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關(guān)于高層與超高層建筑技術(shù)發(fā)展與研究論文
摘要：
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，各項(xiàng)工程技術(shù)也在不斷的發(fā)展，尤其是高層和超高層建筑的發(fā)展，受到人們的廣泛關(guān)注。本文就結(jié)合實(shí)例，來對(duì)超高層和高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行介紹。
關(guān)鍵詞：
高層建筑;超高層建筑;發(fā)展?fàn)顩r
目前，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展十分迅速，各大城市中的高層建筑和超高層建筑就像雨后春筍般出現(xiàn)在人們的視野中。更因?yàn)�，人們的生活需求在不斷提高，我們的建筑技術(shù)也在社會(huì)實(shí)踐中進(jìn)行不斷地發(fā)展，這樣有效的帶動(dòng)了社會(huì)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。
1高層建筑和超高層建筑
高層建筑是指超過—定高度和層數(shù)的多層建筑。但是不同的國家都有著不同的要求和定義。比如在美國，24.6m或7層以上視為高層建筑;在日本，31m或8層及以上視為高層建筑;在英國，把等于或大于24.3m的建筑視為高壓謝筑。而旌我國自2005年起期慵：超bii0層的住宅建筑和超過24米高的其他民用建筑為高層建筑。
目前，世界各城市的生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展達(dá)到一定程度后，無不積極致力于提高城市建筑的層數(shù)。實(shí)踐證明，高層建舅河以帶來明顯的社’會(huì)繹濟(jì)效益：首先，使人口集中，可利用建筑內(nèi)部的豎向和橫向交通縮短部門之間的聯(lián)系距離，從而提高效率;其次能使大面積建筑的用地大幅度縮小，有可城市中心地段選址;最后，可以減少市政建設(shè)投資和縮短建筑工期。
而超高層建筑和高層建筑的定義有著—樣的糕點(diǎn)，在國際上都沒有—個(gè)比鍵嘶硅.化的規(guī)定，它是根據(jù)不同國家的際準(zhǔn)進(jìn)行，不同的劃分。我國的《民用建筑設(shè)計(jì)通則》規(guī)定：當(dāng)建筑高度超過1000m時(shí)，無論是住宅及公共建筑都被稱為超高層建筑。
2建筑實(shí)例
自改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建筑都開始向世界進(jìn)程邁進(jìn)，自20世界80年代我國的超高層建筑和高層建筑就開始進(jìn)行發(fā)展，目前我國的超高層建筑的發(fā)展已有30年的歷史了。隨著強(qiáng)震記錄的收集技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展，動(dòng)力設(shè)計(jì)方法的不斷完善以及建筑用鋼材的發(fā)展，日本正迎接鋼結(jié)構(gòu)超高層建筑時(shí)代的到來。
2.1超高層建筑的現(xiàn)狀
高度超過100m的建筑物，需受到我國建筑高層評(píng)委的評(píng)審，并通過城市建筑規(guī)劃有關(guān)部門的認(rèn)定后，方可允許建造。從我國的建筑雜志上刊載的這些建筑物的有關(guān)數(shù)據(jù)資料，可以看出，除塔狀構(gòu)筑物及煙囪等以外，高度超過60m的建筑物，我國現(xiàn)在的超高層建筑都有1000棟以上，其結(jié)構(gòu)類型：純鋼結(jié)構(gòu)(S結(jié)構(gòu))為60.6%;下部為鋼一鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(SRC結(jié)構(gòu))、上部為S結(jié)構(gòu)(S+SRC結(jié)構(gòu))為3.8%;SRC結(jié)構(gòu)為21.3%，以RC(鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)府層住宅為主的建筑數(shù)量不斷增加，且比率達(dá)13.9%。高度兜撾150m以上的建筑物，已有65棟，其中S結(jié)構(gòu)占84.6 010;下部為SRC結(jié)構(gòu)、上部為S結(jié)構(gòu)占620/o;SRC結(jié)構(gòu)占7.7%，從而可以看出超高層建筑以S結(jié)構(gòu)為主的變化狀況。
層評(píng)委評(píng)審的全部建筑物(65棟)的結(jié)構(gòu)類型把我國的超高層建筑按高度順序由大到小進(jìn)行20位的排列(排列表略)，第20位的建筑最高高度為200m。如果看—下這些建筑物的結(jié)構(gòu)特陛，其主要的結(jié)構(gòu)材料，全部是S結(jié)構(gòu)。并在S結(jié)構(gòu)中，配置了支撐系統(tǒng)及鋼板抗震墻、帶縫墻等，以減小強(qiáng)震或強(qiáng)風(fēng)時(shí)的側(cè)移變形。此外還增設(shè)了抗震裝置。
