第二章超高层建筑结构体系的选择(上)精品PPT课件

随着城市化进程的加速和人们对高品质生活的追求，高层建筑市场需求将持续增 长，为高层建筑结构发展带来广阔空间。同时，新技术、新材料的不断涌现也为 高层建筑结构创新提供了有力支持。
THANKS
结构分析方法
01
线性分析方法
介绍线性分析方法的基本原理 和适用范围，如有限元法、有
限差分法等。
02
非线性分析方法
阐述非线性分析方法的基本思 想和实现过程，包括塑性铰模
型、纤维模型等。
03
时程分析方法
介绍时程分析方法的基本原理 和应用，通过输入地震波进行
结构动力响应分析。
设计优化与创新
01
结构优化方法
玻璃纤维增强复合材料（ GFRP）
具有优良的耐候性、耐化学腐蚀性和隔热性能，适 用于高层建筑的外墙、屋面和装饰构件。
玄武岩纤维增强复合材料
具有优异的耐高温、耐紫外线、防火等性能 ，可用于高层建筑的防火隔离带、电缆桥架 等。
数字化设计与建造技术
01
02
03
BIM技术
利用BIM技术进行高层建 筑结构的三维建模、碰撞 检测、施工模拟等，提高 设计质量和施工效率。
《高层建筑结构》ppt课件
目录
• 高层建筑结构概述 • 高层建筑结构类型与体系 • 高层建筑结构设计与分析 • 高层建筑结构施工技术与质量控制
目录
• 高层建筑结构新材料与新技术应用 • 高层建筑结构未来发展趋势与挑战
01
高层建筑结构概述
定义与特点
01
02
定义
特点
高层建筑结构是指建筑高度超过一定层数或高度的建筑物，具体层数 或高度标准因国家和地区而异。
常见质量问题及处理措施
在高层建筑施工过程中，常见质量问题包括裂缝、渗漏、变形等。针对这些问题，应采取 相应的处理措施，如加固补强、防水堵漏、纠偏等。

传达和指示 ; • ⑤ 在吊装区域、 安装区域设置临时围栏、 警示标志 , 临时拆除安全设施 ( 洞口保护网、
洞口水平防护 ) 时一定要取得安全负责人的许可 , 离开操作场所时需要对安全设施进行 复位 ; • ⑥操作结束时要整理整顿现场 , 特别在结束后要对工具进行清点 ; • ⑦ 需要动火作业时 , 首先要拿到动火许可证 , 作业时要充分注意防火 , 准备灭火器等灭 火设备 ; • ⑧ 高空作业必须保持身体状况良好 ; • ⑨ 预制立管起重作业时 , 必须由起重工进行操作 , 禁止无证人员进行起重操作。
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保护膜未清理干净，且未分两次浇筑（自拌细石混凝土不达标，浮 浆多），导致严重渗漏风险。
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• 超高层预制组合立管工艺
•
预制组合立管施工工艺具有现场施工简单、质量可靠、制作精度高等特
点。采用该工艺对于管道集中布置的管井及现场施工作业面狭窄的高层建筑 的机电工程施工，可节省塔吊作业时间并减少现场作业人员数量，预制组合 立管工艺在日本已广泛应用。
• 特点：
• ① 组合化施工 预制组合立管将管井内立管按每 2 ～ 3 层分节 , 连同管道支架预先
在工厂内制作成一个个单元管段 , 运至施工现场整体安装 ;
• ② 现场施工简便 采用该工艺对于管道集中布置的管井及现场施工作业面狭窄的高 层建筑的机电工程施工 , 可节省作业时间并大大减少现场作业人员数量 ;
因此作为施工单位在进行地下室防水工程时，要加强过程控制管理，提高管理人员质量 意识，把好地下室防水工程的施工质量关，把隐患在施工过程中消除。 防范措施：
a. 严格控制混凝土的水灰比例，降低混凝土的收缩性。 b. 严格控制保护层厚度。 c. 后浇带中垃圾、积水处理干净到位。 d. 顶板裂纹大多为沿预埋管线分布，建议顶板施工时在管线位置增加Φ6@200钢筋网片，约束混凝土裂缝的扩展。 e. 顶板的养护、荷载控制：顶板混凝土养护对裂缝的控制非常关键，最好蓄水养护，防水混凝土要求养护在14天以上。

