1、 2 3 l建筑：建筑：建筑物和构筑物的通称。建筑物和构筑物的通称。 l建筑物：建筑物：人们社会生活和生产的环境，如住宅、厂房。人们社会生活和生产的环境，如住宅、厂房。 l构筑物：构筑物：一般不直接进入其间进行生活和生产的空间。如一般不直接进入其间进行生活和生产的空间。如 烟囱、水塔等。烟囱、水塔等。 l建筑物构成的基本要素：建筑物构成的基本要素：建筑功能、物质技术条件和建筑功能、物质技术条件和 建筑形象。建筑形象。 l建筑结构：建筑结构：建筑物的空间承重骨架系统。建筑物的空间承重骨架系统。 l建筑结构的功能：建筑结构的功能： (1) 满足使用和审美要求满足使用和审美要求选择合适的结构型式；选
2、择合适的结构型式； (2) 抵御自然界的各种作用抵御自然界的各种作用选择结构的材料和结构体系。选择结构的材料和结构体系。 4 1.1 1.1 建筑结构定义建筑结构定义 由若干由若干构件构件连接而成的能承受荷载和其他间接作用的连接而成的能承受荷载和其他间接作用的 体系，叫做体系，叫做建筑结构建筑结构。 建筑结构概论 u板：提供活动面，直接承受并传递荷载；板：提供活动面，直接承受并传递荷载； u梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递；梁：板的支撑构件，承受板传来的荷载并传递； u柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递；柱：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递； u墙：承受楼面体系（梁、板）
3、传来的荷载并传递；墙：承受楼面体系（梁、板）传来的荷载并传递； u基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基；基础：将柱及墙等传来的上部结构荷载传给地基； u索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元；索：悬挂构件或结构体系的主要传力单元； u杆：组成空间构件，如屋架等。杆：组成空间构件，如屋架等。 1.2 1.2 基本基本( (单元单元) )构件构件 5 6 框架框架 剪力墙剪力墙 筒体筒体 建筑结构的基本的抗侧力单元建筑结构的基本的抗侧力单元 7 1.平衡：平衡：结构或结构的任何一个部分都不发生运动。结构或结构的任何一个部分都不发生运动。 2.稳定：稳定：整体结构或结构的一部分作为整体不允许发整
4、体结构或结构的一部分作为整体不允许发 生危险的运动，如倾覆和滑移等。生危险的运动，如倾覆和滑移等。 3.承载力：承载力：结构或结构的任何一部分在预计的荷载作结构或结构的任何一部分在预计的荷载作 用下必须安全可靠。用下必须安全可靠。 4.适用：适用：使用期间不发生过大的变形使用期间不发生过大的变形 、裂缝和损坏等。、裂缝和损坏等。 5.经济：经济：造价、施工及使用维护等。造价、施工及使用维护等。 6.美观：美观：精神需要（民族风格、时代风貌等精神需要（民族风格、时代风貌等 ）。）。 8 9 （一）（一）按材料分类按材料分类 1. 混凝土结构：混凝土结构：素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土
5、素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土 结构。结构。 l适用范围：广泛用于一般工业与民用建筑及多种特种结构适用范围：广泛用于一般工业与民用建筑及多种特种结构 （水塔、水池、烟囱等）中。（水塔、水池、烟囱等）中。 l优点：节约钢材、耐火耐久、可模性好、整体性好。优点：节约钢材、耐火耐久、可模性好、整体性好。 l缺点：自重大，抗裂性差。缺点：自重大，抗裂性差。 2. 砌体结构：砌体结构：由块材及砂浆砌筑而成的结构。由块材及砂浆砌筑而成的结构。 l适用范围：主要用于居住建筑和多层民用房屋（如办公楼、适用范围：主要用于居住建筑和多层民用房屋（如办公楼、 教学楼、旅馆等）中。教学楼、旅馆等）中。 l
6、优点：易于就地取材，成本低。结构耐久性和耐腐蚀性好。优点：易于就地取材，成本低。结构耐久性和耐腐蚀性好。 l缺点：自重大，施工砌筑进度慢，整体性差。缺点：自重大，施工砌筑进度慢，整体性差。 10 3. 钢结构：钢结构：以钢材为主的结构。以钢材为主的结构。 适用范围：适用范围：主要用于大跨度的建筑屋盖（如体育馆、剧院等）、吊车吨位主要用于大跨度的建筑屋盖（如体育馆、剧院等）、吊车吨位 很大或跨度很大的工业厂房骨架，以及超高层建筑的房屋骨架。很大或跨度很大的工业厂房骨架，以及超高层建筑的房屋骨架。 优点：优点：钢结构材料质量均匀、强度高，构件截面小、重量轻，可焊性好，钢结构材料质量均匀、强度高，构
