建筑结构选型案例分析
建筑结构选型案例分析-CCTV新大楼
主要建筑作品： 法国图书馆(1981年)、拉维莱 特公园(1982年)、波尔多住宅 (1994年)、荷兰驻德国大使馆 (1997年)、纽约现代美术馆加 建(1997年)、西雅图图书馆 (1999年)、中央电视台新楼 (2002年)、广州歌剧院(2002 年)等。
了解世界的窗口
该建筑主要由主楼、电视文 化中心及附属配套设施组成。 主楼屋顶最高处标高234米，比 目前北京市最高建筑———京 广中心高20多米。从外观上看， 央视大楼由两栋倾斜的大楼作 为支柱，在悬空约180米处分别 向外横挑数十米“空中对接”， 形成“侧面S正面O”的特异造型， 犹如一扇“了解世界的窗口”。
雷姆· 库哈斯
雷姆· 库哈斯(Rem Koolhaas)， 1944年11月17日出生于荷兰鹿特 丹，早年曾从事剧本创作并当过 记者。1968-1972年转行学建筑， 就读于伦敦一所颇具前卫意识的 建筑学院Architecture Association。 1972至1979年间，他曾在当时建 筑界很知名的Ungers事务所以及 Peter Eiserman的纽约城市规划/ 建筑研究室工作过，同时也在耶 鲁大学和加州大学洛杉矶分校执 教。1975年，库哈斯与其合作者 共同创建了OMA事务所，试图通 过理论及实践，探讨当今文化环 境下现代建筑发展的新思路。 1978年，库哈斯出版《癫疯的纽 约——曼哈顿的宣言》一书之后， 几乎花了二十年不停地建筑，努 力实现或证实他早年在书中所提 出的建筑理想和宣言，特别是外 表与内在行为简单分裂论 。
2007年12月8日，首批7个节点实现对接
2007年12月26日，两座主楼对接 2009年1月，大楼竣工
施工图片
施工图片——基础施工
施工图片——立面幕墙的施工（右）
建筑结构选型案例分析-CCTV新大楼
央视新大楼——“大裤衩” 位 于朝阳路和东三环交界处的CBD中央 区内，总建筑面积约59万平方米。该 方案由世界著名建筑设计师、荷兰人 雷姆· 库哈斯担任主建筑师，荷兰大都 会建筑事务所负责设计。作为建国以 来国家建设单体最大的公共文化设施， 是2008年北京奥运会的重要配套设施 之一。
雷姆· 库哈斯
施工图片
施工图片——基础施工
施工图片——立面幕墙的施工（右）
施工图片——外墙施工
施工图——悬臂合拢
了解世界的窗
工程难点的认识和理解
钢结构工程量大、分布范围广
结构倾斜，水平和垂直运输难度大 悬臂安装 预调值和结构变形控制 测量控制要求 焊接工作量大、质量要求高 安全防护要求高
工程概况
2006年2月13日，主楼钢结构工程进入实质
阶段 2007年7月底，44塔楼封顶 2007年9月底，52塔楼封顶 2007年10月9日，最关键环节悬臂开始吊装 2007年12月8日，首批7个节点实现对接 2007年12月26日，两座主楼对接 2009年1月，大楼竣工
结构分析
央视大楼主要采用钢结构，其建筑用钢量达
鸟巢的3倍之多
平面图
内部结构及功能
内部剖面结构（左） 内部功能（右）
施工
重点和难点
设计技术要求：悬臂安装完成后，悬 臂，底面为水平，允许向上微翘。达 到设计荷载后，不允许悬臂端出现下 垂 。 采用块体逐步扩大、高空散件组装的 方法 重点：按预调值进行加工，安装施工 的全过程必须按具体的施工组合工况 对预调值进行动态控制
主要建筑作品： 法国图书馆(1981年)、拉维莱 特公园(1982年)、波尔多住宅 (1994年)、荷兰驻德国大使馆 (1997年)、纽约现代美术馆加 建(1997年)、西雅图图书馆 (1999年)、中央电视台新楼 (2002年)、广州歌剧院(2002 年)等。
建筑结构与选型----迪拜塔(与“结构”相关文档)
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整座建筑如同一根竖向梁
竖向形状按建筑设计逐步退台，剪力墙在退台楼层处切断，
端部柱向内移。分段步步切断可以使墙、柱的荷载平顺逐渐
变化，同时也避免了墙、柱截面突然变化给施工带来的困难。
退台要形成优美的塔身宽度变化曲线，而且要与风力的变化
相适应。
建筑设计在竖向布置了7个设备层兼避难层，每个设备层占2～3
