，钢加混凝土内管，巨柱焊接花了约两年的时间完成。台北101所使用的钢至少有5种，依不同部位所设计，特别调制的混凝土，比一般混疑土强度强60% 纽约世贸中心： 高度 双子大楼110层，高约415米（另有411米、417米的说法），在1973年举行落成仪式时是世界最高的建筑（之后两年即被同样层数443米高的芝加哥西尔斯大厦超过），现在仍是纽约最高的建筑。除两座110层的高楼外，世界贸易中心还包括海关大楼、酒店、商业等5座建筑和一个广场，占地16公顷，总面积达92.9万平方米。据报道，完全倒塌的包括双子大楼和7号楼。 结构 双子大楼高宽比为7:1，由密集的钢柱组成，钢柱之间的中心距离只有1米多，所以窗都是细长形，身在室内没有大玻璃造成的恐惧感。密密的钢柱围合起来构成巨大的方形管筒，中心部位也是钢结构，内含电梯、楼梯、设备管道和服务间。两座塔楼都能提供75%的无柱出租空间，大大超过一般高层建筑的使用率，被誉为当时世界上最大的室内空间。 世界贸易中心不仅提供大面积的写字楼，而且是纽约曼哈顿地区最大的室内商场，里面有很多家专卖店和快餐厅，还有各种规格大小的会议室、贸易展销厅、艺术展览馆、学术研讨厅等功能齐全的场所。 双子塔楼 下面的数字描述了这个纯钢庞然大物的巨大：建造时挖出了90多万立方米的泥土和岩石，用了20多万吨钢材、32万多立方米的混凝土，澳大利亚还专门为修建它设计制造了8台起重机，为穿越这“立起来的城”，200多部电梯和70多座自动扶梯不停工作，电梯的速度最高达每秒钟8米。 广场 世贸中心的广场是建筑师在千方百计节约建筑占地之后留给人们的礼物，之所以这么说，是因为在高楼密集的曼哈顿，这个地方最让人放松。它为步行者提供了一个躲避汽车和喧嚣的场所，有亲切的绿地、喷泉、座椅，有轻松漫步的行者和嬉戏玩耍的孩子。
公路桥梁设计规范答疑汇编--问题举例 1、在条文说明中的第3.3.1中的第3款：“应首先考虑与桥涵相连的公路路段的路基宽度，保持桥面净宽与路肩同宽。”主要疑惑是：路肩指的是硬路肩还是土路肩？ 2、规范第3.3.2条中规定：“在不通航和无流筏的水库中区域内，梁底面或拱顶底面离开水面的不应小于计算浪高的0.75倍加上0.25m。” 问题如下： （1）以上条款中的0.25m指的是在浪高的0.75倍上加的一个安全值，还是指高于支承垫石顶面高度0.25m？（2）在水库区域内的通航桥的不通航孔，以上条款是否适用？ （3）此处的水面是指计算水位还是最高洪水位？ （4）最终梁底净空是否需要满足第 3.3.2条中的所有条款？即是否需满足该条最后一段所要求的并同时满足表3.3.2的要求？ 3、（1）规范第3.3.6条规定天然气管道不是顺桥过。是所有的天然气管道不得过，还是对直径和压力有限制？在城市桥梁及城市郊区公路桥梁的设计中，此条经常不能满足。 （2）煤气管道是否等同于天然气条文取用？管道与桥梁的交叉如何考虑？高压线的定义是多少电压？ 4、（1）规范第3.5.8条中纵坡大于1%的桥梁非常普通，对于空心板等大规模工厂化制作的上部结构，梁底水平如何操作（每根梁的纵坡可能都不同）？ （2）规范第3.5.8条中“某一规定坡度”具体数值是多少？ 对于纵、横坡较大的空心板桥，如果不能使用球冠支座，梁底只能做垫块，空心板预制比较困难，景观较差，如何处理？ 5、规范第3.6.4条规定水泥混凝土桥面铺装面层（不含整平层和垫层）的厚度不宜小于80mm，混凝土强度等级不应低于C40。 条文中，关于“不含整平层和垫层”的含义，如采用沥青混凝土桥面，有两种不同的理解，一是沥青混凝土下的混凝土铺装，只算是“整平层和垫层”，可不按第3.6.4条的厚度及强度要求；二是沥青混凝土下的混凝土铺装，不是整平层和垫层，是桥面铺装（根据条文解释，似这样理解也是符合精神的），应符合第3.6.4条的厚度及强度要求。 6、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）第3.7.2条“跨越河流或海湾的特大、大、中桥宜设置水尺或标志，较高墩台宜设围栏、扶梯等”。 请问：（1）本条中“较高墩台”中的“较高”二字有没有一个明确的幅度或范围，即“多高”才算“较高”？（2）本条中“较高墩台宜设围栏、扶梯等”中，设置围栏、扶梯的目的是什么？是为了方便桥墩台的养护还是其他目的？
