深圳市当代艺术馆与城市规划展览馆结构设计
环境行为学视角下城市规划馆展示空间设计探究

环境行为学视角下城市规划馆展示空间设计探究作者:王春娇许传宏来源:《设计》2021年第19期關键词:环境行为学城市规划馆展示空间行为模式空间设计引言国土空间规划导向下城市面貌日新月异,中国各地区建设展示城市规划成果展馆数量不断增加。
文化和旅游部发布《“十四五”文化和旅游发展规划》中也提到可持续的公共文化服务,从数量到质量的转变需求,还要同时推动数字化的发展及智慧化的服务场景应用。
[1] 城市规划馆作为公众了解国家城市规划政策的公共文化空间,面向新时代公众需求及时更新提升观众服务和体验,具有重要的研究价值。
查阅相关文献资料发现,同样作为城市主题型的博物馆,关于城市博物馆展示空间的相关研究远多于城市规划馆,对于规划馆展示空间设计的相关研究仍需探究。
综上,基于环境行为学的理论视角,设计符合新时代公众需求的公共文化空间,成为目前城市规划馆展示空间面临的时代挑战。
一、面向新时代城市规划馆展示空间的设计问题城市规划展示馆作为展示城市发展轨迹的公共文化空间,从2000年全国第一座上海市城市规划馆开馆以来,国内的规划展示馆陆陆续续进入准备建设中,社会发展大环境推动城市规划馆发展。
其一是社会环境,城市化进程加快的趋势,展馆数量的高速增长。
其二是现状环境,城市品牌化塑造的需求,地区之间的城市竞争。
其三是政策环境,管理体制的主导作用,城市建设展示的需求。
[2] 通过现有文献资料的梳理,发现当下我国城市规划馆呈现以下现象。
(一)模式单一化目前我国的城市规划馆都是以上海城市规划馆为蓝本,基本按照“过去-现代-将来”展示框架,广泛应用于各大小型城市规划馆造成单一化的现象。
虽然这种展示框架模式具有相对的合理性,但是也因此呈现出各地区同质化的现象,缺乏展示亮点及地域特色。
(二)信息复杂化规划馆的展示内容涉及城市发展的各个阶段,即城市历史、建筑成就及未来的城市展望。
但仅城市历史部分的展示已包含地方建筑街区,人文、器物、文化等诸多方面,需要展示内容较多。
全球21个外形独特的博物馆建筑

全球21个外形独特的博物馆建筑博物馆是国家⽂明的标志,也是民族⽂化基因的宝库。
博物馆建筑相对于其他类型的城市建筑来说,其独特的⽂化与社会属性更容易展现出别样的个性。
优秀的博物馆建筑设计除了为博物馆本⾝增光添彩,还很可能成为⼀个城市乃⾄⼀个国家的标志符号。
现在,就让我们⼀起领略全球经典博物馆建筑所体现的⾃然之美、简约之美、个性之美和⼏何之美。
01.路易斯·威登博物馆地点⼁法国巴黎设计⼁弗兰克盖⾥摄影⼁Iwan Baan , Todd Eberle项⽬位于巴黎布罗涅森林区的动植物公园,该建筑是对19世纪玻璃花园建筑的致敬。
建筑重塑了花园(Jardin)在法国⽂化(尤其是在马塞尔·普鲁斯特的⽂学作品中)中的重要地位,同时也满⾜了城市对⼀个当代艺术博物馆的需求----为那些常来花园度过共同时光的家庭和孩⼦们提供共享空间。
临岸于为项⽬特别设计的⽔景花园,建筑表⽪由⼀块巨⼤的预应⼒混凝⼟板所组成,从外观上看如同⼀个⽩⾊⽚状物组成的艺术装置(被称为“冰⼭”)。
建筑周围12⽚巨⼤的玻璃“帆”由⽊结构梁⽀撑。
“帆”表⽪给予了路易斯威登博物馆以透明性和动态性——⽔、⽊结构和花园景观的反射以及不断变换的光影效果。
02.Sheikh Abdullah Al Salem⽂化中⼼地点⼁科威特设计⼁SSH项⽬不仅展现了⼈类的科技和⽂化成果,更致敬了科威特,穆斯林和阿拉伯⽂化历史。
该项⽬包含6座主体建筑:国家历史博物馆,科学博物馆,穆斯林历史博物馆,太空博物馆,当代艺术博物馆和剧院。
这栋科威特建筑以“街道”为符号,表达了对传统“Ferej”的回应。
这种设计⽅式打造出独特的伊斯兰式城市肌理,通道和道路转⾓,映射出⼈在繁忙的科威特⼤街中的⾏⾛体验。
