网络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：大连学习中心层次：专科起点本科专业：土木工程年级： 2014 年春季学号：学生：指导教师：完成日期： 2016 年 3 月 4 日内容摘要随着我国国民经济的飞速发展，大中城市的高层和超高层建筑也越来越多。

例如在建的上海中心大厦、大连中心.裕景等项目；本文对我国高层和超高层建筑发展进行了回顾总结，介绍了我国高层建筑的发展历程、主要特点以及设计研究和现阶段高层建筑存在的问题与不足等，并对今后的发展进行了展望。

我国高层建筑发展主要特点表现在建筑高度不断增加而且结构体型日趋复杂、钢-混凝土混合结构应用较多，同时由于我国高层建筑大多要考虑抗震、抗风、防火等问题，设计难度较大。

高层建筑结构相关的规范标准及研究工作在高层建筑发展中发挥了重要作用。

针对我国高层建筑超高、复杂、混合的特点，今后应进一步加强相关研究工作。

关键词：高层建筑；发展现状；抗风；抗震；防火；发展方向目录内容摘要 (I)引言 (1)1 绪言 (2)2 发展现状 (4)2.1 高层建筑的发展特点 (4)2.1.1 高层建筑发展迅速，数量多，分布广 (4)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 (4)2.1.3 结构体型日趋复杂 (5)2.1.4 新型结构不断涌现 (5)2.2 设计工作 (5)2.2.1 抗震设计工作 (5)2.2.2 防风设计工作 (6)2.2.3 防火设计工作 (6)2.3 计算分析工作 (6)2.4 试验研究工作 (7)2.5 存在的问题与不足 (7)3 发展战略 (9)3.1 超高层建筑结构体系及设计方法的研究 (9)3.2 组合结构、混合结构的研究 (9)3.3 对减振控制技术的研究 (10)3.4 抗风及防火关键技术的研究 (10)3.5 对超高层建筑灾害监测预警与集成应用技术的研究 (10)3.6 开展城市防灾抗灾的研究 (12)4 日本东京千年塔高层结构的实例 (13)5 结论与展望 (15)参考文献 (16)随着科技的不断发展，我们的社会不断的走向和谐，但是这些年来世界人口在飞速增长，而我们国家又是一个人口众多的国家，我们非常清楚我国的住房已经从传统意义上不能满足了社会发展的需求。

近年来，高层建筑应运而生；高层建筑作为当今时代的新产物，是人们生活的需求产物，是社会生产的需要产物，是世界现代工业化、商业化和城市化的必然结果。

随着科技的不断进步，许多新型的、具有高科技含量的高强轻质材料的出现，各式新型机械在建筑行业中的不断涌现，使其发挥出在该行业的价值，为高层建筑的发展提供了物质基础和技术条件。

高层建筑的涌现，也给我们带来了新的课题和研究方向。

我们需要了解近年来高层建筑的发展历程及现状，学习高层建筑的设计特点，为我们能建造更多的具有特色的优秀高层建筑不断努力。

自从1985年以来，高层建筑在亚洲地区得到了迅速的发展，如：于1996年建成的深圳的帝王大厦（共69层，高度325米）；广州的中信广场（共80层，高度321.9米）；于1998年在吉隆坡建成的双塔大厦（共88层，高度452米）；于同年中国上海建设的金茂大厦（共88层，高度421米）；于2004年建成的中国台北101大楼（共101层，高度509米）。