装饰装修施工技术
高层建筑装饰装修涉及室内外墙面、地面、顶棚等多个部 位，其施工技术要点包括材料选择、施工工艺、细部处理 等。
施工过程中常见问题及解决方案
基础工程问题
如遇到地质条件复杂、地下水丰富等情况，需采取相应的地基处理 措施，如桩基、复合地基等，以确保基础稳定。
主体结构问题
在主体结构施工过程中，可能出现钢筋连接不牢固、模板变形等问 题，需加强质量检查和技术交底，确保施工符合规范要求。
剪力墙结构
01
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04
剪力墙结构的定义和基本原理
剪力墙的分类和特点
剪力墙结构的设计方法和步骤
剪力墙结构的施工技术和质量 控制
框架-剪力墙结构
框架-剪力墙结构的定义和 基本原理
框架-剪力墙结构的优缺点 分析
框架-剪力墙结构的设计要 点和注意事项
框架-剪力墙结构的施工技 术和质量控制
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注浆法
将水泥浆或化学浆液注入地基中， 改善地基性能。适用于砂土、粉土 等。
05
高层建筑施工技术与质量 控制
施工技术要点剖析
基础工程施工技术
高层建筑基础工程是承载整个建筑荷载的关键部分，其施 工技术要点包括基础类型选择、地基处理、基坑支护、大 体积混凝土施工等。
主体结构施工技术
高层建筑主体结构施工包括钢筋工程、模板工程、混凝土 工程等，其技术要点在于确保结构的整体性、稳定性和安 全性。
突破传统结构形式，探索空间结构、曲面结构等新型结 构体系，提高建筑整体刚度与稳定性。 采用高性能材料，如高强度钢、碳纤维等，减轻结构自 重，提高抗震、抗风性能。
引入先进的计算机辅助设计和仿真技术，实现精细化设 计和优化，确保结构安全与经济性。

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与构造高度Ｈ、宽度Ｂ有关： 框架构造、框—剪构造：
H2
T1
0.250.00053 3B
剪力墙构造
H
T1
0.030.03 3
B
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四、温度改动和其他作用 对超静定构造，温度变化、资料收缩、构造不均匀
沉降会产生构造内力； “抗〞的原那么：给构造提供完全约束，构造应力
最大，变形为零； “放〞的原那么：构造能自在变形，构造变形最大，
〔c〕高宽比H/B ≤4的矩形、方形、十字形平面建 筑 1.3；〔d〕以下建筑 1.4：V形、Y形、弧形、双 十字形、井字形平面建筑；L形、槽形和高宽比H/B ＞4的十字形平面建筑；高宽比H/B＞4,长宽比 L/B≤1.5的矩形、鼓形平面建筑。
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②计算重要且体型复杂的高层建筑及需求更细致进展 风荷载计算的场所，可以参照<高层规程>附录A采 用，或由风洞实验确定。H＞200m宜采用风洞实验 确定风荷载；H＞150m,有以下情况之一时，宜采用 风洞实验确定风荷载：a.平面外形不规那么，立面 外形复杂； b.立面开洞或连体建筑；c. 周围地形和 环境较复杂。
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三、我国规定 JGJ-2019高层建筑混凝土构造技术规程规定：层数
≥10层或高度≥28m； JGJ99-2019高层民用构造钢构造技术规程规定：层数
≥10层的居住建筑和高度≥24m的其他建筑。 高层建筑构造—用于高层建筑的构造方式或体系，如
框架构造、剪力墙构造、框架—剪力墙构造、筒体 构造等等。
架梁的跨中弯距乘以1.1—1.3的放大系数。
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二、风荷载
1.风荷载的规范值 风荷载的规范值
k zsz0
kN/m2
z z高度上的风振系数； z z高度处的风压高度变化系

在整个加固工程中，大厦的53层到88层平均每层 需植筋150根左右，总计约3000余根。
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讲解到此结束
Thank
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感谢您的观看。
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外周边有8个混凝土大柱子，它们和钢筋混凝土心筒组成 主要的抗侧力体系，角部还有8个小钢柱，主要承受竖向 荷载并参与抗扭。 在内筒和大柱子之间设置了3道伸缩臂桁架，位于24~26 层，51~53层，85~87层，伸臂桁架是2层高的刚桁架。87 层以上设置了空间钢桁架，一方面承受屋顶设备层的重 力荷载，一方面加强了8 5~8 7层的伸臂，保证核心筒和 外柱共同工作设置伸臂后，大大增加了结构刚度，减小 了位移。8个大柱子的底部截面尺寸为，混凝土强度为5 l.7MPa，顶部减小到混凝土截面除了配置钢筋外，两侧 还配置了轻型骨架，型钢之间有斜加劲杆相连，（类似 桁架式骨架），可认为是钢骨混凝土柱，但钢骨在混凝 土截面中的面积比仅为o．48%，大大低于钢骨混凝土柱 所要求的含钢率，因此也可认为就是钢筋混凝土柱。
大厦于1994年开工1999年建成有地上88层若再加上尖塔的楼层共有93层地下3层楼面面积27万8707平方米有多达130部电梯与555间客房现已成为上海的一座地标融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼由著名的美国芝加哥som设计事务所的设计师adriansmith设计
超高层建筑的结构
会计学
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广州塔（中国， 600米）
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台北101（中国，508米）
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上海环球金融中心（中国，492米） 金茂 大厦（中国，421米）
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吉隆坡国 家石油双 塔 （马来 西亚，452 米）

