世界高層建筑發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢.doc

. 世界高層建筑發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢摘要：高層建筑是人類智慧與力量的結晶，它是城市的靈魂，是現(xiàn)代都市形象的代表。這日漸增長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，它給人們生活帶來深刻的變革。這百年中，高層建筑創(chuàng)造了一個又一個記錄。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的數(shù)據(jù)和資料，來探討高層建筑的發(fā)展趨勢與前景。關鍵詞：高層建筑,發(fā)展歷史,發(fā)展趨勢The History and Tendency of the World High-rise BuildingsABSTRACTThe High-rise building is the crystallization of human wisdom and strength, it is the soul of the city and the representative of the modern city image. This growing high-rise buildings continue to expand the space of human living, but eroding peoples living space, it has brought profound changes to peoples lives. In recent centuries, the high-rise building has created record,one after another .The history and the present situation of the world high-rise buildings, the data and the data of the high-rise building are studied, and the development trend and Prospect of the high building are discussed.Key words:High-rise building,the development history,tendency目錄中文摘要 .英文摘要 .1、 引言 .32、 世界高層建筑的發(fā)展歷史 .3 2.1 起源 .3 2.2 世界高層建筑的發(fā)展歷史 .3 2.2.1 高層建筑發(fā)展的四個時期 .4 2.2.2 高層建筑發(fā)展的三個階段 .53、 世界高層建筑的現(xiàn)狀 .54、 世界高層建筑的發(fā)展趨勢 .5 4.1 高層建筑的材料 .5 4.2在新的結構抗震設計理論和方法方面開展進一步研究 .6 4.3混合結構進一步發(fā)展 .6 4.4新結構、新技術將得到進一步應用 .6 4.4新結構、新技術將得到進一步應用 .6 4.5結構設計考慮因素需要更加全面、細致 .6 4.6高層設計相關規(guī)范進一步修訂完善 .75、 總結 .7參考文獻 .7一、引言近年來隨著世界人口的增加，住房緊張的問題越來越嚴重，傳統(tǒng)意義的住房已滿足不了人們的需求。在這種情況下，高層建筑因運而生。所以高層建筑是社會生產的需要和人類生活需求的產物，是現(xiàn)代工業(yè)化、商業(yè)化和城市化的必然結果。而科學技術的發(fā)展，高強輕質材料的出現(xiàn)以及機械化、電氣化在建筑中的實現(xiàn)等，為高層建筑的發(fā)展提供了技術條件和物質基礎。雖然高層現(xiàn)在也有很多缺點，但是隨著科技的發(fā)展和技術的進步，高層建筑的缺點會逐步改正并成為未來大多人們的居住房。高層建筑是從19世紀中葉開始出現(xiàn)的，當時由于帶人電梯的發(fā)明以及鋼鐵工業(yè)的發(fā)展,使高層建筑得以實現(xiàn)。要說高層建筑真正在世界范圍內普遍發(fā)展起來,還是從本世紀50年代開始的。尤其是近30年來,由于一系列全新結構的出現(xiàn)以及電子計算機與先進技術的應用,為高層、超高層建筑的實現(xiàn)創(chuàng)造了有利的條件。 圖1 高層建筑林立的“鋼筋混凝土的森林”2、 世界高層建筑的發(fā)展歷史 2.1 起源高層建筑的故鄉(xiāng)為芝加哥。1871年的芝加哥大火燒毀了幾乎全城的建筑，30萬人因此無家可歸。芝加哥這個在美國經(jīng)濟上舉足輕重的城市的重建，吸引了大量的資金投入，大量的建筑項目等待進行，芝加哥成為美國建筑師密度最高的地區(qū)，形成了“芝加哥學派”。芝加哥學派的重大成就為采用新的建筑結構鋼結構來建造高層建筑。芝加哥與因此成為世界摩天大樓的搖籃和發(fā)源地。 