高层建筑结构发展现状及前沿发展方向-开题报告

现代高层建筑的出现是在19世纪，1884-1885年美国芝加哥建成了11层的家庭保险大楼，是用铸铁和钢建造的框架结构，开创了现代高层建筑结构的技术途径。1931年在纽约建成了著名的帝国大厦，102层，38lm高，成为当时的奇迹，享有“世界最高建筑”之美誉达40年之久。之后美国相继建成了110层，402m高的世界贸易中心双塔和110层、443m高的西尔斯大厦。20世纪60年代之后日本、韩国、台湾、香港和新加坡等城市也形成了大批的高层建筑群。被认为是世界上第一幢的近代高层建筑是美国芝加哥的家庭保险公司大楼 Home Insurance Building，11层高55m，建于1884-1886年。采用铸铁框架承重结构它标志着一种区别于传统砌筑结构的新结构体系的诞生，到了19世纪末，高层建筑已突破了100m大关。美国纽约于1898年建成的Park Row大厦，30 层 高118m，是19 世纪世界上最高的建筑。1931 年美国纽约曼哈顿建造了102层高381m的著名的帝国大厦 Impair State Building，它保持世界最高建筑达41 年之久。世界上最早的钢筋砼框架结构高层建筑是1903年在美国辛辛那提建造的因格尔斯大楼，16层高64m。在19 世纪中期开始到20世纪50年代初的这段时期，高层建筑虽然有了比较大的发展，但由于受到设计理论和建筑材料的限制，结构材料用量较多，自重较大，结构体系仅限于框架结构，且建于非地震区。

从20 世纪50 年代开始，由于轻质高强材料的出现，抗风抗震结构体系的发展，新的设计理论的突破。计算机在设计中的应用以及施工技术施工机械等方面都取得了很大进步，使高层建筑得到了大规模的迅速发展。70 年代末，波兰华沙建成了至今仍为欧洲最高的建筑 Palac Kulturgi Nauki大楼47层241m。90年代，亚洲成为经济发展最快的地区，陆续建成了超过200m 300m的高层建筑。美国是世界上高层建筑最多的国家，1972 年，在纽约建造了世界贸易中心大楼 World Trade Center 110 层高402m ，打破了帝国大厦保持41年之久的高层建筑世界纪录。不久之后，1974 年美国在芝加哥又建成了当时世界最高的西尔斯大厦 Sears Tower 110层高443m钢结构。目前，马来西亚的双塔楼高层建筑85 层，高 450m ，混凝土结构，比西尔斯大厦高出 7m。我国是高层建筑发展历史悠久的国家。公元524 年建造的河南嵩岳寺塔，单筒结构15层 高50m。公元704年在西安建造的大雁塔，砖木结构7层，高64m。但我国近代高层建筑发展迟缓，高层建筑很少，且大都是外国人设计的我国自己设计和建造高层建筑始于二十世纪50年代初，1958-1959年北京的十大建筑工程推动了我国高层建筑的发展。70年代是我国高层建筑设计与施工的学习与练兵阶段，在 1975-1976年间 北京建成了前三门高层住宅一条街，在 8km 长的街上，建造了40幢9-16层大模板施工的剪力墙住宅。从此，高层住宅成为我国高层建筑中数量最多的类型。80 年代是我国高层建筑在设计、计算及施工技术各方面迅速发展的阶段， 各大中城市普遍兴建高度在100m左右或100m以上的以钢筋砼为主的建筑。建筑层数和高度不断增加，功能和类型越来越复杂，结构体系日趋多样化，比较有代表性的高层建筑有上海锦江饭店。它是一座现代化的高级宾馆，总建筑面积66060m2，共43 层，总高153.52m， 全部采用框架一芯墙全钢结构体系。深圳发展中心大厦 43 层 高165.3m ，加上天线的高度共185.3m 这是我国第一幢大型高层钢结构建筑。进入90 年代，我国高层建筑结构的设计与施工技术进入了新的阶段不仅结构体系及建筑材料出现多样化，而且在高度上长幅很大有一个飞跃，例如，深圳贤成大厦钢筋砼筒中筒结构，塔楼为八角形平面，整个建筑61层，高 218m。广州中天大厦，筒中筒结构，80 层322m。深圳1995 年6月封顶的地王大厦 81 层高385.95m为钢结构。上海金茂大厦88层，高420m为钢结构。