7、件截面小、重量轻，可焊性好， 制造工艺简单。制造工艺简单。 缺点：缺点：钢材易腐蚀，耐火性差，成本高。钢材易腐蚀，耐火性差，成本高。 4. 木结构：木结构：以木材为主的结构。以木材为主的结构。 适用范围：适用范围：受到自然条件的限制，仅在山区和林区使用。受到自然条件的限制，仅在山区和林区使用。 优点：优点：制作简单，自重轻，容易加工。制作简单，自重轻，容易加工。 缺点：缺点：易燃、易腐蚀。易燃、易腐蚀。 5. 钢混凝土组合结构：钢混凝土组合结构：结构构件用型钢和混凝土组成，或型结构构件用型钢和混凝土组成，或型 钢、钢筋和混凝土组成。钢、钢筋和混凝土组成。 （1）钢混凝土组合楼板（钢混凝土组合楼
8、板（见下图见下图） （2）钢骨混凝土结构（又称劲性混凝土结构）：以型钢为骨架外包钢筋混凝钢骨混凝土结构（又称劲性混凝土结构）：以型钢为骨架外包钢筋混凝 土组成的结构。其截面形式土组成的结构。其截面形式见附图见附图。（以深圳帝王大厦为例）（以深圳帝王大厦为例） （3）钢管混凝土结构：在封闭的薄壁钢管中浇注混凝土形成的组合结构，一钢管混凝土结构：在封闭的薄壁钢管中浇注混凝土形成的组合结构，一 般用作受压构件。般用作受压构件。（以日本东京中央区高层住宅为例）（以日本东京中央区高层住宅为例） 11 钢混凝土组合梁板结构 钢混凝土组合梁板结构钢混凝土组合梁板结构 ，梁下部用钢梁，上部用，梁下部用钢梁，上
9、部用 混凝土（一般采用压型钢混凝土（一般采用压型钢 板混凝土组合板）。钢板混凝土组合板）。钢 梁和混凝土板之间用剪力梁和混凝土板之间用剪力 连接件连接。主要用于高连接件连接。主要用于高 层楼盖、吊车梁和桥梁结层楼盖、吊车梁和桥梁结 构。构。 优点：钢混凝土组合梁优点：钢混凝土组合梁 截面中混凝土主要受压，截面中混凝土主要受压， 钢梁受拉，充分利用材料钢梁受拉，充分利用材料 。混凝土板参与组合梁工。混凝土板参与组合梁工 作，提高钢梁的竖向和侧作，提高钢梁的竖向和侧 向刚度。向刚度。 缺点：钢材易腐蚀，耐火缺点：钢材易腐蚀，耐火 性差。性差。 12 钢骨混凝土构件的截面形式 （a）梁 （b）柱 1
10、3 深圳帝王大厦深圳帝王大厦81层，高层，高325米。建成时是我国目前最高的钢米。建成时是我国目前最高的钢 混凝土组合结构，混凝土组合结构，58层以下采用钢骨混凝土柱。层以下采用钢骨混凝土柱。 14 日本东京中央区高层住宅日本东京中央区高层住宅 （a）标准层平面）标准层平面 （b）梁柱接头）梁柱接头 该住宅地该住宅地 上上33层，高层，高99.9 米，采用钢管混米，采用钢管混 凝土柱、钢骨混凝土柱、钢骨混 凝土梁结构，是凝土梁结构，是 钢混凝土组合钢混凝土组合 结构的一个成功结构的一个成功 范例。内部范例。内部2排排 柱用圆管，外部柱用圆管，外部 4排柱用方管，排柱用方管， 混凝土强度混凝土强
11、度36- 42MPa 钢管混凝土柱充分发挥钢管和混凝土的作用。对于混凝土而言，混凝土 钢管混凝土柱充分发挥钢管和混凝土的作用。对于混凝土而言，混凝土 在荷载作用下处于三向受压状态，抗压强度和变形能力显著提高。对于薄在荷载作用下处于三向受压状态，抗压强度和变形能力显著提高。对于薄 壁钢管，中间填实混凝土以后，大大提高了侧向稳定性。钢管混凝土柱承壁钢管，中间填实混凝土以后，大大提高了侧向稳定性。钢管混凝土柱承 载能力很高，重量轻，耐疲劳，耐冲击。而且核心混凝土没有钢筋，浇筑载能力很高，重量轻，耐疲劳，耐冲击。而且核心混凝土没有钢筋，浇筑 混凝土很方便，施工简便。混凝土很方便，施工简便。 钢管混凝土
12、柱一般用于单柱承载力大的高层、大跨度、重荷载的结构。 钢管混凝土柱一般用于单柱承载力大的高层、大跨度、重荷载的结构。 如工业厂房框架柱或排架柱、高层建筑的底层柱等。如工业厂房框架柱或排架柱、高层建筑的底层柱等。 15 （二）按受力和结构特点分类（二）按受力和结构特点分类 1、混合结构：、混合结构：楼、屋盖一般采用钢筋混凝土结构构件，墙体和楼、屋盖一般采用钢筋混凝土结构构件，墙体和 基础采用砌体结构。基础采用砌体结构。 2. 排架结构：排架结构：主要承重体系是屋面横梁（屋架或屋面大梁）、主要承重体系是屋面横梁（屋架或屋面大梁）、 柱及基础，主要用于单层工业厂房。柱及基础，主要用于单层工业厂房。
13、3. 框架结构：框架结构：由横梁和柱及基础组成的主要承重体系。由横梁和柱及基础组成的主要承重体系。 4. 剪力墙结构：剪力墙结构：纵、横布置的成片钢筋混凝土墙体称为剪力墙。纵、横布置的成片钢筋混凝土墙体称为剪力墙。 剪力墙和钢筋混凝土楼、屋盖整体连接形成剪力墙结构。剪力墙和钢筋混凝土楼、屋盖整体连接形成剪力墙结构。 5. 其他形式的结构：其他形式的结构： （1）高层和超高层结构体系中有：框架剪力墙结构、框架筒）高层和超高层结构体系中有：框架剪力墙结构、框架筒 体结构、筒中筒结构等。体结构、筒中筒结构等。 （2）单层厂房：刚架结构）单层厂房：刚架结构 （3）单层大跨度房屋的屋盖：壳体结构、网架结