这些高层建筑的涌现，在不断地推动着高层建筑的创新发展，在亚洲高层建筑从无到有、从少到多，在我国更是从异军突起到广泛应用，发展速度十分迅猛。

由此可以推断出在21世纪高层建筑以及超高层建筑在亚洲将是发展的黄金时代。

随着社会的不断发展，飞速发展的工业化、商业化以及城市化进程，导致城市人口剧增，引起了一系列的城市问题，如：城市住房紧张，物价飞升，地价上涨等。

这些因素促使了建筑物向高空发展，建筑物由多层向高层甚至超高层的转变。

于19世纪末期，建筑行业出现了许多的具有现代化的钢结构和钢筋混凝土框架结构的高层建筑。

于1989年在美国芝加哥修建的secodRandMeNal 19层大楼是世界上第一座具有现代形式的钢框架结构的高层建筑；世界上最早的钢筋混凝土框架结构的高层建筑是于1903年在美国Cincinnati修建的InallaBuildin和法国巴黎Franklin公寓。

至此，具有现代化意义的高层建筑已经有一百多年的发展历史了。

更是由于在二十世纪后期，许多轻质高强材料的成功研制，抗击风力、地震等多种结构体系的发展，新的设计理念的涌现，电子计算机在建筑行业中的使用以及许多新型的机械和施工技术的涌现，为大规模的高层建筑推广提供了较为便利的条件，使高层建筑得到了迅速的发展。

在钢筋混凝土结构方面，它结构体系的发展由最初的框架结构逐渐发展出框架剪力墙结构或框架简体结构和巨型结构等一系列结构体系，使混凝土结构的建筑高度越来越高。

我们知道，钢结构具有强度高，自身轻，抗震性好等优点，此外，钢结构的构件可以在工厂中加工制作，施工速度快，耗费时间短。

钢是高层建筑结构中比较理想的建筑材料，可是钢材的大规模使用，极易造成用量大，造价成本高，还有钢的耐火性能差需要花费高昂的资金用于防火涂料的购买。

与钢筋混凝土结构相比，其具有可以节省钢材、造价低廉、材料来源广，可塑性好等优点，虽然承载力高一点，可是经过合理的设计也可以获得很好的抗震效果。

由此我们可以知晓为什么在发达国家大多数高层建筑是采用钢结构形式的，而在发展中国家钢筋混凝土广泛的使用在大多数高层建筑中。

但是由于高性能的混凝土的飞速发展和施工技术的不断进步，钢筋混凝土在以后的高层建筑发展行业中依然占据主导地位。

尤其是近年来钢筋混凝土结构的优点，引起了发达国家的注意，现在发达国家采用钢筋混凝土结构材料的高层建筑数量也在不断地增多。

但是钢筋混凝土结构的构件断面尺寸大，减少了建筑使用面积，而且自重大，基础造价高，抗震性不如钢结构。

因此，我们应结合钢结构和混凝土这俩种材料的特点，制造出较为合理的组合结构和混合结构。

这种结构形式经过合理的设计，可以获得较好的经济、技术含量优良的效果，而这种结构更是今后研究的热点。

2 发展现状高层建筑的建设，是技术进步的体现，也是社会经济发展、改善人民生活条件的需要，因此，加强高层建筑结构的研究，提高高层建筑结构的安全性和经济性，是建筑结构领域发展的重要方向。

2.1 高层建筑的发展特点2.1.1 高层建筑发展迅速，数量多，分布广我国现代高层建筑五十年代开始自行设计与建造，1959年北京建成了一批高层公共建筑，如民族饭店(14层)、民航大楼f 16层)。

六十年代最高的是广州宾馆(27层，87m)。

七十年代高层建筑发展加快，上海广州北京都兴建了一批高层办公楼和旅馆。

上海首先兴建了一批13～16层高层住宅，把高层建筑推向量大面广的住宅建筑，1975～1976年问北京建成了前三门一条街高层住宅群，从此高层住宅迅速发展，成为我国高层建筑中数量最多的类型。