03.蔡茨⾮洲当代艺术博物馆(Zeitz MOCAA)地点⼁南⾮开普敦设计⼁Heatherwick Studio摄影⼁©Iwan Baan ©Antonia Steyn ©Navigator Films蔡茨⾮洲当代艺术博物馆(Zeitz MOCAA)是世界上最⼤的致⼒于⾮洲及其侨民当代艺术的博物馆。
蓝天组建筑事务所

建筑师职业教育--蓝天组建筑事务所介绍班级:建筑学083******学号:*********指导老师:尹**2011/10/26蓝天组建筑事务所介绍建筑必须是雄伟的,燃烧的,流畅的,坚硬的,有棱有角的,野性的,丰满的,微妙的,五彩的,欲望的,艳丽的,梦幻的,诱惑的,悸动的……建筑必须燃烧!作为一个建筑学子,每当读到这句话,我总是心潮澎湃,对蓝天组疯狂奇特的想象力极为崇拜和敬仰,如果我们这个世界上的建筑都是这样的,那就没有了庸俗和乏味,我们将诗意地生活在这个地球上。
他们一直冲在当代建筑艺术的最前线,那,现在就让我们走进蓝天,解读蓝天,步履蓝天组的建筑足迹,定会是一段激动人心的旅程。
成立背景蓝天组(Coop Himmelblau)1968年由沃尔夫·德·普瑞克斯(生于1942年维也纳)和海默特·斯维茨斯基(出生于1944年波兰)在奥地利维也纳设立。
1989年这两个建筑师在洛杉矶开设了第二间事务所,1990年开始由合伙人法兰克斯蒂普经营,其激进的、实验性的探索手法自MOMA的展览会以后,开始被称为解构主义。
沃尔夫·德·普瑞克斯1942年出生于奥地利的维也纳,曾就读于维也纳工科大学。
在现代建筑领域,蓝天组可谓解构主义急先锋。
虽然当今解构主义建筑已为世人所熟知,但能完全体现这一称谓的作品却是凤毛麟角。
在此意义上可说,1989年竣工的“屋顶改造”(ROOFTOP REMODLING)是解构主义建筑的里程碑。
蓝天组的建筑作品曾在许多国际展览会上展出,包括在1988年纽约现代艺术博物馆的“解构建筑”展览,并在欧洲、日本、澳洲和美国的各大学演讲、教学或担任客席教授。
现在他们居住和工作于维也纳和洛杉矶。
蓝天组建筑之路蓝天组刚成立时,他们这样解释他们的名字,:蓝天组不是一个颜色,而是一种观点——建造梦幻般的建筑,就像漂浮多变的云朵一样。
十年后,蓝天组的声音就成了:建筑应该流血,扭曲,甚至普坏,建组必须燃烧。
城市规划、城市设计和建筑设计的关系

城市规划、城市设计和建筑设计的关系摘要:城市建筑设计作为城市规划的重要组成部分,其与城市规划、城市设计之间往往是相辅相成的,为了保证城市规划、设计效果,营造一个生态型、友好型的生活环境,就需要对城市建筑设计和城市规划、设计进行详细的资料分析与设计研究,以提升整体设计效果,突显城市的独特性,为城市综合实力的提升奠定坚实基础。
基于此,本文就城市规划、城市设计和建筑设计之间的关系进行分析,以期能够促进城市的健康发展。
关键词:建筑设计;城市规划;城市设计引言:随着我国经济水平的快速发展,人们不再局限于城市居住生活条件的不断改善,希望有一个居住舒适度高、环境优美的城市生存环境,实现城市环境与自然生态之间的和谐统一。
但是,由于现代建筑设计与现代城市规划、设计之间往往存在较大差异性,使得两者之间存在很多矛盾,无法进行协调与统一,进而影响了整个城市的建设效果。
为此,相关研究人员认为应不断加大对城市建筑设计与社区城市规划环境设计的综合研究工作力度,实现两者的有机相互协调,以促使城市化发展目标的实现。
一、城市规划设计以及城市规划管理的概述城市规划管理涵盖了我国城市规划图的编制、审批以及城市实施规划管理等各项工作主要内容,它针对我国城市规划发展的主要总体规划方针政策,展开城市规划实施管理。
例如对城市建设项目用地、建设工程以及项目用地进行各种针对性综合管理,在于有效打造良好的大城市综合建设发展环境,同时通过整合有效率的土地利用资源及城市综合管理资源,为我国城市建设发展提供服务。
城市规划设计则主要表现相对抽象,在不同历史发展阶段时期,城市具有一定阶段性的现代城市规划项目设计软件主题,所以现代城市规划项目设计软件服务必须具有一定时效性,要时刻注意迎合现代城市设计硬件和基础软件协同发展中的需要。