14、构、悬索结构等）单层大跨度房屋的屋盖：壳体结构、网架结构、悬索结构等 16 按受力体系分类按受力体系分类 u混合结构：即砖混结构，墙体承重；混合结构：即砖混结构，墙体承重； u排架结构：主要由屋架、柱、基础组成，柱段铰接；排架结构：主要由屋架、柱、基础组成，柱段铰接； u框架结构：主要框架结构：主要( (竖向竖向) )受力体系由梁和柱组成；受力体系由梁和柱组成； u剪力墙结构：主要剪力墙结构：主要( (竖向竖向) )受力体系由墙组成；受力体系由墙组成； u框架框架- -剪力墙结构：混合形式；剪力墙结构：混合形式； u筒体结构：四周封闭的墙形成筒；筒体结构：四周封闭的墙形成筒； u其他：如塔式结
15、构、桅式结构、悬索、悬吊结构、壳体结其他：如塔式结构、桅式结构、悬索、悬吊结构、壳体结 构构: :、网架结构等、网架结构等 17 混合结构 剪力墙结构 框架结构排架结构 18 19 （三）（三）按建筑物层数分类：高层、多层、低层按建筑物层数分类：高层、多层、低层 自左向右：台北自左向右：台北101101大楼、芝加哥席尔斯大楼、吉隆坡双子星大楼、上海金茂大厦、大楼、芝加哥席尔斯大楼、吉隆坡双子星大楼、上海金茂大厦、 香港国际金融中心、纽约帝国大厦香港国际金融中心、纽约帝国大厦 20 (1)世界高层建筑委员会世界高层建筑委员会1972年建议，将高层建筑划分为以下四类：年建议，将高层建筑划分为以下四
16、类： 第一类：第一类：9 16层，高度不超过层，高度不超过50m; 第二类：第二类：17 25层，高度不超过层，高度不超过75m; 第三类：第三类：26 40层，高度不超过层，高度不超过100m; 第四类：第四类：40层以上，高度层以上，高度100m以上。以上。 多层及高层结构的特点多层及高层结构的特点 1.多、高层建筑的划分多、高层建筑的划分 (2)我国：我国： 高层建筑混凝土结构技术规程高层建筑混凝土结构技术规程19层为多层建筑，层为多层建筑，10层及层及 以上的建筑或高度超过以上的建筑或高度超过28m的建筑为高层建筑。的建筑为高层建筑。 高层民用建筑设计防火规范高层民用建筑设计防火规范
17、十层及十层以上的居住建筑十层及十层以上的居住建筑 （包括首层设置商业服务网点的住宅）；（包括首层设置商业服务网点的住宅）； 建筑高度超过建筑高度超过 24m的公共建筑。的公共建筑。 21 高层建筑结构的特点高层建筑结构的特点 A.高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构 设计起着决定性的作用。设计起着决定性的作用。 B.动力反应不可低估；动力反应不可低估； C.结构轴向变形、剪切变形以及温度、结构轴向变形、剪切变形以及温度、 沉降的影响加剧；沉降的影响加剧； D.材料用量、工程造价呈抛物线关系增材料用量、工程造价呈抛物线关系增 长。长。 22 l荷载效应的最大值
18、荷载效应的最大值(轴力轴力N、弯、弯 矩矩M和位移和位移 )可用下列式子表达：可用下列式子表达： lN=WH=f(H) lM=qH2/2 = f(H2) l =qH4/8EI=f(H4) 高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计高层建筑中，水平荷载和地震作用对结构设计 起着决定性的作用。起着决定性的作用。 23 l内力或位移内力或位移 l =f(H4) l M=f(H2) l N=f(H) l H l 结构内力、位移与高度结构内力、位移与高度H的关系的关系 24 （一）多层和高层房屋结构（一）多层和高层房屋结构 1. 混合结构体系：混合结构体系：竖向承重构件采用砌体结构，水平承重构件采竖向承重
19、构件采用砌体结构，水平承重构件采 用钢筋混凝土梁板结构。用钢筋混凝土梁板结构。 （见教材见教材） 2. 框架结构体系：框架结构体系： （见附图见附图） 1）分类：横向框架承重、纵向框架承重和纵横向混合承重。）分类：横向框架承重、纵向框架承重和纵横向混合承重。 （见见 附图附图） 2）全框架结构、内框架结构、底层框架结构（）全框架结构、内框架结构、底层框架结构（见附图见附图） 3. 剪力墙结构体系剪力墙结构体系 1）剪力墙结构：纵横向交叉的墙体都由剪力墙组成。（）剪力墙结构：纵横向交叉的墙体都由剪力墙组成。（见教材见教材） 2）框架剪力墙：竖向承重构件为框架和剪力墙（）框架剪力墙：竖向承重构件为
