台北101大厦高层案例分析知识讲解

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。

3.1由结构构思催生的高层建筑造型艺术创新美学就是优良与质量的一种表现，好的建筑作品必须永远是美学上恰当的，这种恰当必须与美的失误对立分明，设计师必须表现出关心美学并且追求建筑的优美。

高层建筑作为一种长久存在的结构物，它们的外观也应该表现出永久和优良，而建筑的结构是它的承重骨架，建筑的造型、空间等内容都依赖于它，一旦骨架形成，建筑物的形体也就不会有很大的改变。

一部建筑的历史也许可以被形容为“织物”，如果将作为工具的结构艺术，即材料、施工方法、构造方法，理论作为经线，那么建筑形态即造型美和审美性就是纬线。

如果在建筑造型的设计过程中，脱开结构的制约、启迪与造型作用，只注重功能分析与艺术上的遐想，这无异于脱离人体的骨骼去进行人体的创作，其结果是可想而知的。

对结构技术的着力渲染和特意强调对启发建筑设计构思灵感有着非常重要的作用。

例如，在当今结构技术表现已发展成为一种艺术表现手段，成为高层建筑造型设计中结构构思的重要部分，它打破了以往单纯从形式美学角度追求造型表现的套路，开创了以造型创意为目的，从结构技术角度出发，通过技术性思维以及捕捉结构受力特性、几何特征与建筑几何造型内在联系的方法，去寻求技术与艺术的融合，使高层建筑的结构表现服从造型表现，将工业技术融入造型艺术之中。

高层建筑形象的塑造主要依赖对结构形态美的正确表达，在高层建筑形象塑造中，我们应当去发掘结构构思与建筑形象个性表达之间的内在联系。

无疑，这是我们克服高层建筑创作中模式化弊病的一条重要途径。

3.1.1 高层建筑形式的逻辑以结构形式的力学性能为基础一座高层建筑的形式，不仅要表现简洁、有秩序和令人愉快的美学特征，还要体现着高效能的结构体系，否则它是不易于被社会所接受。

影响高层建筑形式的因素众多，诸如美学、功能、经济与文化，然而由于结构的因素对于高层建筑有重要的影响意义，所以在本部分将论述高层建筑结构形式的力学性能是如何影响高层建筑造型创意的构思发展。

台北101大楼知道这幢大楼是在大一的新生研讨课上，老师介绍建筑抗震结构的设计时所引用。

台北101大楼位于台北的重心商业区信义区。

为了配合中华民国“亚太营运中心”的政策而建的金融服务设施，现在是商业建筑。

以一个外行人的角度看这幢大楼，外观有些奇特，一节一节的，像某种植物，联想到一句话，芝麻开花节高，或许设计者对此真有美好的寓意。

首先先膜拜下曾经的世界第一高楼，虽然现在排到了世界第三，仍然拥有四项世界第一的记录（维基百科上查得：美国权威建筑机构世界高楼协会CTBUH认定颁授）。

关于101的外观，我所感受的就这么多，然后就是其内在了。

首先是它的地理位置比较特殊，处在地震多发区，印象中，诸如日本之类的地方，建筑物就应该矮小，重心低，所用材料强度高，轻便，减少灾难来临时人力财力的损失。

而且台湾每年都会受到台风的影响，所以抗震防风是该建筑物的重点，台北101高508m，地上100楼，地下5楼，中心是由外围8跟钢筋的巨柱所组成的，具有很好的弹性，地震时可以避免塑性形变带来的破坏。

防风的主要是使用阻尼器，其实就是在87楼至92楼之间挂了一个660吨的钢球，将风力导致的房屋的晃动转移到球上，我的理解就是，同样的外界环境，有水的罐子会比没有水的罐子停下的快些，当然，前提条件是不能发生共振。

巨型钢球除了减小建筑物晃动的幅度之外，还可供游客观赏，一举两得。

但游客若是置身于摩天大楼中，看到钢球不停的摆动会不会反而生出恐惧之情就不得而知了。

上述这两样措施之外，它奇特的锯齿形外观也减小了30%—40%风力对高楼的影响。

台北101大楼还是世界最高和最大的绿色建筑，保护环境这一观点日益深入人心，还算比较年轻的台北101在建造是就贯彻了这一理念。

维基百科上列了5点，双层隔热玻璃幕，墙垃圾运送及减量系统，中水系统，能源管理控制系统，楼宇管理系统，这些词看着都挺高科技的，其实也就是平日亮闪闪的玻璃幕墙不用了，使用的都是高透明度的隔热玻璃，减少了光污染，白天的照明大都使用天然光源，节约能源。