结构抗风抗震感想 结构抗风抗震是个庞大的学科，但最主要的是桥梁抗风与抗震，桥梁抗风抗震无论是在中国还是在国外，都有着一定的发展历史，长期的发展历程。整个世界每天都在改变，而桥梁抗风抗震也随科学的进步而发展。力学的发现，材料的更新，不断有更多的科学技术引入桥梁中。以前只能建在小的地方的桥，现在不仅可以建各种类型的大跨度桥，更要追求美观，不同的思想，不同的科学，推动了桥梁抗风抗震的发展，使其更加完美的融入结构抗风抗震中。 结构抗风抗震也是一门古老的学科，它已经取得了巨大的成就，未来的桥梁抗风抗震将在人们的桥梁建设生活中占据更重要的地位。这是一门需要心平气和和极大的耐心和细心的专业。因为成千上万，甚至几十万根线条要把桥梁的每一处结构清楚的反映出来。没有一个平和的心态，做什么事情都只是浮在表面上，对任何一座桥梁的结构，对要从事的事业便不可能有一个清晰、准确和深刻的认识，这自然是不行的。从事这个行业，可能没有挑灯夜战的勇气，没有不达目的不罢休的精神，只会被同行所淘汰。这是一个需要责任感和爱心的行业。要有一颗负责的心——我一人之命在我手，千万人之命在我手。既然选择了桥梁抗风抗震建设，就应该踏踏实实的肩负起这个责任。这更是一个不断追求完美的行业。金字塔，壮观吧；长城，雄伟吧......但如果没有一代又一代人的不断追求，今天的我们或许还用那种最古老的办法来造这同样的桥梁建筑。设计一座桥梁的结构是很繁，但是这都是经历了数个世纪的涤荡，经过不断的积累，不断改良，不断创新所得到的。而且这样的追求，绝不局限于过去。试想，如果设计一座桥梁能够像计算一加一等于二一样简单而易于掌握，那何了而不为呢？因此，桥梁抗风抗震大师总是在不断的求索中。一个最简单的结构，最少的耗费，最大的功用。选择研究桥梁抗风抗震，选择了一条踏实勤奋，不断创新，追求完美的道路。随着人们生活的水平的不断提高，人们对自己所处的地球空间已经不仅仅单纯从数量上提出更高的要求，而且从速度上也提了更高的要求，要求快速，有一定抗风险能力。这就需要对桥梁进行必要的加固。如果说桥梁主体工程构成了桥梁的骨架，那么装饰后的桥梁抗风减震则成了有血有肉的有机体，最终以丰富的，完善的面貌出现在人们的面前，最佳的桥梁抗风抗震应该充分体现各种材料的有关特性，结合现有的施工技术，最有效的手法，来达到构思所要表达的效果。桥梁设
大门大桥抗风分析报告
目录 概述 1．采用的规范及参考依据 2．设计基本风速、设计基准风速、主梁颤振检验风速的确定2．1 设计基本风速 2．2 主梁颤振检验风速 3．结构动力特性分析 3．1 计算图式 3．2 边界条件 3．3 动力特性分析 4．主梁抗风稳定性分析 4．1 桥梁颤振稳定性指数 4．2 主梁颤振临界风速的估算 4．3 结论
概述： 大门大桥推荐方案采用双塔双索面混凝土斜拉桥，跨度布置为135+316+ 135=586m，主跨主梁为 形断面，主塔为倒Y形索塔。在进行初步设计的过程中需要对主桥推荐方案的抗风、抗震性能进行分析。本报告对推荐方案的抗风稳定性进行分析。 分析的必要性 大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。由于缺乏桥区处风速观测资料，报告中设计风速采用的是《公路桥梁抗风设计规范》附表A中温州市的10m高设计基准风速。 由于桥址处无论是10m平均最大风速，还是瞬时最大风速均较大，而主桥推荐方案有“塔高、跨大”的特点，因此，主桥方案斜拉桥结构的抗风稳定性检算是必需的。 结论 利用ANSYS软件对推荐方案的相关环节进行相应分析，得出如下结论： 结构的抗风稳定性等级为Ⅰ级，成桥状态和施工状态的主梁的颤振临界风速大于主梁的颤振检验风速，满足抗风稳定性要求。 