20、框架和剪力墙（见附图见附图） 3）筒体结构：由剪力墙围成筒体，由一个或多个筒体组成的结构。）筒体结构：由剪力墙围成筒体，由一个或多个筒体组成的结构。 l框筒：由加密柱并加强梁的刚度而形成的整体受力体系。（框筒：由加密柱并加强梁的刚度而形成的整体受力体系。（纽纽 约世界贸易中心约世界贸易中心钢结构框筒结构）钢结构框筒结构） l框架筒体：周边稀柱框架和核心筒组成。（框架筒体：周边稀柱框架和核心筒组成。（见附图见附图、上海金上海金 贸大厦贸大厦框架核心筒结构）框架核心筒结构） l成束筒：多个筒体组成。（成束筒：多个筒体组成。（美国芝加哥西尔斯大厦美国芝加哥西尔斯大厦成束筒结成束筒结 构）构） 25
21、全框架结构 底层框架结构 框架承重方案：横向、纵向、混合承重 框架结构的几种平面 26 由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架。由梁、柱构件通过结点连接组成的结构称为框架。 框架结构体系框架结构体系 框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。框架结构是多层房屋的主要结构形式，也是高层建筑的基本结构单元。 27 框架剪力墙结构体系平框架剪力墙结构体系平 面（北京饭店新楼，面（北京饭店新楼，18层）层） 框架筒体结构体系平面框架筒体结构体系平面 （上海联谊大厦）（上海联谊大厦） 28 剪力墙结构体系剪力墙结构体系 29 框架框架抗震墙结构抗震墙结构 框架框架- -抗震墙结构
22、房屋是在框架房屋纵、抗震墙结构房屋是在框架房屋纵、 横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道横方向的适当位置，在柱与柱之间设置几道 厚度不小于厚度不小于160mm160mm，且不小于高度，且不小于高度1/201/20的钢的钢 筋混凝土墙。就组成了框架筋混凝土墙。就组成了框架- -抗震墙结构。抗震墙结构。 如果将抗震墙布置成筒体，又可称为框架如果将抗震墙布置成筒体，又可称为框架- - 筒体结构体系。筒体结构体系。 抗震墙抗震墙 框架框架- -抗震墙抗震墙 30 框架框架剪力墙结构体系剪力墙结构体系 31 广州白云宾馆广州白云宾馆 36004000 80008000 66000 3000360003
23、000 660008000 8000 4000 3600 70000 7850 7850 2300 3333层，层，112.45112.45米，剪力墙结构，米，剪力墙结构，19761976年建成，国内首栋百米高层。年建成，国内首栋百米高层。 32 上海明天广场：上海明天广场：60层，层，238m，最高的框架，最高的框架剪力墙结构，剪力墙结构，98年建成。年建成。 33 筒体结构筒体结构 筒体的基本形式筒体的基本形式 实腹筒、实腹筒、 框筒、框筒、 桁架筒、筒中筒等桁架筒、筒中筒等 实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒实腹筒、框筒、桁架筒、筒中筒 34 上海金茂大厦上海金茂大厦是是8888层，层， 建筑
24、高度建筑高度420.5m420.5m，建筑面，建筑面 积积28.928.9万平方米，于万平方米，于19981998 年年8 8月月2828日竣工。钢筋混日竣工。钢筋混 凝土核心筒，外框钢骨混凝土核心筒，外框钢骨混 凝土及钢柱。凝土及钢柱。 35 上海金贸大厦采用的是框架上海金贸大厦采用的是框架 核心筒结构，建筑物核心筒结构，建筑物88层层 ，高，高420.5米。钢筋混凝土核米。钢筋混凝土核 心筒呈八角形，周边心筒呈八角形，周边8根钢骨根钢骨 混凝土柱底部截面混凝土柱底部截面1.5mX5m ，柱中配置，柱中配置2根焊接根焊接H型钢。型钢。 36 37 马来西亚双塔楼马来西亚双塔楼：88层，450
25、米，框筒结构，1996年建成。 38 纽约世界贸易中心大楼纽约世界贸易中心大楼 (World Trade Center Towers) 1972年建造，年建造，110层，高层，高402m， 钢结构。钢结构。 39 纽约世界贸易中心：大楼于 纽约世界贸易中心：大楼于1966年开工，历时年开工，历时7 年，年，1973年竣工以后，以年竣工以后，以411米的高度作为米的高度作为110层层 的摩天巨人而载入史册。它是由的摩天巨人而载入史册。它是由5幢建筑物组成的幢建筑物组成的 综合体。其主楼呈双塔形，塔柱边宽综合体。其主楼呈双塔形，塔柱边宽63.5米。大楼米。大楼 采用钢结构，用钢采用钢结构，用钢7万
26、万8千吨，楼的外围有密置的千吨，楼的外围有密置的 钢柱，墙面由铝板和玻璃窗组成，有钢柱，墙面由铝板和玻璃窗组成，有“世界之窗世界之窗 ”之称。之称。 大楼有 大楼有84万平方米的办公面积，可容纳万平方米的办公面积，可容纳5万名工万名工 作人员，同时可容纳作人员，同时可容纳2万人就餐。其楼层分租给世万人就餐。其楼层分租给世 界各国界各国800多个厂商，还设有为这些单位服务的贸多个厂商，还设有为这些单位服务的贸 易中心、情报中心和研究中心，在底层大厅及易中心、情报中心和研究中心，在底层大厅及44 、78两层高空门厅中，有种类齐全的商业性服务两层高空门厅中，有种类齐全的商业性服务 行业。楼中共有电梯