2.2發(fā)展歷史 2.2.1 四個時期高層建筑發(fā)展歷史分為四個時期，分別為芝加哥時期（1865年至1893年）、古典主義復興時期（1893至世界資本主義大蕭條時期）、現(xiàn)代主義時期（二戰(zhàn)后至20世紀70年代）、后現(xiàn)代主義時期（至今）。芝加哥時期是高成建筑處于早期的功能主義時期。當時的建筑高層首先考慮的是經(jīng)濟、效率、速度、面積，功能優(yōu)先，建筑風格退居次要位置，基本不考慮建筑裝飾。體型和風格大都是表達高層建筑骨架結構的內涵，強調橫向水平的效果，普遍采用扁平的大窗，即所謂“芝加哥窗”。（下左圖為芝加哥保險公司大廈，是世界上第一幢按現(xiàn)代鋼框架結構原理建造的高層建筑，開摩天大樓建造之先河，共10層，后加至12層）古典主義復興時期的高層建筑試圖在新結構、新材料的基礎上將新的建筑功能與傳統(tǒng)的建筑風格聯(lián)系在一起，呈現(xiàn)出一種折中主義的面貌?，F(xiàn)代主義時期在二戰(zhàn)后，受經(jīng)濟大蕭條的影響。現(xiàn)代主義建筑師反對學院派的折中主義和模仿歷史樣式，要求徹底重新解釋建筑藝術，他們拒絕裝飾和引進歷史樣式，而信奉更為技術化和理性主義表現(xiàn)的建筑形式。其建筑形象大多是單純的“方盒子”，并由建筑的經(jīng)濟性、建筑結構以及內外墻關系的功能性來確定。由基座、樓身與頂部組成的古典三段式幾乎不再存在。后現(xiàn)代主義時期由于環(huán)境觀念和生態(tài)技術的發(fā)展，使得高層建筑設計朝人性化、智能化、生態(tài)化的方向發(fā)展結構藝術風格、高級派以及生態(tài)型的高層設計，在多元化的建筑發(fā)展中日益引起關注。 世界貿易中心 香港中銀大廈 2.2.2 三個階段按時間也可劃分為三個階段。第一階段,是指19世紀中葉以前,在這段時間內,主要以磚石為材料，施工技術受到極大的限制，歐美最高建筑只有6層,其主要原因是由于當時缺乏垂直運輸系統(tǒng)。第二階段,是從19世紀中葉到20世紀中葉一百年的時間,此時由于電梯的發(fā)明,新技術的應用,從此城市里的高層建筑便不斷出現(xiàn)。這時期的建筑有一個革命性的建筑技術：放棄傳統(tǒng)的石頭承重墻，采用一種輕型的鑄鐵結構和石頭或陶磚外墻，框架與外墻分離。在這個階段19世紀末,美國就出現(xiàn)了29層、118米高的建筑,到20世紀初(1911一1913年),紐約又建成了屋爾華斯大廈,已達52層、高241米。直到1931年紐約帝國大廈建成,102層、高381米(它保持最高紀錄長達40年之久)。帝國大廈成為摩天大樓甚至是紐約的象徵?？偨Y來說，這一時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，而且僅限于框架結構，由于技術的不完善多數(shù)建筑都沒有很好的抗震性。第三階段,是自本世紀60年代以后,此時由于資本主義經(jīng)濟狀況好轉,特別是此時已發(fā)展出一系列的先進結構體系,輕質高強建材的應用，鋼材的普及，技術機械的進步，計算機的使用，結構的抗震等性能的提升諸多因素，使高層建筑提升到了一個新的層次。美國一直處于領先地位。所以高層建筑在這一階段出現(xiàn)了新高潮,直到70年代中期達到最高峰。自此以后,美歐的高層建筑哲時飽和、停頓,而其它國家正在興起。3、 高層建筑的發(fā)展現(xiàn)狀19世紀末，隨著科學技術的發(fā)展，鋼筋混領土結構、鋼結構在土木工程領域中代替?zhèn)鹘y(tǒng)的磚、石、木結構得到了推廣和應用，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始出現(xiàn)。回顧高層建筑的發(fā)展歷史，我們可以看到其中代表建筑是美國1931年建成的紐約帝國大廈（高381m，102層）、1972年建成的紐約世界貿易中心的姊妹樓（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立大學（239m，26層）和華沙科學文化宮（231m，42層），1978年澳大利亞悉尼建成的MLC中心（229m65層）。1985年以來，亞洲的日本、韓國、馬來西亞、朝鮮及中國等國家迅速發(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（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）。隨著時間推移20世紀中，北美洲在前100幢高層建筑中所占的數(shù)量由多變少，而亞洲則從無到有，有少變多。并由此推論在21世紀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。4、 高層建筑發(fā)展趨勢 高層建筑的發(fā)展，充分顯示了科學技術的力量，使建筑師從過去強調藝術效果轉向重視建筑特有功能與技術因素。