—般来说,城市规划图的设计就会涉及城市内的政治、经济、文化等各个领域,起到一定的政策引导和推动作用。
当然,在进行城市规划项目设计中也一定要严格遵循经济社会发展原则、文化教育原则、安全生产原则以及社会经济发展原则。
深圳当代艺术馆与城市规划展览馆

文章来自:专筑网 转贴请注明出处深圳当代艺术馆与城市规划展览馆
设计师:杨克
所在国家:中国
所在地区:广东深圳
方案由两个独立但相互连接的体块组成。
地面的白色体块为城市规划展览馆;空中的黑色体块为当代艺术馆。
两个体块的分离自然形成了中间开敞的共用空间。
此空间距地15米,包括两个展馆的共用入口大堂及其他共用功能。
由于上下两个体块的不同造型,丰富了此空间的变化及游人的空间体验。
与此空间相对应的是一个南北向贯穿建筑的地面空间。
该空间做为24 小时免费开放的公共领域,把建筑与城市连接起来,并将为深圳提供一个独特的文化及艺术场所。
连接此二空间的是一红色水晶体包裹的扶手电梯,将游人从地面带到位于三层的共用空间中的入口大堂。
游人从这里可转乘另一组扶手电梯前往上方的当代艺术馆,或往下进入城市规划展览馆。
亦可通过入口大堂前往位于共用空间的书店、咖啡座及画廊等。
文章来自:专筑网 转贴请注明出处。
深圳国际会展中心总图综合设计

I建筑•运营•复合深圳国际会展中心总图综合设计Comprehensive Design of General Drawing of Shenzhen World Exhibition&Convention Center邙英武许振裕祝捷金运丰杨光伟Kuang Yingwu,Xu Zhenyu,ZHU JieJIN Yunfeng,YANG Guangwei深圳市欧博工程设计顾问有限公司中图分类号:TU242.5文献标识码:A 摘要考虑到深圳国际会展中心占地面积大且周边综合要素复杂,结合配套道路、综合管沟、地铁、河道的同步规划设计与施工建设,从满足会展的功能要求出发,探讨了在开展大型会展总图设计过程中统筹周边各因素、协调相关协作单位、提前规避潜在风险、预判配合工种的交叉及空白地带的问题,以期起到牵头、统筹、综合的作用,为会展中心的设计与建造创造有利的边界及落地条件。
关键词竖向工程;交通组织;消防策略;边界;统筹;协调;整合AbstractConsidering that Shenzhen World Exhibition&Convention Center coversa large area,its surrounding comprehensive factors are complex,andintegrated pipes and trenches,metro and river course are synchronizedwith the requirement of planning,design,and construction,this paperstarts from meeting the functional requirements of the exhibition,anddiscusses the problem of how to coordinate the surrounding factors andcoordinate the relevant coordination,making preparation for preventingpotential risks,and anticipating overlapping and blank zone of manysupporting types of work during the general drawing design process.Thisapproach plays a role of leader,overall planner and general