.《土木工程概论》结课论文台北101大厦一、大厦简介1.总概括台北101（台北101），又称台北101大楼，在规划阶段初期原名台北国际金融中心（台北Financial Center），是目前世界第三高楼（2010年）。

位于我国省台北市信义区，由建筑师祖原设计，KTRT团队建造，保持了中国世界纪录协会多项世界纪录。

台北101曾是世界第一高楼，以实际建筑物高度来计算已在2007年7月21日被当时兴建到141楼的迪拜塔（阿联酋迪拜）所超越，2009年9月塔的竣工及2010年1月4日迪拜塔的建成（828米）使得台北101退居世界第三高楼。

2.大厦记录台北101曾以以下指标成为世界第一高楼。

结构高度：508米（1667英尺），取代双峰塔的452米（1483英尺）。

楼顶高度: 448米（1470英尺），取代西尔斯大楼的的442米（1454英尺）。

楼板最高：438米（1437英尺），取代西尔斯大楼。

顶端高度：508米，没有西尔斯大楼的529米（1703英尺）。

以实际建筑物高度来计算，台北101已在2007年7月21日时，被当时兴建到141楼的迪拜塔（位于阿拉伯联合酋长国迪拜）所超越。

但是由于迪拜塔在正式完工或至少有部份厂商、住户进驻之前，仍只能被视为是一座人工建筑结构而非摩天大楼，因此台北101仍能暂时保有世界最高摩天楼头衔直到新的对手完工并取而代之为止。

2010年1月4日迪拜塔竣工启用，随后塔建成，101大楼退居世界第三高楼。

2008年8月29日，被上海环球金融中心以建筑主体高度492米，比台北101大厦主楼主体高度高出12米取代（台北101大厦实体高度加天线高度为508米），成为世界第二高楼，但仍是世界最高使用楼层。

世界最高速度的电梯：从5楼直达89楼的室观景台只需37秒，电梯攀升的速度为每分钟1010米，是世界最快的电梯，其长度也是世界第一。

世界第一座防震阻尼器外露於整体设计的大楼，重达660吨，在85、86、与88楼用餐可以看到这个带有装饰且外型像大圆球的阻尼器，其直径5.5米也是世界第一。

高层建筑案例解读——台北101大楼一．工程概况工程名称：台北101建设地点：台湾省台北市信义区建筑高度：508m占地面积：30278m²建筑面积：28.95万m²楼层信息：地上101层，地下5层建筑类别：第四类超高层建筑二．功能布局建筑设计为塔、裙楼各一栋，塔楼为高度 508m之101层超高层大楼，主要作为金融机构办公室之用，裙楼则为地上6层之购物商场，地下室共5层并连通全基地，其主要用途为商场及停车场，建筑总楼地板面积约374000m²。

26层以上并以8层楼为一单元，单元顶层则作为设备层以供作机电设备设置空间并兼作消防避难之用。

塔楼：企业办公大楼裙楼：购物休闲中心B2—B4为停车场B1至4楼共有5层购物中心5楼则为数家银行与证券服务金融中心所在6楼至84楼为一般办公大楼85楼为商务俱乐部86至88楼为观景餐厅89楼为室内观景层91楼为室外观景台三．结构设计1.上部结构系统本工程之地上结构体包含1栋101层的塔楼及1栋6层的裙楼，两栋结构体于地上部份以伸缩缝形式完全断开，地下室共有5层且塔、裙楼相连。

图为主楼低层区与高层区标准结构平面图。

在平面配置上，服务核内共有16根箱型柱，主楼四周每侧采用2根巨型钢柱延伸至90层，其最大尺寸达2.4 m×3m×80 mm。

主楼四周于26 F以下并另外配置1.2 m×2.6 m～1.2 m×1.6 m及1.4 m×1.4 m～1.6 m×1.6 m 等两种尺寸箱型柱，27 F 以上则配合建筑斜面造型而使用H900 mm×400 mm～H1000 mm×500 mm之H 形斜柱并与 H型梁组成抗弯构架，主要在于提供局部载重之传递使用。

又为提高抗风劲度与强度，62 层以下的箱型钢柱均内灌10000 psi自充填高性能混凝土，在立面配置上，图为本工程3种主要立面构架，其中 X、Y方向各配置两组合计6道立面构架，服务核心的钢柱间以钢骨大梁、斜撑相连，斜撑主要为同心斜撑与 V型斜撑，部分斜撑因开门需求而为偏心斜撑型式，但基于抗风劲度之需求予以加劲补强而未依偏心斜称细部设计之。