27、行业。楼中共有电梯104部，地下有可供停车部，地下有可供停车2000 辆的车库，并有地铁在此经过设站。辆的车库，并有地铁在此经过设站。 40 撞机撞机 41 倒塌瞬间倒塌瞬间 42 筒中筒结构体系结构体系 深圳发展中心大厦深圳发展中心大厦 43 筒中筒结构的平面布置和楼板布置筒中筒结构的平面布置和楼板布置 44 多筒结构体系多筒结构体系 主框架 次框架 3 次框架 2 次框架 1 巨形框架结构巨形框架结构 45 巨型框架结构巨型框架结构 巨型框架结构巨型框架结构 利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨利用筒体作为柱子，在各筒体之间每隔数层用巨 形梁相连，形成巨形框架形梁相连，形成巨形框架。
28、 46 多筒结构体系多筒结构体系 成成 束束 筒筒 47 芝加哥西尔斯大芝加哥西尔斯大 厦厦(Sears Tower)是是 世界第二美国第一世界第二美国第一 高楼，仅次于吉隆高楼，仅次于吉隆 坡石油大厦双塔，坡石油大厦双塔， 110层层443米，建成米，建成 于于1974年。结构体年。结构体 系为模数化的束筒系为模数化的束筒 结构，由九个单筒结构，由九个单筒 组成，每个筒体平组成，每个筒体平 面为边长面为边长22.86米的米的 正边形，沿高度分正边形，沿高度分 段截断。段截断。 FBI确信，纽约确信，纽约 的地理坐标世界贸的地理坐标世界贸 易大厦倒塌后，作易大厦倒塌后，作 为芝加哥地理坐标为芝
29、加哥地理坐标 的西尔斯大厦，已的西尔斯大厦，已 经成为恐怖分子的经成为恐怖分子的 下一个目标。下一个目标。 49 50 51 哈利法塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合哈利法塔，又称迪拜大厦或比斯迪拜塔，是位于阿拉伯联合 酋长国迪拜的摩天大楼，有酋长国迪拜的摩天大楼，有160层，总高层，总高828米，比台北米，比台北101足足足足 高出高出320米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，米。迪拜塔由韩国三星公司负责营造，2004年年9月月21日开日开 始动工，始动工，2010年年1月月4日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。日竣工启用，同时正式更名哈利法塔。 哈利法塔项目，由美国芝加哥公司的美国
30、建筑师阿德里安哈利法塔项目，由美国芝加哥公司的美国建筑师阿德里安史史 密斯（密斯（Adrian Smith）设计，韩国三星公司负责实施。建筑设计）设计，韩国三星公司负责实施。建筑设计 采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成，采用了一种具有挑战性的单式结构，由连为一体的管状多塔组成， 具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格具有太空时代风格的外形，基座周围采用了富有伊斯兰建筑风格 的几何图形的几何图形六瓣的沙漠之花。哈利法塔加上周边的配套项目，六瓣的沙漠之花。哈利法塔加上周边的配套项目， 总投资超总投资超70亿美元。哈利法塔亿美元。哈利法塔37层以下是一家酒店，
31、层以下是一家酒店，45层至层至108 层则作为公寓。第层则作为公寓。第123层将是一个观景台，站在上面可俯瞰整个层将是一个观景台，站在上面可俯瞰整个 迪拜市。建筑内有迪拜市。建筑内有1000套豪华公寓，周边配套项目包括：龙城、套豪华公寓，周边配套项目包括：龙城、 迪拜迪拜MALL及配套的酒店、住宅、公寓、商务中心等项目。及配套的酒店、住宅、公寓、商务中心等项目。 哈利法塔的设计为伊斯兰教建筑风格，楼面为哈利法塔的设计为伊斯兰教建筑风格，楼面为“Y”字形，并字形，并 由三个建筑部份逐渐连贯成一核心体，从沙漠上升，以上螺旋的由三个建筑部份逐渐连贯成一核心体，从沙漠上升，以上螺旋的 模式，减少大楼的
32、剖面使它更如直往天际，至顶上，中央核心逐模式，减少大楼的剖面使它更如直往天际，至顶上，中央核心逐 转化成尖塔，转化成尖塔，Y字形的楼面也使的哈利法塔有较大的视野享受。字形的楼面也使的哈利法塔有较大的视野享受。 52 53 哈利法塔不但高度惊人，连建筑物料和设备也哈利法塔不但高度惊人，连建筑物料和设备也“份量十足份量十足”。哈。哈 利法塔总共使用利法塔总共使用33万立方米混凝土、万立方米混凝土、3.9万公吨钢材及万公吨钢材及14.2万平方米万平方米 玻璃。大厦那么高，当然需要先进的运输设备。大厦内设有玻璃。大厦那么高，当然需要先进的运输设备。大厦内设有56部升部升 降机，速度最高达每秒降机，速度