organizer,andcreates beneficial boundary conditions and implementation conditions fordesign and construction of Shenzhen World Exhibition and ConventionCenter.Keywordsvertical engineering;transportation organization;fire protection strategy;boundary;overall planning;coordination;integration1设计条件项目概况深圳国际会展中心项目位于深圳宝安机场以北、空港新城南部,距宝安机场T3航站楼约7km,距扩建的T4航站楼约3km,是传统意义上的临空经济区。
当代城市规划展览馆建筑设计研究

当代城市规划展览馆建筑设计研究摘要:本文主要分析了当代城市规划展览馆建筑设计的相关内容,希望可以为从事展览馆设计的相关从业者提供一定的借鉴和思路。关键词:城市规划;展览馆设计;特点1城市规划览馆的特点及用途1.1展现城市发展的空间平台城市规划展览馆作为主要展示城市规划和建设发展的展览类建筑,其设计脱离不了城市这个重要载体。从规划馆的选址定位就可以表现出来。它不会像博物馆、美术馆等相对自由,也不像纪念馆等又有较多限制因素,其还是相对比较自由灵活。通过查找资料发现,大多数的城市规划展览馆都有比较好的城市位置,有的在城市主城区中心,有的在城市新区,但可以发现,都是在城市的重要节点上,并且现在逐渐与城市的行政部门毗邻设置,并且起到了一个开放的行政职能,这是其他展馆所不具备的特点。1.2体现时代精神的城市地标建筑城市规划展览馆作为一个城市重要的公共建筑,需要考虑多方面的影响因素,不同城市的人文因素、地理环境、城市面貌都会影响其形象的表现。建筑的外貌形象也可以作为一部分参展项目,因此建筑的整体形象也应该体现积极向上的人文精神。并且城市规划展览馆也应该具有较强的标志性和代表性。比如,苏州市规划展览馆分为三个部分:现代馆、古代馆、沿河辅助用房。其展示了苏州市城区建设规划的过去、现在和将来,古韵十足,又极富现代气息。建筑平面采用院落式布局,其中院落与石桥将现代馆和古代馆进行了连接。建筑外观黑灰瓦和白墙是典型的姑苏建筑风格。建筑屋顶用挑檐深远的传统坡屋顶替代了现代的平屋顶形式。建筑内外使用了多种中国传统园林布景方式,参观者可以在其中体验到中国古典园林的游玩乐趣。1.3推动大众参与的空间载体“大众参与”作为城市规划展览馆建筑的一个重要理念,对于其他公共建筑今后的建设都有着积极的影响。由于规划展览馆作为市民参与度较高的城市建筑,因此创建一个大众参与平台就变得尤为重要。在调研的众多城市规划展览馆建筑中,大多数都考虑到了这一点,建筑中都设置了大众参与的区域,方便了市民便捷,直接的参与城市规划设计,形成了一个公开透明的交流平台。2城市规划展览馆建筑设计分析2.1选址设计对于城市规划展览馆的设计,第一步是选址,这也是工程建设中最重要的基础,决定展厅建设质量的关键。通常城市规划展览馆对于建设的选址选择没有强制的要求,不过需要依据城市的具体情况进行决定,并且遵循以下的发展原则:2.1.1中心性原则中心性原则主要针对的是网格型或中心发散型城市,此类城市中均有一个经济文化聚集的主要区域,因此可以将此区域作为城市规划展览馆的选址,以此将城市规划展览馆的作用发挥到及至。2.1.2平衡原则当前,对于城市的各方面发展,一味的盲目扩张不是一种正确的做法,应根据城市发展中不同的侧重点对城市区域进行合理的划分,达到城市的良性发展,以此进行将会形成城市的多中心发展,这种模式就是一种均衡性发展模式。在此类城市中进行城市规划展览馆选址需要遵循平衡原则,选择优化目标。除上述的两点,城市规划展厅建设需要考虑到城市中的其它重要因素,例如交通状况、发展规划、等,结合这些原则可以更好的为市民服务,为城市的未来发展服务。