未來的高層建筑將朝著技術功能先進和藝術完美相結合的方向發(fā)展。 4.1高層建筑的材料 進入20世紀90年代后，高層建筑迅猛發(fā)展，在數(shù)量、質量、新材料、超強材料的開發(fā)和應用在高層建筑結構的技術問題中，首先要解決的是材料問題?，F(xiàn)在混凝土的強度等級已經(jīng)達到C100以上。高強度和良好韌性的混凝土有利于減小結構構件的尺寸，減輕結構的自重，改善結構抗震性能。同時，為了達到輕質高強的目的，必須在高層建筑結構中，發(fā)展輕骨料混凝土、輕混凝土、纖維混凝土、聚合物混凝土、側限（約束）混凝土和預應力混凝土。高性能混凝土的開發(fā)和應用，將繼續(xù)受到人們的重視，也必將給高層建筑結構帶來重大和深遠的影響。從強度和塑性方面考慮，鋼是高層建筑結構的理想材料，增進或改善鋼材的強度、塑性和可焊性性能的工作人們從未停止過。特別是對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防火材料的依賴，提高建筑用鋼的競爭力。復合材料用于制作高層建筑部分構件正在開發(fā)和實踐中。 4.2在新的結構抗震設計理論和方法方面開展進一步研究 基于性能的抗震設計方法口前在超限及復雜工程設計中得到了較多的應用，但在一般 工程中還未得到廣泛的應用，還有一些問題有待研究改進，諸如：地震作用的不確定性、 結構分析模型和參數(shù)的選用存在不少經(jīng)驗因素、震害及試驗資料欠缺、對非結構和設施的抗震性能要求和震后災害估計缺乏研究。隨著計筧分析及試驗研究手段的逐步提髙，這一設計方法會日趨完善。 隨著工程需求的增加，彈塑性分析計箅工作會更引起人家的重視，能更準確反映結構在地震作用下的受力和變形狀態(tài)的動力彈塑性分析計算方法將得到進一步發(fā)展。 4.3混合結構進一步發(fā)展 鋼混凝土混合結構在高層建筑中的應用比例會持續(xù)增加。經(jīng)合理設計的混合結構可取得經(jīng)濟合理、技術性能（如抗震性能）優(yōu)良的效果，且易滿足高層建筑的側向剛度的需求，可建造比鋼筋混凝土結構更高的建筑，因此在較高的建筑中，混合結構往往仍是合理、可行的結構方案，混合結構體系的抗震性能研究需耍進一步加強，各種組合構件一型鋼混凝土、鋼管混凝土、組合梁板的工程應用會越來越靈活多樣，其性能研究會更加深入細致。 4.4新結構、新技術將得到進一步應用 近年新型結構體系不斷涌現(xiàn)，關于其抗震性能需要進行進一步的研究探討。隨著工程需求的多元化、多樣化，結構工程師將會構思出更多的新型結構體系。 減震控制技術是抗震、抗風設計的一條重要途徑，近兩年在國內新建工程中開始應用。 隨著相關研究工作的深入開展，隨著國內研制生產的阻尼器的日趨成熟，減震控制技術會得到更加廣泛的應用。 4.5結構設計考慮因素需要更加全面、細致 隨著人們認識水平及計算分析手段的不斷提高，除了常規(guī)的抗震、抗風設計外，高層建筑設計需要考慮的因素將更加全面。 因為高層建筑體量較大，高度較高，一些非荷載效應如溫度問題、徐變問題需要進一 步引起重視，需耍研究更準確、實用的計箅分析方法。 近年國際上關于防止結構連續(xù)倒塌問題引起了人們的關注。尤其是2001年9片11日美國世貿中心大樓由于飛機撞擊發(fā)生災難的連續(xù)倒塌，引起工程界的廣泛關注，不少專家對防止結構連續(xù)倒塌問題進行了研究。目前我國還沒有發(fā)布過防止結構迮續(xù)倒塌的有關設計文件和標準，而連續(xù)倒塌往往引起慘重的人員傷亡及財產損失，考慮到這一問題的重要性，宜將防止結構連續(xù)倒塌問題作為高層建筑結構設計的準則之一。目前國內已有一些學者開始了對這一問題的關注和研究，相信隨著研究的深入，會研究出更合理可行的設計方法。 4.6高層設計相關規(guī)范進一步修訂完善工程設計規(guī)范是科學試驗和工程實踐的總結，更吸收了大量地震震害的經(jīng)驗，應根據(jù)實際工程需要不斷修訂、完善。這幾年，大量高層建筑的設計研究工作以及抗震設防專項審查工作為高層建筑相關的規(guī)范修訂積累了寶貴的經(jīng)驗，建設部已批準立項對相關規(guī)范進行修訂，相信經(jīng)過人家的共同努力，高層建筑結構設計相關規(guī)范會更加完善。5、 總結基于現(xiàn)在世界在不斷的變化，社會上人口的增加，用地越來越緊張。世界上尤其使亞洲的高層建筑的發(fā)展勢頭還將持續(xù)下去，成為高層建筑的新櫥窗。建筑的體型將更加復雜和多樣化、智能化、生態(tài)化、摩天化、動人化。，在結構體系上也絕不會停留在原有的幾種形式上，隨著科學技術的發(fā)展，為更好地滿足建筑的功能和建筑藝術上的需求，將會創(chuàng)造出更多，更新的，更符合廣大人們需求的結構體系。在高層建筑的設計中，也將更多地采用計算機分析和繪圖，并編制出集建筑、結構、設備、電氣為一體的集成化程序，使高層建筑的設計更加趨近于完善和快捷。由于建筑功能多樣化的要求，我國的高層建筑發(fā)展很快，建筑高度越來越高，建筑體型、平面布置日趨復雜，而且采用