八十年代国内高层建筑高速发展。

1980～1984年间所建成的高层建筑相当于解放30年来的总和。

1985年以后，随着国民经济的发展和旅游、外贸的增长，我国高层建筑出现了一个新的高潮。

我国高层建筑的迅速发展，除了建筑功能、城市规划需要外，主要是因为城市人口集中、建设用地紧张。

目前北京城区人口已达25000人／k m 2，远远超过伦敦．东京等有名的大城市。

我国13个百万人口以上大城市人均建设用地不足60m 0，上海不足30m 2，远远低于国外大城市人均200m 0的水平，因此人口增长与土地资源缺乏成了难以解决的矛盾，所以在未来的几十年内，兴建高层建筑，节省建设用地还是必要的。

近期内高层建筑迅速发展的趋势还会继续下去。

2.1.2 建筑高度不断增加，超高层建筑以混合结构、组合结构为主我国自从改革开放以来,中国建筑行业发展极为迅速.许多城市建设了很多高层建筑和超高层建筑。

高层建筑和超高层建筑对于一个城市来说不单单是提供人们生活和办公的场所，更重要的是一些超高层建筑已经成为城市的标志。

尤其在一些主要城市。

例如，在上海市正在建设的上海中心大厦，建筑高度达到了632米；大连市建造的大连中心.裕景，建筑高度也达到了581米。

以上两个项目不论是设计还是施工都采用了目前国际上比较先进的技术。

在我国经济发展的趋势之下,未来将会有大量的高层建筑出现,这些高层建筑的形式也将不再局限于单一形式,会出现多种多样的形式.这就要求我国建筑技术和建筑材料、机械装备不断的发展更新，使之达到建筑要求。

发展超高层建筑是我国经济建设的必然趋势。

2.1.3 结构体型日趋复杂我国最近几年出现的高层建筑不但高度不断在刷新，而且在每个城市里的高层建筑要在形式和主题上与城市的环境相契合，达到完美融合。

一些高层建筑物的个性化体现，也给设计和施工带来了很大的难度。

即使在理论上能够实现，但在实际的施工操作过程中，也很难达到标准。

例如在混凝土结构的柱梁板核心位置的钢筋处理等。

除此之外，在我国境内的高层建筑都会根据不同地区考虑到抗震等级的要求。

以及还要结合建筑当地环境考虑到其他如：风的因素和雨雪等自然因素，因此为了能够适应我国飞速发展的经济步伐，要不断探索、更新现有的一些建筑技术。

2.1.4 新型结构不断涌现1980年以前国内高层建筑基本上是框架、剪力墙和框架一剪力墙结构三大常规体系。

这些体系难以达到很高的高度，也难以提供自由灵活使用的大空间，满足不了建筑功能的要求。

八十年代，简体结构迅速登上了舞台，以深圳国际贸易中心、北京中央彩电大楼为开始，现在普遍用于高度60m以上的旅馆和办公建筑。

另一方面，更为新颖的悬挑结构、巨型框架结构，都已经在工程中应用。

另外，为满足高层建筑竖向多功能需要而设置的刚性层、转换层，都在工程中得到了应用。

2.2 设计工作我国是多地震国家，并且我国大部分高层建筑结构所在地区恰巧又是地震活动较为频繁的地区，高层建筑集中的地区为东南沿海，如上海、广东、深圳，基本风压也较大。

因此高层建筑大多要考虑抗震、抗风问题。

2.2.1 抗震设计工作我们大家都很清楚，根据我们国家的安全规范要求，对各个行业的建筑要求都必须设计防火和防震的规范。

我们知道在地震的作用下，我们建筑物的一些结构构件就会进入塑性状态，这就是在建筑过程中设计的抗震构件。

所以为了人民的生命和财产安全起见，我们必须得对这些抗震构件的塑性变形能力进行计算和测验，之后才能应用的实践的建筑物中。

因此，对抗震构件的计算和测定是非常重要的。

根据我们国家现行的高层建筑抗震设计规范（GB50011-2010）对于高层建筑的抗震效果明显严格多了，若果在遇到地震的这个过程中，高层建筑在这样的情况下对抗震数值有怎样的要求，尤其是对某些重要的工程有着特殊的要求，更要严格复合抗震分析过程的数值变化。