2.2布局设计2.2.1定义区域以避免相互干扰在展览馆的功能分区设计中,首先需要明确划分展览馆中的内外分区,内部和外部区域应独立管理和使用,以避免混乱,使观众、展品和内部人员各自的路线明确,并防止因相互干扰造成的不便。2.2.2综合考虑内外部环境清晰的分区并不意味着两者的绝对分离,有必要从整体角度考虑内部和外部环境因素,包括外部周边道路的条件、内部展品的入口等,确保每个分区功能齐全,满足人们的观赏、休闲等需求。2.3功能设计城市规划展览馆建筑设计的主要目的是展示城市发展的历史、文化和精神特征,即充分发挥其服务功能。展览馆的区域功能主要为展示、交流互动以及相关的服务功能,城市规划展览馆只有涵盖了这些功能才可以发挥出其作用,为公众提供更好的服务,增加城市规划展览馆建筑的综合价值。2.4展陈空间的特色设计即使作为博展类建筑中的一种特殊类型,但城市规划展览馆建筑本质功能还是用作展览,所以它的展陈空间的设计就尤为重要。规划馆展览空间除了保有必要的参观作用,还应该保证大众与展品之间产生互动,并且能够使大众之间产生情感共鸣,形成一个开放的互动交流平台。因而展陈空间的设计便是展馆设计的重点之一,其好坏直接影响整个展出效果和参观者的参观体验。设计师需要全方位的考虑内部空间的设计,如空间中的光影关系、声音的传播、尺度大小、色彩感受、材料应用等因素,以及人的感受,内部空间场景的变换等等。这些都是一个特色空间设计必须考虑到影响因素。2.5城市绿色景观环境在城市规划展览馆选址中,绿色景观区也是一种选择。因为环境因素及其他一些非人文因素如自然环境、基础设施等联系紧密,因此建筑总体布局要求也会相应增加。例如苏州市沧浪新城规划展览馆位于新城中心公园的边界处,距离城市高架桥较近。建筑在此不仅解决了公园环境问题,还解决了高架桥对公园影响的问题。建筑背靠高架桥,主体呈“L”型,屋顶有坡度,由高到低坡向高架桥,形成一个过渡,使建筑与高架桥之间的联系不会那么的生硬。一方面建筑的屋顶也采用了绿植进行覆盖,使得与公园的绿地相融合,形成一种绿色的延续,蔓延到屋顶。另一方面建筑采用了架空的方式,使得公园绿化得以充分保留,并起到了消隐建筑边界的作用,充分做到建筑融入环境。该建筑的设计具有代表性,值得之后的场馆建设借鉴。2.6建筑交通组织当代城市规划展览馆所处的选址大多数都位于城市的重要节点,交通情况相对复杂,因此解决建筑的交通组织问题尤为关键。建筑不仅需要对外的交通联系紧密,易于到达,而且对内的交通需要达到便捷高效。2.6.1与城市交通的连接当今城市道路错综复杂,道路也分隔着城市各部分使用空间,使得道路与建筑之间的关系越来越密切,因此在建筑前期设计中,道路是一个必不可少的考虑因素。建筑与城市道路关系处理恰当,可以带动一个片区的发展,产生许多积极地作用。例如上海城市规划展览馆在处理建筑与交通问题方面就做的较为合适,值得借鉴。2.6.2停车场设置城市规划展览馆建筑的参观人群大部分以所在城市的市民居多,或是学生等团体组织学习参观。外地旅游者会集中在重大节假日参观。通过对西安城市规划展览馆的调研,大多数的参观者还是乘坐公共交通设施(地铁、公交车)或者步行前来。笔者认为,虽然在当今时代对汽车的普及和出行需求的提高,停车场的设置必不可少,但是绿色出行的方式应该更为合适,既可以减少地上面积的浪费,又可以增大城市容量,因此建议采用地下停车,提高用地的使用效率,地上根据实际情况布置少量的停车位即可。例如新的西安城市规划展览馆建筑设计方案中就设置了地下停车空间和少量的地上停车区域,大大节约了地上使用面积。3结语城市规划展览馆是与城市发展紧密相连的设施,随着我国盛世建设飞速发展,城市发生了翻天覆地的变法,以此城市规划展览馆的建设显得尤为重要,以此将会产生众多的学术研究。所以,在进行城市规划展览馆设计时应从理论和实践的方向出发,以此寻求城市规划展览馆设计的新的方向,不断的提升设计水平。参考文献[1]陈莎.浅析城市规划设计与建筑设计的关系[J].建材发展导向,2017(15):140.[2]朱旭荣,陈美合,丁润民,等.某城市规划展示馆结构设计分析[J].江苏建筑,2018,193(S1):43-47.[3]李德志.论现代城市规划对建筑设计的影响[J].智能城市,2017(03):189-190.。
