世界高層建筑發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì)

世界高層建筑發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢(shì)摘要：高層建筑是人類智慧與力量的結(jié)晶，它是城市的靈魂，是現(xiàn)代都市形象的代表。這日漸增長(zhǎng)的高樓大廈不斷的拓展著人類居住的空間，卻侵蝕著人們生活的空間，它給人們生活帶來(lái)深刻的變革。這百年中，高層建筑創(chuàng)造了一個(gè)又一個(gè)記錄。研究世界高層建筑的發(fā)展歷史與發(fā)展現(xiàn)狀、查閱與高層建筑有關(guān)的數(shù)據(jù)和資料，來(lái)探討高層建筑的發(fā)展趨勢(shì)與前景。關(guān)鍵詞：高層建筑,發(fā)展歷史,發(fā)展趨勢(shì)TheHistoryandTendencyoftheWorldHigh-riseBuildingsABSTRACTTheHigh-risebuildingisthecrystallizationofhumanwisdomandstrength,itisthesoulofthecityandtherepresentativeofthemoderncityimage.Thisgrowinghigh-risebuildingscontinuetoexpandthespaceofhumanliving,buterodingpeople'slivingspace,ithasbroughtprofoundchangestopeople'slives.Inrecentcenturies,thehigh-risebuildinghascreatedrecord,oneafteranother.Thehistoryandthepresentsituationoftheworldhigh-risebuildings,thedataandthedataofthehigh-risebuildingarestudied,andthedevelopmenttrendandProspectofthehighbuildingarediscussed.Keywords:High-risebuilding,thedevelopmenthistory,tendency目錄中文摘要英文摘要引言3世界高層建筑的發(fā)展歷史32.1起源32.2世界高層建筑的發(fā)展歷史32.2.1高層建筑發(fā)展的四個(gè)時(shí)期42.2.2高層建筑發(fā)展的三個(gè)階段5世界高層建筑的現(xiàn)狀5世界高層建筑的發(fā)展趨勢(shì)54.1高層建筑的材料54.2在新的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論和方法方面開(kāi)展進(jìn)一步研究64.3混合結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展64.4新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)將得到進(jìn)一步應(yīng)用64.4新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)將得到進(jìn)一步應(yīng)用64.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素需要更加全面、細(xì)致64.6高層設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范進(jìn)一步修訂完善7總結(jié)7參考文獻(xiàn)7一、引言近年來(lái)隨著世界人口的增加，住房緊張的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，傳統(tǒng)意義的住世界貿(mào)易中心香港中銀大廈2.2.2三個(gè)階段按時(shí)間也可劃分為三個(gè)階段。第一階段,是指19世紀(jì)中葉以前,在這段時(shí)間內(nèi),主要以磚石為材料，施工技術(shù)受到極大的限制，歐美最高建筑只有6層,其主要原因是由于當(dāng)時(shí)缺乏垂直運(yùn)輸系統(tǒng)。第二階段,是從19世紀(jì)中葉到20世紀(jì)中葉一百年的時(shí)間,此時(shí)由于電梯的發(fā)明,新技術(shù)的應(yīng)用,從此城市里的高層建筑便不斷出現(xiàn)。這時(shí)期的建筑有一個(gè)革命性的建筑技術(shù)：放棄傳統(tǒng)的石頭承重墻，采用一種輕型的鑄鐵結(jié)構(gòu)和石頭