33、最高达每秒17.4米，另外还有双层的观光升降机，每次米，另外还有双层的观光升降机，每次 最多可载最多可载42人。人。 此外，哈利法塔也为建筑科技掀开新的一页。为巩固建筑物结此外，哈利法塔也为建筑科技掀开新的一页。为巩固建筑物结 构，目前大厦已动用了超过构，目前大厦已动用了超过31万立方米的强化混凝土及万立方米的强化混凝土及6.2万吨的强万吨的强 化钢筋，而且也是史无前例地把混凝土垂直泵上逾化钢筋，而且也是史无前例地把混凝土垂直泵上逾460米的地方，米的地方， 打破台北打破台北101大厦建造时的大厦建造时的448米纪录。米纪录。 哈利法塔光是大厦本身的修建就耗资至少哈利法塔光是大厦本身的修建就耗
34、资至少10亿美元，还不包括亿美元，还不包括 其内部大型购物中心、湖泊和稍矮的塔楼群的修筑费用。为了修建其内部大型购物中心、湖泊和稍矮的塔楼群的修筑费用。为了修建 哈利法塔，共调用了大约哈利法塔，共调用了大约4000名工人和名工人和100台起重机。建成之后，台起重机。建成之后， 它不仅是世界第一高楼，还是世界第一高建筑。它不仅是世界第一高楼，还是世界第一高建筑。 建成后的哈利法塔超过建成后的哈利法塔超过160层，且拥有层，且拥有56部电梯，速度最高达部电梯，速度最高达 每秒每秒17.4米，那将是世界速度最快且运行距离最长的电梯。哈利法米，那将是世界速度最快且运行距离最长的电梯。哈利法 塔在塔在2
35、009年年1月月17日高度达到了最终的日高度达到了最终的828米（米（2,717英尺），是人类英尺），是人类 历史上首个高度超过历史上首个高度超过800米的建筑物。哈利法塔已经入选中国世界米的建筑物。哈利法塔已经入选中国世界 纪录协会世界最高建筑物。纪录协会世界最高建筑物。 54 55 56 57 高度记录高度记录 哈利法塔与其他知名的高层建筑比较最高的建筑：哈利法塔与其他知名的高层建筑比较最高的建筑：828 米先米先 前为前为 美国北达科塔州高美国北达科塔州高628.8 米的米的KVLY 电视塔）电视塔） 最高的自立建筑：最高的自立建筑：828 米，先前为加拿大国家电视塔米，先前为加拿大国家
36、电视塔553.3 米米 最多楼层数：最多楼层数：162层（先前为已完成的西尔斯大楼层（先前为已完成的西尔斯大楼110层、记录层、记录 上最多的纽约世贸中心上最多的纽约世贸中心110层）层） 最高混凝土结构：最高混凝土结构： 601.0 米（先前为台北米（先前为台北101屋顶屋顶 -449.2 米米 结构设计结构设计 哈利法塔由哈利法塔由SOM所设计，此公司出名在于它的超高楼计划如芝所设计，此公司出名在于它的超高楼计划如芝 加哥的西尔斯大楼与纽约市的自由塔。加哥的西尔斯大楼与纽约市的自由塔。 内部设计由乔治内部设计由乔治阿玛尼设计，一个阿玛尼饭店将坐落于阿玛尼设计，一个阿玛尼饭店将坐落于37 楼
37、以下的楼层，楼以下的楼层，45至至108楼将会有高达楼将会有高达700间房间（据开发商表示，间房间（据开发商表示， 这些公寓房间在开卖后的这些公寓房间在开卖后的8小时内即销售一空），一座户外零入口小时内即销售一空），一座户外零入口 的游泳池将坐落于的游泳池将坐落于78楼，楼，106楼以上的楼层将为办公室与会议室，楼以上的楼层将为办公室与会议室， 124楼预计会设计观景台（约楼预计会设计观景台（约442米），而顶部的尖塔天线将包含米），而顶部的尖塔天线将包含 通讯功能。通讯功能。 58 59 60 （二）单层大跨度结构（二）单层大跨度结构 1. 钢筋混凝土单层厂房结构钢筋混凝土单层厂房结构 1）
38、排架结构：横梁和柱铰接、柱和基础刚接。）排架结构：横梁和柱铰接、柱和基础刚接。 （见附图）（见附图） 2）刚架结构：由梁柱和一的结构构件组成的结构。用于中小型）刚架结构：由梁柱和一的结构构件组成的结构。用于中小型 单层厂房。单层厂房。（见附图）（见附图） 3）拱结构：拱是承受压力为主的结构。该结构会对支座产生较）拱结构：拱是承受压力为主的结构。该结构会对支座产生较 大的侧推力。大的侧推力。（见附图）（见附图） 2. 其他型式的结构其他型式的结构 1）薄壳结构薄壳结构：一种以受压为主的空间受力体系。形式：旋转曲：一种以受压为主的空间受力体系。形式：旋转曲 面、平移曲面、直纹曲面面、平移曲面、直纹