展览馆结构设计

展览馆结构设计摘要:钢结构屋面能更好地满足大跨度的要求,更好地满足建筑师对大空间的需求,在建筑设计中的应用也越来越广泛。
本文以天津市某展览馆为研究对象,介绍了其结构的主要特点及结构分析与设计的相关内容。
通过对现浇钢筋混凝土框架-剪力墙结构整体模型的计算分析,主体结构的各项指标均能满足规范要求,保证其整体安全性能。
通过对比分析中庭屋面钢梁与混凝土柱顶不同连接方式下柱顶内力,最终选择铰接连接方式,以释放柱顶弯矩,减少钢梁对柱顶受力的不利影响,对构件截面和节点进行合理设计。
利用ANSYS有限元分析软件,对中庭屋盖钢梁交叉中心节点进行弹塑性有限元分析。
在计算中,考虑了几何和材料的双重非线性,假定材料为理想弹塑性材料,并遵循von Mises屈服准则。
有限元计算结果表明,节点设计合理安全。
本文的分析结论对类似工程的设计具有参考意义。
关键词:节点分析;Von Mises应力;有限元;材料非线性;几何非线性随着我国经济建设的快速发展、科技进步和生活需要,大跨度钢结构呈现出快速发展的势头。
该结构的主要特点是:受力合理,抗震性能好,施工方便,维修方便,造价低,重量轻,结构轻巧,丰富了各种特殊的建筑造型,能充分展现结构独特的力学美感。
本工程中庭屋面采用钢结构,最大跨度22.5m。
通过对比分析,确定钢梁与混凝土柱顶的连接形式,以保证主体结构的合理受力,提高其整体安全性能。
钢梁交叉中心节点是整个钢屋盖的关键部位,节点起着连接汇交构件和传递荷载的作用。
节点的合理设计直接影响到结构的制作安装、安全、工程进度、用钢指标和工程造价等。
1工程概况及结构基本信息本工程位于天津市,地上二层,不带地下室,长度为50.5m,宽度为32.5m,主要屋面高度为9.50米。
建筑抗震设防类别为丙类,抗震设防烈度为8度(0.20g),设计地震分组为第二组,场地类别为Ⅲ类,场地特征周期为0.55s。
主体为钢筋混凝土框框架-剪力墙结构。
地基基础采用天然地基钢筋混凝土墙下条形基础加柱下独立基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
深圳市当代艺术馆与城市规划展览馆结构设计深圳市当代艺术馆与城市规划展览馆结构设计华森建筑与工程设计顾问有限公司总工程师张良平提纲的内容有11个部分,下面我分开一个一个介绍。
第一,建筑与结构体系这个项目位于深圳市福田中心区市民中心的东北角,是中轴线里面的最后一个公共建筑项目。
大家看到这个效果图,项目的外表皮特别的复杂,里面同样也很复杂。
项目的面积不是特别大,占地3万平方米,总的建筑面积8.78万平方米。
层数不多,地上是五层,一层和二层层高是5米,三层、四层、五层都是10米,总高度是40米。
通过这个动画大家可以对这个项目从内到外有一个比较直观的了解。
这是西面的入口,现在我们进到里面看一看效果图。
这是10米标高的平台,里面有个非常大的雕塑,里面还有一些垂直交通。
这个是规划展览馆的部分,这个就是雕塑的背面。
这是艺术馆。
第二,结构体系和结构布置整个地上结构由三部分组成:表皮钢结构和表皮钢结构下面的两个馆:规划馆和艺术馆,规划馆在北侧,艺术馆在南侧。
表皮钢结构会讲得多一点,因为它本身的曲面、斜面非常多。
我们采用表皮钢结构的钢断面基本上采用的是箱型断面,最大的断面是1×400,材料用的是390,水平构件一般都是300×800,厚度是20,斜支撑都比较小,这也是建筑效果的要求。
悬吊桁架基本上采用工字钢,悬挑部分钢板厚度已经用到了80。
这是传力系统,两个馆之间和表皮钢结构之间的连接都非常复杂,有脱开的,有连接的,相互独立又相互有关系。