1．采用规范及参考依据 1.1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）1.2 中华人民共和国推荐性行业标准《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004） 1.3 中华人民共和国交通部部标准《公路斜拉桥设计规范》（试行）（JTJ027-96）2．设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004），查得温州地区距地 =33.8m/s。据《温州市大门大桥面以上10米，频率为1/100平均最大风速V 10 工程可行性研究报告》中4.3.7条桥梁抗风、抗震规定标准，大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。本报告中场地平均最大风速按后者取值。
高层建筑作业浅析台北101结构设计之抗风抗震 长安大学建筑学院建筑学 班级： 学号: 姓名： 指导老师： 日期：
浅析台北101结构设计之抗风抗震 摘要:从一般高层建筑的抗震抗风设计到超高层建筑台北101在抗震与抗风方面的设计，及抗震设计的重要性。 关键字：台北101 结构设计抗震设计抗风设计 台北101大楼建筑设计概要 台北101（Taipei 101），原名台北国 际金融中心（Taipei Financial Center），设 计师李祖原（其实是王重平和李祖元。其 位于台北市信义计划区内，其长宽各约 175 m，基地面积约30 277 m2。建筑设计 为塔、裙楼各一栋，如同帝国大厦之于纽 约、艾菲尔铁塔之于巴黎、更如晚近的金 茂大厦之于上海，面对二十一世纪，台北 需要更宽广的舞台、更亮眼的演出，高度 508公尺，地上101层，地下5层的TAIPEI 101专案即是「将台北带向全世界」 (Bringing Taipei to the world )的希望工程。 其主要用途为商场及停车场，建筑总楼地 板面积约374 000 m2。一座杰出的地标建 筑，足以改变这个城市。 结构设计概要 超高层大楼的设计，对于安全的可靠度要求标准远高于一般建筑，相对于结构设计而言，在既定的设计载重标准下，需要以更加严谨的态度订定材质规格、施工标准与细部设计图说明。而结构与建筑设计之间的互动更显重要。 在对高层、超高层建筑进行结构设计中以水平荷载为主，而水平荷载则以风荷载，地震荷载为主。所以接下以台北101为例分析一下高层设计中的抗风雨抗震设计。 一、抗风设计 高层建筑结构抗风设计的一般先考虑风对建筑作用的特点，比如是一个稳定的分压力，还是建筑振动的风振。其特点有以下几点： 1）风力作用与高层建筑结构的外形直接相关， 圆形和正多边形受到的风力较小，对抗风有利； 2）风力受建筑物周围环境影响较大，处于高 层建筑群中的高层建筑，有时会出现受力更不利的 情况，要适当加大安全度； 3）风力作用具有静力和动力两重性质； 4）风力在建筑物上的分布很不均匀，在角区 和立面内收的局部区域，会产生较大的风力；
第一讲 1、《中华人民共和国防震减灾法》的主要内容是什么？ 答：主要内容包括：1.《防震减灾法》的立法目的2.《防震减灾法》的调整对象及适用范围3.防震减灾工作方针4.对各级人民政府的基本要求。5.政府各部门在防震减灾工作中的职责6.单位和个人的义务7.群测群防工作8.依靠科学进步提高防震减灾工作水平9.提高政府领导防震减灾工作能力10.提升地震监测能力和社会服务职能11.提高建设工程的抗震设防水平12.提高社会的非工程性地震预防能力13.及时完善地震应急救援等相关规定。 2、地震引起的地表破坏现象有哪几种？ 答：1.地表断裂 2.滑坡 3.砂土液化 4.软土震陷 3、工程结构主要有哪些震害现象？ 