或陶磚外墻，框架與外墻分離。在這個(gè)階段19世紀(jì)末,美國(guó)就出現(xiàn)了29層、118米高的建筑,到20世紀(jì)初(1911一1913年),紐約又建成了屋爾華斯大廈,已達(dá)52層、高241米。直到1931年紐約帝國(guó)大廈建成,102層、高381米(它保持最高紀(jì)錄長(zhǎng)達(dá)40年之久)。帝國(guó)大廈成為摩天大樓甚至是紐約的象徵。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，這一時(shí)期是高層建筑的飛躍發(fā)展，但仍然有許多建造的不足：材料用量大，自重大，而且僅限于框架結(jié)構(gòu)，由于技術(shù)的不完善多數(shù)建筑都沒(méi)有很好的抗震性。第三階段,是自本世紀(jì)60年代以后,此時(shí)由于資本主義經(jīng)濟(jì)狀況好轉(zhuǎn),特別是此時(shí)已發(fā)展出一系列的先進(jìn)結(jié)構(gòu)體系,輕質(zhì)高強(qiáng)建材的應(yīng)用，鋼材的普及，技術(shù)機(jī)械的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)的使用，結(jié)構(gòu)的抗震等性能的提升諸多因素，使高層建筑提升到了一個(gè)新的層次。美國(guó)一直處于領(lǐng)先地位。所以高層建筑在這一階段出現(xiàn)了新高潮,直到70年代中期達(dá)到最高峰。自此以后,美歐的高層建筑哲時(shí)飽和、停頓,而其它國(guó)家正在興起。高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀19世紀(jì)末，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鋼筋混領(lǐng)土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)在土木工程領(lǐng)域中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磚、石、木結(jié)構(gòu)得到了推廣和應(yīng)用，建筑高度的增加、層數(shù)的增多、跨度的增大，現(xiàn)代意義上的高層建筑開(kāi)始出現(xiàn)?；仡櫢邔咏ㄖ陌l(fā)展歷史，我們可以看到其中代表建筑是美國(guó)1931年建成的紐約帝國(guó)大廈（高381m，102層）、1972年建成的紐約世界貿(mào)易中心的姊妹樓（417m和415m，100層，“9.11”事件中被毀）和1974年建成的芝加哥西爾斯大廈（441.9m，110層），前蘇聯(lián)和波蘭與1953年和1955年分別漸層的莫斯科國(guó)立大學(xué)（239m，26層）和華沙科學(xué)文化宮（231m，42層），1978年澳大利亞悉尼建成的MLC中心（229m65層）。1985年以來(lái)，亞洲的日本、韓國(guó)、馬來(lái)西亞、朝鮮及中國(guó)等國(guó)家迅速發(fā)展了高層及超高層建筑，其中有1996年建成的深圳的帝王大廈（高325m，69層）、廣州中信廣場(chǎng)（321.9，80層），1998年建成的吉隆坡石油大廈（400m，88層）上海金茂大廈（395m，69層）。隨著時(shí)間推移20世紀(jì)中，北美洲在前100幢高層建筑中所占的數(shù)量由多變少，而亞洲則從無(wú)到有，有少變多。并由此推論在21世紀(jì)中亞洲將成為世界建造高層及超高層建筑的中心。2010年竣工的哈利法塔（原名迪拜塔）為目前世界第一高樓。高層建筑發(fā)展趨勢(shì)高層建筑的發(fā)展，充分顯示了科學(xué)技術(shù)的力量，使建筑師從過(guò)去強(qiáng)調(diào)藝術(shù)效果轉(zhuǎn)向重視建筑特有功能與技術(shù)因素。未來(lái)的高層建筑將朝著技術(shù)功能先進(jìn)和藝術(shù)完美相結(jié)合的方向發(fā)展。

4.1高層建筑的材料

進(jìn)入20

世紀(jì)90

年代后，高層建筑迅猛發(fā)展，在數(shù)量、質(zhì)量、新材料、超強(qiáng)材料的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用在高層建筑結(jié)構(gòu)的技術(shù)問(wèn)題中，首先要解決的是材料問(wèn)題。現(xiàn)在混凝土的強(qiáng)度等級(jí)已經(jīng)達(dá)到C100