传力系统是框架剪力强和框架柱。
10米以上所有的柱子不上去了,规划馆和艺术馆剩下四个筒体,每个馆是两个筒体,剩下的是悬挑,最大的悬挑是28米左右。
屋顶和表皮钢结构连在一起,规划馆和艺术馆在主体里相互独立,外表皮、核心筒、框架柱共同组成水平传力系统。
表皮钢结构的面很多,不同的面进行相交,这样的话增加了整个空间结构计算和节点的复杂性。
外形上有倾斜面,北面有四十几度的倾斜,西面有一个扭曲。
表皮下面承接两个独立的结构,一个是艺术馆,一个是展览馆,两边是相互独立的,之间有些连桥进行连接,屋顶又是通过表皮钢结构拉在一起。
另外一个特点,这个楼是扭的,平面在扭转,这里是正的,到下面大概扭转15度左右,和筒体不是垂直的,这个效果图比较清楚,这个用DP建模,绿色的是空调管,这个是扭曲的情况。
表皮钢结构既作为屋盖的一部分包裹在整栋建筑物的外面,同时又跟内部建筑有不同程度、不同层次的连接。
10米标高的时候和5米标高的时候外皮钢结构和主体是连接在一起,10米标高以上展览馆在这儿,和外皮的钢结构是脱开的。
艺术馆三层20米标高的时候是连在一起,通过15米的悬挑和屋面的桁架连在一起。
和外皮钢结构的连接也极其复杂。
这个5米标高、10米标高也很复杂,我们采用了很多的型钢、混凝土柱、框架核心筒来满足要求。
屋盖系统为杂交结构体系,在屋面上内部主体结构通过核心筒、悬挑钢桁架与其他区域的屋面钢结构相连,共同传递竖向的水平荷载。
空间倾斜、扭曲、旋转曲面造成的节点非常复杂。
本建筑的结构的空间几何表达模式非常复杂,普通的CAD已经无法表达清楚,我们通过三维DP软件进行建模。
三、结构的超限定位这个建筑很难用现成的规范套超限哪些内容,我们通过一些平面、竖向和规则性分析它的超限情况,认为它平面有一些不规则,主要是五层、十层标高楼板存在大的开洞。
艺术馆的南侧楼板是开通的,两层通高。
20米标高、30米标高相互独立,楼层之间基本上没有连接,这样对于计算、分析都会产生非常大的影响。
空间形体指标竖向规则,表皮钢结构在规划馆北侧有43.3度的倾斜,南边20米标高有15米的悬挑并支撑连接屋盖的钢结构。
表皮结构的形式复杂,属于大型的展览馆,包含了一些扭曲、不规则、大跨、网壳而且是不同的网壳形式。
表皮钢结构与内部楼层及屋盖的连接复杂,表皮钢结构在20米高在艺术馆东南侧有连接,其余部分脱开,有的时候整层有连接,有的时候局部有连接,屋面又连接为整体,定义为非常不规则的建筑。
根据超限规定的文件,我们认为本工程主体分为相对独立的展览馆和艺术馆,主体与外表皮钢结构相连,联系方式多样,复杂,属于特殊形式的大型公众建筑。
本工程屋盖高40米跨度最大63米,且为外表皮钢结构,其形式超出常用的空间结构形式。
核心筒剪力墙中震保持弹性。
规划馆20米、30米、40米的桁架最高有28米要求中震下保持弹性。
结构弹性分析我们采用的程序很多,基本上有四、五个程序来针对不同的目标进行分析。
这是弹性模态的情况,这个结构的一些周期我们用Midas Gen和ABAQUS分析,模型还是相对准确的。
这是自重荷载下的位移。
这个项目存在大悬挑,我们考虑竖向地震。
这是反应谱和时程对比。
另外我们对一些大悬挑部分端部的节点进行了时程波作用下的位移研究。
从计算可以看到时程结果与反应谱还是比较接近的。
另外我们提取了规划馆的单体模型,就是扭转的模型,有一些扭转位移比,型钢、混凝土在核心筒内部的内力情况分析。
这是规划馆单体的模型,扭转位移比还是控制得比较好。
这个悬挑很大,基本上贯穿了整个核心筒。
四、楼板竖向振动舒适度分析我们选了A、B、C、D去对楼板竖向振动分析。
分析结果表明楼板的振动舒适度满足设定的目标,我们也在反思是不是以后存在加震动位移的分析。
五、稳定性分析钢结构、网壳结构的稳定性是非常重要的,我们也进行了大量的稳定性分析。
我们的稳定性分析比较困难,它不是一个独立的壳体,和内部结构发生关系,所以我们后来把外皮钢结构独立出来以后进行了分析,这块也得到了董石麟老师空间结构研究所的支持。