结构设计的过程是设计者发挥主观能动性的过程，同时也是知识运用和经济分析高度融合的过程。由于每一个设计工作者的知识和经验都是有差别的，正是这种差别的存在，导致了对于一个功能相同，约束条件相同的设计，不同的结构工程师可能采用不同的结构体系，设定不同的空间尺度、选用不同的结构材料来实现同一设计目标。然而，采用不同材料不同的结构体系以及不同的空间尺度，往往经济性能都不相同，甚至相差很大。因此，本文将针对实际工程从结构材料、结构体系以及基础形式等进行比较、分析和优化，使得结构既具有足够的承载力、刚度和抗震性能等，又能节约材料，降低投资。同时通过对复杂受力结构部位的受力情况进行计算分析和研究，从而为结构设计和采取合理措施提供理论依据。

总而言之，高层建筑结构设计是一项技术性的工作，综合性很强，它对建筑设计具有十分重要的指导意义。随着建筑行业的不断发展和进步，高层建筑也在日新月异的发展，对结构设计的要求也越来越高。文章以高层建筑结构设计为中心话题，探讨分析了高层建筑结构的特点、高层建筑结构设计的原则、高层建筑结构设计的问题与对策，希望能够引起人们对这一问题的进一步关注，能够对实践起到指导作用。

二、^范文提纲

1  绪言

1.1  高层建筑的定义

1.2  高层建筑兴起的主要原因

2  高层建筑的发展现状

2.1  高层建筑发展迅速，数量多，分布广

2.2  建筑高度不断增加，超高层建筑以混合结构、组合结构为主

2.3  结构体型日趋复杂

2.4  新型结构不断涌现

3  高层建筑结构体系及设计特点

3.1  高层建筑结构体系及适用范围

3.2  高层建筑结构设计原则

3.3  高层建筑结构设计的特点

4  高层建筑结构的发展趋势与展望

4.1  新型材料的应用

4.2  混合结构在高层建筑结构中广泛应用

4.3  一系列新的设计概念、新的结构形式的应用

4.4  建筑结构设计的未来展望

结语

参考文献

三、参考文献

[1]  陈章洪，建筑结构选型手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2000：75-81

[2]  李国强，我国高层建筑钢结构发展的主要问题[J].建筑结构学报，1998，2：15-16

[3]  黄杰民，21世纪高层建筑的高新技术预测[J].建筑结构学报，1995，3：3-8

[4]  李宏男，崔熙光，邹超英，多层及高层建筑结构设计[M].北京：中国建筑工业出版社，1998：45-47

[5]  张建荣，建筑结构选型[M].北京：中国建筑工业出版社，1999：121-125

[6]  崔鸿超，高层建筑钢结构在我国的发展[J].建筑结构学报，1997，2：62-63.

[7]  赵彤，高层建筑结构基于性能抗震设计思想的应用[J].结构工程师，2011，2：48 

[8]  胡志霞，地震分析与设计在高层建筑结构中的应用[J].现代商贸工业，2008，12：37- 38 

[9]  徐培福，戴国莹，超限高层建筑结构基于性能抗震设计的研究，土木工程学报，2005， 1： 56-57  

[10]  张雨，张立东，高层建筑结构分析与设计浅析[J].中国新技术新产品，2011，3：45

[11]  王浩辉，蒋晓军，全杰，浅谈高层建筑结构分析与设计[J].商品与质量•学术观察，2011，3：78