以上。高強(qiáng)度和良好韌性的混凝土有利于減小結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，減輕結(jié)構(gòu)的自重，改善結(jié)構(gòu)抗震性能。同時(shí)，為了達(dá)到輕質(zhì)高強(qiáng)的目的，必須在高層建筑結(jié)構(gòu)中，發(fā)展輕骨料混凝土、輕混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、側(cè)限（約束）混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土。高性能混凝土的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，將繼續(xù)受到人們的重視，也必將給高層建筑結(jié)構(gòu)帶來(lái)重大和深遠(yuǎn)的影響。從強(qiáng)度和塑性方面考慮，鋼是高層建筑結(jié)構(gòu)的理想材料，增進(jìn)或改善鋼材的強(qiáng)度、塑性和可焊性性能的工作人們從未停止過(guò)。特別是對(duì)新型耐火耐候鋼的研發(fā)，具有重要意義，可使鋼材減小或拋棄對(duì)防火材料的依賴，提高建筑用鋼的競(jìng)爭(zhēng)力。復(fù)合材料用于制作高層建筑部分構(gòu)件正在開(kāi)發(fā)和實(shí)踐中。4.2在新的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論和方法方面開(kāi)展進(jìn)一步研究基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法口前在超限及復(fù)雜工程設(shè)計(jì)中得到了較多的應(yīng)用，但在一般工程中還未得到廣泛的應(yīng)用，還有一些問(wèn)題有待研究改進(jìn)，諸如：地震作用的不確定性、結(jié)構(gòu)分析模型和參數(shù)的選用存在不少經(jīng)驗(yàn)因素、震害及試驗(yàn)資料欠缺、對(duì)非結(jié)構(gòu)和設(shè)施的抗震性能要求和震后災(zāi)害估計(jì)缺乏研究。隨著計(jì)筧分析及試驗(yàn)研究手段的逐步提髙，這一設(shè)計(jì)方法會(huì)日趨完善。隨著工程需求的增加，彈塑性分析計(jì)箅工作會(huì)更引起人家的重視，能更準(zhǔn)確反映結(jié)構(gòu)在地震作用下的受力和變形狀態(tài)的動(dòng)力彈塑性分析計(jì)算方法將得到進(jìn)一步發(fā)展。4.3混合結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)在高層建筑中的應(yīng)用比例會(huì)持續(xù)增加。經(jīng)合理設(shè)計(jì)的混合結(jié)構(gòu)可取得經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)性能（如抗震性能）優(yōu)良的效果，且易滿足高層建筑的側(cè)向剛度的需求，可建造比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)更高的建筑，因此在較高的建筑中，混合結(jié)構(gòu)往往仍是合理、可行的結(jié)構(gòu)方案，混合結(jié)構(gòu)體系的抗震性能研究需耍進(jìn)一步加強(qiáng)，各種組合構(gòu)件一型鋼混凝土、鋼管混凝土、組合梁板的工程應(yīng)用會(huì)越來(lái)越靈活多樣，其性能研究會(huì)更加深入細(xì)致。4.4新結(jié)構(gòu)、新技術(shù)將得到進(jìn)一步應(yīng)用近年新型結(jié)構(gòu)體系不斷涌現(xiàn)，關(guān)于其抗震性能需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究探討。隨著工程需求的多元化、多樣化，結(jié)構(gòu)工程師將會(huì)構(gòu)思出更多的新型結(jié)構(gòu)體系。減震控制技術(shù)是抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)的一條重要途徑，近兩年在國(guó)內(nèi)新建工程中開(kāi)始應(yīng)用。隨著相關(guān)研究工作的深入開(kāi)展，隨著國(guó)內(nèi)研制生產(chǎn)的阻尼器的日趨成熟，減震控制技術(shù)會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用。4.5結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)考慮因素需要更加全面、細(xì)致隨著人們認(rèn)識(shí)水平及計(jì)算分析手段的不斷提高，除了常規(guī)的抗震、抗風(fēng)設(shè)計(jì)外，高層建筑設(shè)計(jì)需要考慮的因素將更加全面。因?yàn)楦邔咏ㄖw量較大，高度較高，一些非荷載效應(yīng)如溫度問(wèn)題、徐變問(wèn)題需要進(jìn)一步引起重視，需耍研究更準(zhǔn)確、實(shí)用的計(jì)箅分析方法。近年國(guó)際上關(guān)于防止結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌問(wèn)題引起了人們的關(guān)注。尤其是2001年9片11日美國(guó)世貿(mào)中心大樓由于飛機(jī)撞擊發(fā)生災(zāi)難的連續(xù)倒塌，引起工程界的廣泛關(guān)注，不少專家對(duì)防止結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌問(wèn)題進(jìn)行了研究。目前我國(guó)還沒(méi)有發(fā)布過(guò)防止結(jié)構(gòu)迮續(xù)倒塌的有關(guān)設(shè)計(jì)文件和標(biāo)準(zhǔn)，而連續(xù)倒塌往往引起慘重的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失，考慮到這一問(wèn)題的重要性，宜將防止結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌問(wèn)題作為高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則之一。目前國(guó)內(nèi)已有一些學(xué)者開(kāi)始了對(duì)這一問(wèn)題的關(guān)注和研究，相信隨著研究的深入，會(huì)研究出更合理可行的設(shè)計(jì)方法。4.6高層設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范進(jìn)一步修訂完善工程設(shè)計(jì)規(guī)范是科學(xué)試驗(yàn)和工程實(shí)踐的總結(jié)，更吸收了大量地震震害的經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程需要不斷修訂、完善。這幾年，大量高層建筑的設(shè)計(jì)研究工作以及抗震設(shè)防專項(xiàng)審查工作為高層建筑相關(guān)的規(guī)范修訂積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，建設(shè)部已批準(zhǔn)立項(xiàng)對(duì)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修訂，相信經(jīng)過(guò)人家的共同努力，高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)范會(huì)更加完善?？偨Y(jié)基于現(xiàn)在世界在不斷的變化，社會(huì)上人口的增加，用地越來(lái)越緊張。世界上尤其使亞洲的高層建筑的發(fā)展勢(shì)頭還將持續(xù)下去，成為高層建筑的新櫥窗。建筑的體型將更加復(fù)雜和多樣化、智能化、生態(tài)化、摩天化、動(dòng)人化。，在結(jié)構(gòu)體系上也絕不會(huì)停留在原有的幾種形式上，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，為更好地滿足建筑的功能和建筑藝術(shù)上的需求，將會(huì)創(chuàng)造出更多，更新的，更符合廣大人們需求的結(jié)構(gòu)體系。在高層建筑的設(shè)計(jì)中，也將更多地采用計(jì)算機(jī)分析和繪圖，并編制出集建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣為一體的集成化程序，使高層建筑的設(shè)計(jì)更加趨近于完善和快捷。由于建筑功能多樣化的要求，我國(guó)的高層建筑發(fā)展很快，建筑高度越來(lái)越高，建筑體型、平面布置日趨復(fù)雜，而且采用鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)。我國(guó)大部分地區(qū)為抗震設(shè)防地區(qū)，必須考慮這些復(fù)雜體型的高層建筑的抗震性能。而這類建筑目前缺乏震害經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)沒(méi)