第二章 高层和超高层建筑结构体系
第一节 引 言
➢在国内一般把超过8层的建筑称为高层建筑，在国际上把高 度 超 过 100m 或 30 层 以 上 的 高 层 建 筑 ， 又 称 之 为 超 高 层 建 筑 (Super Tall Building)。 ➢对于一般高层建筑，通常采用：
框架 框架-剪力墙 剪力墙结构 ➢随着建筑高度要求的增长，这些结构不能适应时代的需要， 新的结构也随之出现，对于超高层建筑，通常采用: 框架-筒体结构 筒中筒结构 成束筒结构等
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2. 地震力
地震力的预测，目前尚难准确确定。例如，在地震频 繁的日本地区，对地震已进行许多深入研究，但地震前 也几乎无法准确预测何时何地会发生地震。因此，对待 地震应倍加重视。 对于地震地区，除了风力外，还必须考虑地震。
例如，台北-101大楼，地处板块交错运动频繁区域， 除了风力，还必须进行地震设计。更重要的是对离建筑 场地地下200m的断层的深入研究，经过多方面的考察与 研究，费耗大量人力物力与时间，终于弄请该断层是非 活动断层。
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当建筑物高度增加时，水平荷载（风荷载及地震作 用）对结构起的作用将愈来愈大。
为了正确认识高层建筑结构体系，必须对高层结构 设计的控制因素有足够的了解。
本章首先概括阐述高层建筑结构设计的控制因素， 然后介绍高层建筑结构体系的类型，最后简单讨论高 层和超高层结构体系的选择问题。
第二节 高层和超高层建筑结构设计的控制因素 1. 风荷载
越是高的建筑物，其风荷载越是起着主要的作用。 按照我国规范《建筑结构荷载规范》(GB50009)，对于风 荷载，可采用以下公式确定。
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其中μz为风压高度变化系数，对于平坦或稍有起伏的 地形，应根据地面粗糙度类别按规范表7.2.1确定。 高度越高，系数μz越大。 但规范中对于风荷载的规定，是基于低空（8 m ~12 m） 风速观测数据、多层建筑和一般高层建筑的单体模型风洞 试验研究成果以及工程经验而得出的，当用于超过200 m 以上的超高层建筑，可能不大合适。 例如，美国SOM和LERA设计事务所对金茂大厦和上 海环球金融中心的结构设计所采用的风荷远远小于我国规 范的计算结果。

计算模型与假设
根据结构类型和实际情况，建立合理 的计算模型，提出必要的假设。
计算步骤与流程
按照规范要求进行结构分析计算，包 括荷载计算、内力分析、位移计算等 。
结果评价与调整
对计算结果进行评价，判断结构是否 满足设计要求，如果不满足则需要进 行调整优化。
03
高层建筑结构设计要点
框架结构设计
01
02
风压随时间随机变化，产生脉动风压。
风荷载特性与计算方法
• 风的涡流性：建筑物周围气流产生涡旋，形成复杂的空气 动力效应。
风荷载特性与计算方法
基于规范的方法
采用规范给定的风压高度变化系数、体型系数等参数进行计算。
基于风洞试验的方法
通过风洞试验模拟建筑物周围的风场，获取风荷载数据。
基于数值模拟的方法
性，降低工程造价。
美观性原则
注重建筑造型与周围环境的协 调，提升城市形象。
高层建筑的发展历史与现状
发展历史
高层建筑起源于美国芝加哥学派，经历了从框架结构到剪力 墙、框架-剪力墙等结构形式的演变。随着材料、技术和理论 的不断发展，高层建筑的高度和复杂性不断增加。
现状
目前，高层建筑已成为城市发展的重要标志之一。世界各地 不断涌现出超高层建筑，如迪拜的哈利法塔、上海的中心大 厦等。同时，绿色建筑、智能建筑等理念在高层建筑设计中 得到广泛应用。
遵循“强剪弱弯”的原则，加强关 键部位的构造措施。
筒体结构设计
筒体类型
构造措施
包括实腹筒、框筒、桁架筒等，具有 较大的抗侧刚度和承载力。
加强筒体角部、连接部位等关键部位 的构造措施，提高结构整体性能。
内力分析
采用空间分析方法，考虑筒体结构的 空间效应和扭转效应。