答：建筑结构软弱层机制破坏、钢筋混凝土柱压弯破坏和剪切破坏、梁柱节点破坏、框架填充墙剪切破坏、桥梁结构落梁、整体或部分倒塌、钢筋混凝土桥墩压弯破坏和剪切破坏、桥梁碰撞、节点破坏、现代斜拉桥震害现象等。 4、近年来结构震害的主要经验教训是什么？ 答：⑴结构抗震设防应采用性能设计原则。即在综合考虑工程造价、结构遭遇地震作用水平、结构的重要性、耐久性和修复费用等因素下，定义结构允许的损坏程度（性能）。 ⑵结构抗震设计应同时考虑强度和延性，尤其注重提高结构整体及延性构件的延性能力。 ⑶重视采用减隔震的设计技术，以提高结构的抗震性能。 ⑷对体系复杂的结构，强调进行空间非线性动力时程分析的必要性。 ⑸对桥梁结构，应重视支座的作用及其设计，同时开发更有效的防落梁装置。 ⑹充分认识到按早期规范设计的旧结构的地震易损性，认识到对重要的旧结构进行抗震加固的紧迫性和必要性。 ⑺充分认识到城市生命线工程遭受地震破坏可能导致的严重社会后果，认识到保证城市生命线工程抗震安全性的意义。 ⑻充分认识到，地震区的一切新建工程都都必须严格按照国家颁布的抗震设计规范进行设防，为此而增加一些基建投资是值得的和必要的。 第二讲 1、构造地震的成因是什么？ 答：构造地震主要是由于断层的错动而造成的。自板块构造学说提出后，人们已广泛接受这样的观点：断层错动是由全球性的大规模板块构造运动所造成的。可以说，板块构造运动是构造地震发生的宏观背景，而断层错动则是构造地震发生的局部机制。 2、什么是地震动的特性及其三要素？ 答：特性：地震动是以运动方式出现。地震动是迅速变化的随机振动，地震动的这一特点，导致了抗震设计对地震作用峰值的关注。地震动对结构的作用效应与结构的动力特性和变形反应有关。地震动具有更大的不确定性，这使得抗震设计不能完全依靠强度安全储备。 三要素：地震动的幅值（最大振幅或叫峰值）、频谱（波形）和持续时间（简称持时）， 3、什么是地震安全性评价？ 答：地震安全性评价是指对具体建设工程场址及其周围地区的地震地质条件、地
高层建筑作业 浅析台北101结构设计之抗风抗震 长安大学建筑学院建筑学 班级： 学号: 姓名： 指导老师： 日期：
浅析台北101结构设计之抗风抗震 摘要:从一般高层建筑的抗震抗风设计到超高层建筑台北101在抗震与抗风方面的设计，及抗震设计的重要性。 关键字：台北101 结构设计抗震设计抗风设计 台北101大楼建筑设计概要 台北101（Taipei 101），原名台北国 际金融中心（Taipei Financial Center），设 计师李祖原（其实是王重平和李祖元。其 位于台北市信义计划区内，其长宽各约 175 m，基地面积约30 277 m2。建筑设计 为塔、裙楼各一栋，如同帝国大厦之于纽 约、艾菲尔铁塔之于巴黎、更如晚近的金 茂大厦之于上海，面对二十一世纪，台北 需要更宽广的舞台、更亮眼的演出，高度 508公尺，地上101层，地下5层的TAIPEI 101专案即是「将台北带向全世界」 (Bringing Taipei to the world )的希望工程。 其主要用途为商场及停车场，建筑总楼地 板面积约374 000 m2。一座杰出的地标建 筑，足以改变这个城市。 结构设计概要 超高层大楼的设计，对于安全的可靠度要求标准远高于一般建筑，相对于结构设计而言，在既定的设计载重标准下，需要以更加严谨的态度订定材质规格、施工标准与细部设计图说明。而结构与建筑设计之间的互动更显重要。 在对高层、超高层建筑进行结构设计中以水平荷载为主，而水平荷载则以风荷载，地震荷载为主。所以接下以台北101为例分析一下高层设计中的抗风雨抗震设计。 一、抗风设计 高层建筑结构抗风设计的一般先考虑风对建筑作用的特点，比如是一个稳定的分压力，还是建筑振动的风振。其特点有以下几点： 1）风力作用与高层建筑结构的外形直接相关， 圆形和正多边形受到的风力较小，对抗风有利； 2）风力受建筑物周围环境影响较大，处于高 层建筑群中的高层建筑，有时会出现受力更不利的 情况，要适当加大安全度； 3）风力作用具有静力和动力两重性质； 4）风力在建筑物上的分布很不均匀，在角区 和立面内收的局部区域，会产生较大的风力；