2.2新材料的利用
在進(jìn)行材料的選擇時(shí)，是超高層建筑工程的重中之重，它不但是超高層建舅江程的基礎(chǔ)，還是超高層建筑的核心骨架。我r]只有保障了材料的質(zhì)量，才能保證工程的質(zhì)量。因此，在選擇材料時(shí)，我們就要選取那些耐久性好、抗震、抗壓力強(qiáng)的而且還要有著超強(qiáng)的強(qiáng)度，這樣的材料才能更好的保障工程的質(zhì)量，否則很容易使得建筑物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形，受到外力的影Ⅱ悶魁叁發(fā)生安全事故。但是，目前我們在工程施工中使用的材料還不能完全的保障工程的質(zhì)量，因此，我們在選擇方面還要進(jìn)行不斷的研究，而且盡可能的開發(fā)出—些新型的結(jié)構(gòu)材料。
商陛能鋼：
我國在20世紀(jì)90年代后期，超高層建筑中的大跨結(jié)構(gòu)得到迅速發(fā)展，因此對(duì)鋼材性能的要求也越多。主要包括有高強(qiáng)度，低屈強(qiáng)比等耐震性能;可焊性，形狀尺寸加I渡的晦I方面的陛能以及耐久陛等。
(1)高張力鋼
在設(shè)計(jì)方面就需要保證結(jié)構(gòu)的剛度要求，防止局部屈曲;在施工方面就要保證結(jié)構(gòu)的可焊陛。另一方面，在多震國，地震時(shí)確保結(jié)構(gòu)建筑物的安全陸是—個(gè)最大的課題。因此，高張力鋼不僅要有很高的屈服氧及抗拉強(qiáng)度，還要具備充分的塑陛變形能力。從這些觀點(diǎn)出發(fā)，1988 ~1992年間，日本開發(fā)研制了屈服點(diǎn)為590N/mm2的高張力鋼，廣泛用于超高層建筑中。近些年來，又開發(fā)研制了屈服點(diǎn)為780N/mm2的高張力鋼，已開始部分應(yīng)用于超高層建筑中。
(2)低屈服點(diǎn)鋼
另—方面，還開發(fā)研制了利用鋼材的低屈服點(diǎn)和屈服特眭的技術(shù)，耐震設(shè)計(jì)中的隔震和抗震構(gòu)造技術(shù)得到了迅速發(fā)展，地震對(duì)建筑物輸入的能量，通過建筑物特殊的部位吸收，從而確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全，防止結(jié)構(gòu)構(gòu)件(梁，柱)的破壞和損傷，低屈服點(diǎn)鋼主要用于這些特殊部位，作為吸收地震能的材料。低屈服點(diǎn)鋼，其化學(xué)成分主要是純鐵。如屈服點(diǎn)為100N/mnt的鋼材(為普通鋼材屈服點(diǎn)的一半左右)，具有很大的塑性變形能力。
目前隨著時(shí)間的推移，以前的高層建筑和超高層建筑隨著地震的影響或者其他外力因素的影響，內(nèi)部結(jié)構(gòu)都開始出現(xiàn)不同程度的變形。從地震加速度反應(yīng)譜曲線上可知，為了減小建筑物上的地震力，需要延長建筑物的固有周期，使其獲得大的衰減。隔震結(jié)構(gòu)是指，在建筑物基礎(chǔ)上，安裝夾層橡膠等水平方向柔軟的減震支承，使水平變形集中在減震層上，把整體結(jié)構(gòu)的固有周期延長2—3S的同時(shí)，再利用某種衰減裝置(阻尼器)，使作用在建筑物上部的反應(yīng)加速度、位移得到大幅度衰減的結(jié)構(gòu)體系。超高層建筑的固有周期都比較長，所以它自身也蓮耍含了減藤蓼受應(yīng)。,f提.女口果把衰減裝置安裝其上，則對(duì)于抗震更是—個(gè)有效的方法。用于超高層建筑(高層建筑)上的衰減裝置，有對(duì)應(yīng)于建筑物上下層的水平位移差(層間移)而運(yùn)動(dòng)的鋼制彈塑陛阻尼器;高衰減的油性阻尼器;粘陛抗震墻;粘彈性阻尼器等。其中，鋼制彈塑陛阻尼器，是利用鋼材塑勝荷載一變形關(guān)系曲線描述大的循環(huán)過程，并把振動(dòng)能用循環(huán)面積消耗掉的一種裝置。蜂窩式阻尼器就是—例。它是利用200N/mm2級(jí)的低屈服鋼，利用它有限的塑陛變形特陛，提高吸收地ij魏B的能力的裝置。把這些衰減裝置設(shè)置笛迢高層建;筑上，多數(shù)情況下，可f吏i3&任幽霉力減小約30%21右。
3結(jié)論
目前，在我國超高層建筑和高層建筑的設(shè)計(jì)還處于—個(gè)發(fā)展階段，在技術(shù)指導(dǎo)方面還存在著許多不足的地方，因此我們需要向美國、英國這些發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，從而發(fā)展我們的建筑行業(yè)。由此可見，我國的建筑道路還有—條很長的路要走，應(yīng)不斷的借鑒國外的先進(jìn)技術(shù)，來使我國的高層建筑得到更好的發(fā)展。
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