39、曲面（见附图）（见附图） 2）网架结构网架结构：由平面桁架发展起来的一种空间受力体系。分为：由平面桁架发展起来的一种空间受力体系。分为 平板网架和曲面网架。平板网架和曲面网架。 3）悬索结构悬索结构：主要用于桥梁结构，用于体育馆则适用于大跨度：主要用于桥梁结构，用于体育馆则适用于大跨度 建筑物，如体育馆、影剧院等。建筑物，如体育馆、影剧院等。 4）折板结构折板结构 悬索结构 网架结构 壳体结构 空间结构体系 拱结构 桁架结构 薄腹梁结构 门式刚架结构 平面结构体系 单层大跨度建筑 门式刚架厂房门式刚架厂房 装配式结构实例装配式结构实例 待装配的一榀平面桁架待装配的一榀平面桁架 65 （a）单跨
40、排架结构）单跨排架结构 （b）等高排架）等高排架 （c）不等高排架）不等高排架 （d）锯齿形排架结构）锯齿形排架结构 66 (a)无铰刚架无铰刚架 (b)双铰刚架双铰刚架 (c)三铰刚架三铰刚架 (d)双跨刚架双跨刚架 v刚架的横梁和立柱整体浇筑在一起，交接处形成刚结点， 刚架的横梁和立柱整体浇筑在一起，交接处形成刚结点， 该处需要较大截面，因而刚架一般为变截面。横梁一般为人该处需要较大截面，因而刚架一般为变截面。横梁一般为人 字形，整个刚架呈字形，整个刚架呈“门门”形，故称为门式刚架。它不易用于形，故称为门式刚架。它不易用于 吊车吨位大的厂房，跨度一般吊车吨位大的厂房，跨度一般18m左右。左
41、右。 67 水平力的传递 带拉杆的拱 （a）室内拉杆拱 （b）落地拱 为了可靠传递拱的水平推力，采取以下措施 为了可靠传递拱的水平推力，采取以下措施 （1）设置水平拉杆；）设置水平拉杆； （2）推力由侧边框架或刚架传至基础；）推力由侧边框架或刚架传至基础； （3）当拱的水平体力不大且地基的承载力大，压缩性小时，水平）当拱的水平体力不大且地基的承载力大，压缩性小时，水平 推力直接由地基抵抗。推力直接由地基抵抗。 68 （1）旋转曲面：平面曲线）旋转曲面：平面曲线 绕竖轴旋转形成的曲面绕竖轴旋转形成的曲面 （2）平移曲面：一竖向曲线）平移曲面：一竖向曲线 （母线）沿另一曲线（导线）（母线）沿另一曲
42、线（导线） 平行移动时所形成的曲面平行移动时所形成的曲面 （a）椭圆抛物面椭圆抛物面 （b）双曲抛物面双曲抛物面 （3）直纹曲面：一段直线的）直纹曲面：一段直线的 两端沿两条固定的曲线移动所两端沿两条固定的曲线移动所 形成的曲面形成的曲面 （a）单柱曲面）单柱曲面 （b）劈锥曲面）劈锥曲面 69 国家奥林匹克体育中心体育馆（左）、游泳馆（右）国家奥林匹克体育中心体育馆（左）、游泳馆（右） （1989） Gymnasium (left) and Natatorium (right) of the National Olympic Sports Center(1989) 国家奥林匹克体育中心国家奥
43、林匹克体育中心 体育馆采用斜拉索人字体育馆采用斜拉索人字 形网架结构。形网架结构。 （a）平板网架）平板网架 （b）曲面网架）曲面网架 70 71 工程外部围护结构为钢结构网壳，是半椭圆球形，东西长轴212.2m，南北短 轴143.64m，总高度46.285m。内设歌剧院（2416席）、音乐厅（2017席）及戏剧 院（1040席）及公共大厅等。屋面采用钛金属板，整个网壳外环绕人工湖 （35500m2）,各种通道及入口均设在水下 。设计为法国巴黎机场公司安德鲁建筑 师，北京市建筑设计研究院参与主体设计 ，整体结构用钢量达6750t，195kg/m。 72 悉尼歌剧院建筑总面积悉尼歌剧院建筑总面积
44、88258平方米平方米,包括一个有包括一个有2690 座的大音乐厅座的大音乐厅,一个有一个有1547座的歌剧厅座的歌剧厅,一个可容一个可容500多人多人 的剧场和一个小音乐厅。此外的剧场和一个小音乐厅。此外,还设有排演厅、接待厅、还设有排演厅、接待厅、 展览厅、录音厅以及戏剧图书馆和各种附属用房（如餐展览厅、录音厅以及戏剧图书馆和各种附属用房（如餐 厅、小卖部等）共厅、小卖部等）共900多个房间多个房间,同时可容同时可容6000多人在其多人在其 中活动。中活动。 悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片,耸立在一南北耸立在一南北 长长186米、东西最宽处为米、东西最宽处
45、为97米的现浇钢筋混凝土结构的米的现浇钢筋混凝土结构的 基座上。第一组壳片在地段西侧基座上。第一组壳片在地段西侧,四对壳片成串排列四对壳片成串排列,三三 对朝北对朝北,一对朝南一对朝南,内部是大音乐厅。第二组在地段东侧内部是大音乐厅。第二组在地段东侧, 与第一组大致平行与第一组大致平行,形式相同而规模略小形式相同而规模略小,内部是歌剧厅。内部是歌剧厅。 第三组在它们的西南方第三组在它们的西南方,规模最小规模最小,由两对壳片组成由两对壳片组成,里面里面 是餐厅。其他房间都巧妙地布置在基座内。整个建筑群是餐厅。其他房间都巧妙地布置在基座内。整个建筑群 的入口在南端的入口在南端,有宽有宽97米的大台