上海市市政工程 桥梁专业施工图设计审查要点 （报批稿） 上海市建设工程设计文件审查管理事务中心 上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司 2011年10月
目录 1．总则 (1) 2．审查依据 (2) 3．审查要点 (3) 3.1 主要技术标准 (3) 3.2 设计文件 (4) 3.3 桥梁总体设计 (5) 3.4 桥梁地基与基础 (6) 3.5 桥梁结构的抗震、抗风设计 (7) 3.6 桥梁结构构造设计 (7) 3.7 城市人行天桥 (9) 3.8 城市轨道交通高架桥梁 (10) 3.9公众利益 (11)
上海市市政工程桥梁专业施工图设计审查要点 （报批稿） 2011.10. 1．总则 1.0.1为指导桥梁工程施工图设计文件审查工作，使桥梁工程施工图设计符合技术先进、安全可靠、耐久适用、经济合理的要求，根据《房屋建筑和市政基础设施工程施工图设计文件审查管理办法》建设部令第134号和《上海市建设工程施工图设计文件审查管理规定》沪建交[2011]480号文件精神，制定上海市市政工程桥梁专业施工图设计审查要点（以下简称审查要点）。 1.0.2施工图审查是指建设主管部门认定的施工图审查机构按照有关法律、法规对施工图涉及公共利益、公众安全和工程建设强制性标准的内容进行审查。 1．0.3本审查要点适用于上海地区新建、改建的城市道路、公路、轨道交通的桥梁和人行天桥的结构部分施工图设计审查，与桥梁设计有关的其他专业的审查要点见其他相关专业的施工图审查要点。 1.0.4建设单位报请施工图审查的资料应包括以下内容： 1 建设工程项目报建表； 2 立项批文、初步设计批文； 3 规划批文； 4有关主管部门批文； 5初步设计文本； 6 专家评审意见（含专题研究论证报告等）； 7 岩土工程勘察文件（详勘）和测绘成果； 8 全套施工图； 9 计算书（主要为软件名称、计算建模、计算工况、计算结果等）； 10 第三方复核审查意见（如有）； 11 审查需要提供的其它资料。 1.0.5施工图审查应包括以下内容： 1 是否符合有关工程建设强制性标准； 2 地基基础和主体结构的安全性；
目录 概述 1．采用的规范及参考依据 2．设计基本风速、设计基准风速、主梁颤振检验风速的确定 2．1 设计基本风速 2．2 主梁颤振检验风速 3．结构动力特性分析 3．1 计算图式 3．2 边界条件 3．3 动力特性分析 4．主梁抗风稳定性分析 4．1 桥梁颤振稳定性指数 4．2 主梁颤振临界风速的估算 4．3 结论
概述： 大门大桥推荐方案采用双塔双索面混凝土斜拉桥，跨度布置为 135+316+ 135=586m，主跨主梁为 形断面，主塔为倒Y形索塔。在进行初步设计的过程中需要对主桥推荐方案的抗风、抗震性能进行分析。本报告对推荐方案的抗风稳定性进行分析。 分析的必要性 大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s 和35.9m/s下的稳定性要求。由于缺乏桥区处风速观测资料，报告中设计风速采用的是《公路桥梁抗风设计规范》附表A中温州市的10m高设计基准风速。 由于桥址处无论是10m平均最大风速，还是瞬时最大风速均较大，而主桥推荐方案有“塔高、跨大”的特点，因此，主桥方案斜拉桥结构的抗风稳定性检算是必需的。 结论 利用ANSYS软件对推荐方案的相关环节进行相应分析，得出如下结论：结构的抗风稳定性等级为Ⅰ级，成桥状态和施工状态的主梁的颤振临界风速大于主梁的颤振检验风速，满足抗风稳定性要求。 1．采用规范及参考依据 1.1 中华人民共和国交通部部标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004） 1.2 中华人民共和国推荐性行业标准《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004）