台北101大厦之风阻尼器【精】台北101大楼总高508公尺，楼层数为101层，属於超高层建筑，这种大楼在高层位置容易受到风力影响而产生摆动。

如果风力太强，造成结构物的振动太大，将使住户产生不适感，所以，为了降低建筑物振动反应，装设抗风阻尼器就成了解决的办法。

这颗类似单摆的金色大圆球，其正确名称为：「调谐质量阻尼器」（ Tuned Mass Damper，TMD）。

这颗阻尼器的功能是用来减缓因强风造成建筑物振动而引起的不适感。

通常人感到不舒服，与楼层的尖峰加速度值有关，根据文献对高楼居民受风力摆动引起不适的研究显示，振动加速度达5cm/sec2时，人会开始感觉到建筑物的摆动并因此感到不舒服。

所以台湾的规范规定：在回归期半年（一年内可能会发生两次的机率)的风力作用下，建筑物最高居室楼层角隅之侧向振动尖峰加速度值不得超过5cm/sec2。

台北101大楼调质阻尼器所装设的位置与造型最後决定悬吊於87~92层之间。

这个类似单摆的调质阻尼器，其直径约为5.5公尺，共由41层厚度125mm的圆形钢钣堆叠焊接组合而成，各层钢钣的直径则配合球体形状呈2.1m~5.5m的尺寸变化。

整个球体由8组90mm 直径的高强度钢索，透过支架托住球体质量块的下半部，将660公吨的载重悬吊支承於92层结构。

此外，调质阻尼器支架周围也另设置了8支斜向的大型油压粘滞性阻尼器(Primary Hydraulic Viscous Damper) ，其功能在於吸收球体质量块摆动时之冲击能量，减少质量块的摆动。

而为了避免强风及大地震作用时质量块摆幅过大，调质阻尼器下方则放置了一可限制球体质量块摆动的缓冲钢环（Bumper Ring），以及8组水平向防撞油压式阻尼器（Snubber Damper），一旦质量块摆动振幅超过1.0m时，质量块支架下方的筒状钢棒（Bumper Pin）就会撞击缓冲钢环以减缓质量块的运动。

单摆式调谐质量阻尼器的力学原理：一个简单的调质阻尼器是由质量块（惯性力）、弹簧（弹性恢愎力）与阻尼（能量消散）所组成，装设於结构物上使之降低结构的动态反应，如顶层位移及加速度反应。

台北101大楼柔性减振装置与相关力学分析——高层结构悬臂梁模型在风载荷作用下的减振问题台北101大楼台北101（Taipei 101），又称台北101大楼，在规划阶段初期原名台北国际金融中心（Taipei FinancialCenter），是目前世界第二高楼（2010年）。

位于我国台湾省台北市信义区台北101大厦坐落于台北最繁华地段，是台湾岛内建筑界有史以来最大的工程方案。

该方案主要由台湾十四家企业共同组成的台北金融大楼股份有限公司，与国内外专业团队联手规划，并由国际级建筑大师李祖原精心设计，超越单一量体的设计观，以中国人的吉祥数字“八”（“发”的谐音），作为设计单元。

每八层楼为一个结构单元，彼此接续、层层相叠，构筑整体。

在外观上形成有节奏的律动美感，开创国际摩天大楼新风格。

一、概述所在地：台湾台北建造：1999年 - 2004年用途：购物中心、办公室观光景点、綜合用途高度：天线/尖顶-508公尺屋顶-449.2公尺最高楼层-439.2公尺楼层数：101层楼板面积：412,500平方公尺升降机数目：61花费：新台币580亿元台湾位于地震带上，在台北盆地的范围内，又有三条小断层，为了兴建台北101大厦，这个建筑的设计必定要能防止强震的破坏。

而且台湾每年夏天都会受到太平洋上形成的台风影响，因此，防震和防风是台北101大厦两大建筑所需克服的问题。

台北101大厦多节式外观，以高科技巨柱结构确保防灾防风的显著效益。

每八层形成一组自主构成的空间，有效化解了高层建筑引起的气流对地面造成的风场效应。

防震措施方面，台北101采用新式的“巨型结构”，在大楼的四个外侧分别各有两支巨柱，共八支巨柱，每支截面长3公尺、宽2.4公尺，自地下5楼贯通至地上90楼，柱内灌入高密度混凝土，外以钢板包覆。

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。

为了因应高空强风及台风吹拂造成的摇晃．大楼内设置了“调谐质块阻尼器”，作为世界第一座防震阻尼器外露于整体设计的大楼，在88至92楼挂置一个重达660公吨的巨大钢球，利用摆动来减缓建筑物的晃动幅度。