46、阶。车辆入口和停车场米的大台阶。车辆入口和停车场 设在大台阶下面。设在大台阶下面。 乌特松参加设计竞赛方案过于简略乌特松参加设计竞赛方案过于简略,后来在工程进行后来在工程进行 中遇到了一系列复杂而困难性技术课题。例如起初设想中遇到了一系列复杂而困难性技术课题。例如起初设想 那些巨大的壳片是钢筋混凝土壳体结构那些巨大的壳片是钢筋混凝土壳体结构,经过深入研究经过深入研究 后发现后发现,只能将每一个壳片划分为一条条钢筋混凝土的只能将每一个壳片划分为一条条钢筋混凝土的 肋券肋券,再分段预制再分段预制,然后才能组合成整体。为了减少施工然后才能组合成整体。为了减少施工 的困难的困难,又将全部壳片改为同样的
47、曲革又将全部壳片改为同样的曲革,使每一个壳片都使每一个壳片都 相当于假想半径为相当于假想半径为76米的圆球表面的一部分。为研究和米的圆球表面的一部分。为研究和 设计这些壳片的结构设计这些壳片的结构,用去用去8年时间年时间,施工也费时施工也费时3年多。年多。 工程预算工程预算700万美元万美元,实际费用达实际费用达12000万美元。万美元。 73 江阴长江大桥江阴长江大桥-主跨主跨 1385米，米，1999年年 悬索桥悬索桥又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作又名吊桥，是以承受拉力的缆索或链索作 为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊为主要承重构件的桥梁。悬索桥由悬索、索塔、锚碇、吊
48、 杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索，杆、桥面系等部分组成。悬索桥的主要承重构件是悬索， 它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞它主要承受拉力，一般用抗拉强度高的钢材（钢丝、钢绞 线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度，线、钢缆等）制作。由于悬索桥可以充分利用材料的强度， 并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥并具有用料省、自重轻的特点，因此悬索桥在各种体系桥 梁中的跨越能力最大，跨径可以达到梁中的跨越能力最大，跨径可以达到1000米以上。米以上。1981 年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为年建成的英国恒比尔悬索桥的跨径为1410米，是目前世米，
49、是目前世 界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷界上跨径最大的桥梁。悬索桥的主要缺点是刚度小，在荷 载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的载作用下容易产生较大的挠度和振动，需注意采取相应的 措施。措施。 悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的悬索的截面只承受拉力。简陋的只供人、畜行走用的 悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬悬索桥常把桥面直接铺在悬索上。通行现代交通工具的悬 索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面索桥则不行，为了保持桥面具有一定的平直度，是将桥面 用吊索挂在悬索上。为了避免在车辆驶过时，桥面随着悬用吊索挂在悬索上。为了避
50、免在车辆驶过时，桥面随着悬 索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲索一起变形，现代悬索桥一般均设有刚性梁（又称加劲 梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索梁）。桥面铺在刚性梁上，刚性梁吊在悬索上。现代悬索 桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的桥的悬索一般均支承在两个塔柱上。塔顶设有支承悬索的 鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地鞍形支座。承受很大拉力的悬索的端部通过锚碇固定在地 基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索基中，个别也有固定在刚性梁的端部者，称为自锚式悬索 桥。桥。 香港青马大桥香港青马大桥-主跨主跨 1377米，米，19