1.3 中华人民共和国交通部部标准《公路斜拉桥设计规范》（试行） （JTJ027-96） 2．设计基本风速、设计基准风速和主梁颤振检验风速的确定根据《公路桥梁抗风设计规范》（JTG/T D60-01-2004），查得温州地区 距地面以上10米，频率为1/100平均最大风速V 10 =33.8m/s。据《温州市大门大桥工程可行性研究报告》中4.3.7条桥梁抗风、抗震规定标准，大桥在施工和运营期间，需满足12级以上台风、风速分别为33.3m/s和35.9m/s下的稳定性要求。本报告中场地平均最大风速按后者取值。 桥址地表类别按A类考虑，桥面离水面高度为38.5m，根据《公路桥梁 抗风设计规范》式3.2.5-1，计算得K 1 =1.38，由此，求得本桥运营阶段的 设计基本风速V d =K1·V 10 =49.542m/s。 对于施工阶段，设计基准风速V D S=45.954m/s。 根据《公路桥梁抗风设计规范》第6.3.8条，主梁成桥状态颤振检验风速 [V cr ]=1.2·μ F ·V d =1.2×1.3068×49.542=77.69m/s。 主梁施工阶段颤振检验风速 [V s cr ]= 1.2·μ f ·V D S=1.2×1.3068×39.181=72.05m/s。 3．结构动力特性分析 3．1 计算图式 本方案的抗风稳定性分析中，梁、塔、墩采用梁单元建模，索采用单向受拉杆单元建模。 考虑到主梁为带实心边梁板式开口断面，其自由扭转刚度较小，若按
台北101 （Taipei 101），原名台北国际金融中心（Taipei Financial Center），设计师李祖原。为台北市政府的BOT开发案，业主是台北金融大楼 股份有限公司。是位于台湾台北市信义区的一幢摩天大楼，楼高508公尺，地 上101层，地下5层，是目前全世界第二高的摩天大楼（第一现为位于中东迪 拜的迪拜塔）。其英文名称Taipei 101除代表台北，还有 “Technology、Art、Innovation、People、Environment、Identity”（技术、艺术、创新、人民、环境、个性）之意义。 台北金融大楼位于台北市信义区，紧邻台北市政府，是台湾继高铁案之后，政府奖励民间投资的大型BOT开发案。台北金融大楼系由台湾十二家银行 及产业界共同出资兴建，造价共达五百八十亿元台币，由著名建筑师李祖原负 责设计及监造。大楼除底部裙楼作为购物商场外，将成为台北金融商业重镇， 股市证交所亦将移至此。 建筑特色 一座杰出的地标建筑，足以改变这个城市。如同帝国大厦之于纽约、艾 菲尔铁塔之于巴黎、更如晚近的金茂大厦之于上海，面对二十一世纪，台北需 要更宽广的舞台、更亮眼的演出，高度508公尺，地上101层，地下5层的TAIPEI 101专案即是「将台北带向全世界」(Bringing Taipei to the world )的希望工程。 TAIPEI101在93年12月31日举行大楼开幕典礼，除了宣示TAIPEI101 进入全新的营运阶段，当晚的跨年点灯配合炫丽耀眼的烟火秀，更是成功的向 世人宣告TAIPEI101的时代来临；94年2月，台湾证券交易所正式签约宣布进驻，4月18日，德国拜耳公司更成为第一家进驻的跨国企业，紧接著包括瑞泰 人寿、富兰克林投顾、台湾金库等国内外一流企业进驻，诚如TAIPEI101林鸿 明总经理表示，预计94年底招租率可达七成，95年底前可以全部租出去。 坚犟的股东与专业团队 TAIPEI 101是台北市政府第一个与民间携手开发的大型BOT专案，於1997年7月由省内十四家企业联合组成的台北金融大楼股份有限公司取得地上 开发权，而开始进行规划建造，并负责经营管理。 TAIPEI 101自许要在硬体建设达到世界最高建筑水准，更要在软体经 营管理上超越国际，因此从建筑设计、结构工程、营造施工、招商及营运管理 等方面，集结全球专业经验，组成最严谨的国际团队。希望藉此机会引进国外 精进人才及技术，不但拓展本土团队的国际视野，带动营造业的成长，更期望 藉由最先进的大楼建造及经营规划的宝贵经验，为本案延伸长远的附加价值。