我们开始做特征值的屈曲分析,发现最低界的荷载系数为23-24,外皮钢结构具有很好的整体性。
进一步考虑初始缺陷的几何非线性稳定分析,结果荷载的屈曲屈曲系数也是大于20。
我们对荷载工况对结构稳定性的影响进行研究,不同荷载工况对结构的影响比较小。
通过这些屈曲分析以后我们找到构件计算的长度,工程对构件和顶部主要受力构件计算长度1.5,对水平和环向构件和斜支撑计算长度是1.2。
我们委托哈尔滨工业大学做了风洞实验,设计也采用了风洞实验的结果。
六、整体结构抗连续倒塌的分析我们做了偶然荷载作用下的抗倒塌分析,通过计算发现,结构还是有非常好的抗倒塌能力,关键构件不会失效。
对连续倒塌进行分析,抽取了一些关键构件,之后对整个结构的稳定性和受力进行分析,也发现关键构件失效以后,结构空间作用明显,有良好的抗临时倒塌能力。
罕遇地震抗倒塌分析结论是顶点位移比较小,因为也不高,属于弹性到弹塑性,结构具有良好的性能,大震下能保持良好的工作状态,可以实现大震不倒的工作目标。
通过分析发现安全度还是比较大的,因此我们施工阶段也觉得有些部位、有些构件还可以进一步优化,减少项目的用钢量。
七、复杂节点的设计这个项目很重要的设计是节点设计,因为相交面太多,而且是不同的面相交,我们刚才也提到整个建模采用了DP软件,所有的节点分析的几何模型都是从DP上截取的。
荷载我们采用MIDAS整体模型。
这是典型的节点,楼层转桁架的节点,因为最多是七根杆相交,节点是非常复杂的,焊缝都需要考虑,为避免焊缝重合采用了连接件,把焊缝相对分散。
这是这个节点的有效分析结果。
这是钢桁架核心筒墙连接节点的有限元分析。
还做了核心筒内置型钢框架的有限元分析。
下面是表皮钢结构面与面相交的节点,这是两个直面的节点,建筑师没有要求上下杆是对齐的,它是错位。
这是三面相交的节点分析。
这条勾就是曲面的勾相交,要包进两条杆,这个杆有两米多高,我们也在研究这个杆是采用圆钢管还是方钢管,还是调整这个面,减少构件的尺度,我们做施工图的时候正在研究过程中。
这是另一个面的两个面相交的典型节点。
八、柱脚的分析节点在不利工况下是安全的,能满足构件先于节点破坏的要求,连接可靠。
节点绝大部分区域的应力保持在弹性范围内,仅有局部会产生应力集中,设计可以通过采用倒角的设计方法消除。
另外一个大曲梁,我刚才说的凹槽大曲梁的节点还需进一步的优化和研究。
九、整体结构的抗火分析我们选了三个不利的场景,比如说楼层悬挑端的根部、外皮钢结构的角部发生火灾时的受力情况进行了分析,这是火灾情况的应力情况。
通过分析我们觉得对悬挑端,特别是悬挑20多米的楼层,分析两个小时没问题,因为悬挑构件还是比较重要,所以还是要提高防火时间。
表皮钢结构的耐火时间可以提高到3小时。
十、施工可行性研究外皮和内部结构连在一起,按照正常的施工顺序从下到上没问题。
我们关心第二阶段,主体钢结构和表皮钢结构怎么安装。
上表皮分成4个片区,侧表皮分为16个片区,最后连成一个整体。
悬挑楼层的施工有两种,一种是整体提升,一种是分片吊装拼接。
我们做了两个方案的比较,认为还是后者比较经济,先施工核心筒之间的楼层,然后再四边延伸,就是要采用一些胎膜支撑。
这是一个铸钢节点和焊接节点的分析,这个项目的相交节点非常多,而且节点是错开的,又有不同的面,所以这个节点非常的复杂,我们也考虑了一些铸钢节点,严格来说尽量少使用铸钢节点,这个在施工图要优化的。
铸钢节点造价大概2-3万元/吨,焊接节点大概1万元/吨,差别还是相当大的,能用焊接节点就用焊接节点。
直线构件和弯曲构件,直线构件简单一些,所以我们跟建筑师极力要求配合,因为建筑设计师是奥地利蓝天组,我们配合还是有些困难,因为他有他自己的想法,还是希望能实现一些扭曲面的效果,但是我们还是争取尽量采用直线构件,不要有弯曲构件,这是我们的施工图的设计基本指导思想。
我的介绍在这里,这里面有一篇文章,其他六篇文章在论文集上。
有问题探讨可以跟我们联系。