《公路桥梁抗风设计规范》概要及大跨桥梁的抗风对策 摘要：随着我国桥梁工程的不断发展，迫切需要编制适合我国国情的《公路桥梁抗风设计规范》。本文介绍了该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速图和风压图、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等，此外，还讨论了大跨桥梁成桥和施工阶段的各种抗风对策。 关键词：桥梁抗风、设计规范 0. 前言 1999年10月，江阴长江大桥正式建成通车标志着中国有了第一座超千米的悬索桥，同时也成为世界上能够建造千米级大桥的第六个国家。自从80年代初中国改革开放以来，中国已建成了一百余座各种类型的斜拉桥，成为世界上建造斜拉桥最多的国家。如果把即将于2001年建成的南京长江二桥和福州闽江大桥统计在内，在跨度超过500m的世界斜拉桥中中国的斜拉桥已占有十分重要的地位。1996年我国人民交通出版社出版了我国第一部由同济大学和中交公路规划设计院编写的《公路桥梁抗风设计指南》，几年来已被广泛用于多座大路桥梁的抗风设计中。在此基础上，受交通部的委托，同济大学、中交公路规划设计院、中央气象研究院以及西安公路交通大学针对其中的几个关键问题进行了专题研究，为形成最终的《公路桥梁抗风设计规范》奠定了基础。这几个专题的内容以及通过多次修改形成的报批稿的目录如表1所示。本文将主要介绍该规范编制中的几个主要问题，其中包括基本风速的确定、风荷载的表达方式、桥梁动力稳定性检验和风洞试验要求等 二、全国基本风速图和风压图 基本风速定义为桥梁所在地区的开阔平坦地貌条件下，地面以上10m高度处，100年重现期的10min 平均年最大风速。 本次规范编制，采用我国657个基本台站1961年至1995年间自己记录的风速资料，以极值I型分布曲线进行拟合，将基准高度从原来的20m高改为10m高，并考虑100年重现期，得到相应各气象台站百年一遇的最大风速值。鉴于目前我国有相当多的气象台站，由于近年来城市建设的快速发展，使得台站环境不能满足空旷无遮挡的要求，致使风速记录明显受人为因素的影响而偏小。本次研究，对其部分计算结果参照周围台站的情况予以适当的修正。与此同时，参照国内其他的规范确定基本风压的下限值100年一遇为0.35kN／m2，50年一遇为0.30kN／m2，10年一遇为0.20kN／m2，相应的基本风速下限分别为24m/s，22m/s和18m／s。全国基本风压图和风速图有如下特点： 1.东南沿海为我国大陆上的最大风压区。风压等值线大致与海岸平行，风压从沿海向内陆递减很快，到达离海岸50km处的风速约为海边风速的75％，到100km处则仅为50％左右，这和造成这一地区大风的主要天气系统--台风有关。在这一区域内，大致有三个特大风压带，即湛江以南至海南沿海地区、广东沿海地区以及浙江到福建省中部沿海地带，百年一遇风压在0.90kN／m2（38m/s）以上。由于台湾岛对台风屏障作用，福建南部的风压有所减弱。 2.西北至华北北部和东北中部为我国大陆上风压的次大区。这一地区的大风主要与西伯利亚寒流引起强冷空气活动有关，等风压线梯度由北向南递减。 3.青藏高原为风压较大区。这一地区大风主要是因海拔高度较高所造成的。但该区空气密度较小，因此，虽然风速很大，但所形成的风压相对较小。从风压图和风速图的对比中可以反映出这一特点。 4.云贵高原、长江中游以及南丘陵山区风压较小，特别是在四川中部、贵州、湘西和鄂西为我国风压最小的区域。大部分地区风压在0.4kN/m2（25m／s）以下。 5.台湾、海南岛和南海诸岛的风压各自独立成区，台湾是我国风压最大的地区。据分析,其东部沿海风压可