墙体使用自升式模板系统施工，端柱则采用钢模施工，无梁楼板用压型钢板作为模板。
建筑设计在竖向布置了7个设备层兼避难层，每个设备层占2～3个标准层。
建筑设计在竖向布置了7个设备层兼避难层，每个设备层占2～3个标准层。
迪拜哈利法塔以828m的超高度、52万m2的巨大建筑面积，给我们提供了丰富的设计和施工经验。
力和侧向荷载。
和弯矩。由于加强层的协调，端 施工上将C80混凝土一次泵送到606m的高度，创造了一个新的奇迹。
中心的六角钢筋混凝土芯墙提供与封闭管和轴结构类似的抗扭强度，中心六角墙靠风墙和锤头墙支撑，在机械板上的支架允许圆柱承受建筑所有的横向荷载，所有的纵向混凝土用来支撑重
力和侧向荷载。 分段步步切断可以使墙、柱的荷载平顺逐渐变化，同时也避免了墙、柱截面突然变化给施工带来的困难。
建筑设计在竖向布置了7个设备层兼避难层，每个设备层占2～3个标准层。
个标准层。利用其中的5个设备层做成结构加强层。
采用三叉形平面可以取得较大的侧向刚度，降低风荷载，有利于超高层建筑抗风设计，同时加对强称层的平设面置可以全保高持的平面外形伸状简剪单力，施墙工作方为便。刚性大梁，使得端
整个建筑就像一根刚度极大的竖向梁，抵抗风和地震产生的剪力和弯矩。 墙体使用自升式模板系统施工，端柱则采用钢模施工，无梁楼板用压型钢板作为模板。
高层建筑案例分析
难点一
由于本工程造型独特,由钢管混凝土柱组成的斜交网络外框简分为16 个节,每个节27m,钢管混凝土柱在每个节间为直线段,相邻节段的柱于节 点层形成一个折点,并于节点层平面内产生向外的推力，从而在楼层梁板 中产生拉力，如何抵抗该拉力是本工程设计中的一个技术难点。
解决方式
本工程采用了外框筒环梁+拉梁+核心简内闭合环梁构成的独立的平面 内抗拉体系,如图2所示;为了进一步提高节点层抗拉体系的安全储备,在 节点层周边设置体外高强钢绞线预应力索。张拉索使节点层平面内产生 沿径向的压力,大大减少了环梁、拉梁及核心筒连梁的拉力,还可降低楼 板中的拉应力水平,有效地控制楼板的裂缝宽度。
难点二
本工程的另一个主要技术难点是组成斜交网格外框筒的钢管混凝土 柱的“X"形相贯节点。建筑师要求采用2根钢管混凝土柱空间相贯，在 柱轴线交点处截面面积最小,所受轴力最大,因此必须设计一个特殊节点 以满足既不增大节点截面尺寸又能承受更大内力的要求。
解决方法
本工程设计了一个新型节点,利用竖向放置的椭圆形拉板连接4 根相贯 的钢管,节点区内钢管壁适当加厚，细腰处设置水平加强环，该节点形 式简洁,受力明确,便于管内混凝土浇灌施工。
高层建筑讨论课是由框架-剪力墙结构与全剪力墙结构综合演 变和发展而来。筒体结构是将剪力墙或密柱框架集中到 房屋的内部和外围而形成的空间封闭式的筒体。其特点 是剪力墙集中而获得较大的自由分割空间，多用于写字 楼建筑。筒体结构包括框筒、筒中筒、桁架筒和束筒结 构，后来还出现了多筒和多重筒等筒体结构。
在简体结构中，剪力墙筒的截面面积较大，它承受大部分水平剪力，所以柱子承受的剪力 很小；而由水平力产生的倾覆力矩，则绝大部分由框筒柱的轴向力所形成的总体弯矩来平衡， 剪力墙和柱承受的局部弯矩很小。由于这种整体受力的特点，使框筒和薄壁筒有较高的承载 力和侧向刚度，而且比较经济。
建筑结构选型
建筑结构选型一：桁架结构桁架结构（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。
桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。
由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。
案例：南京国际展览中心工程概况：南京国际博览中心建筑面积36万平方米，其中展览面积17万平方米，总国际标准展位6000个，室外展览面积3万平方米，停车位2500个。
会议中心包括5000平方米的多功能厅，800人报告厅，20间大小会议室，19间各式餐厅和一幢500间客房的4星级国际酒店。
其他配套设施包括240间客房的经济型酒店，8200平方米办公服务设施等。
结构形式及特点：国展中心的二层展厅是一个长243m ,宽75m 的无柱大空间,屋面呈弧形,南北两端主入口各有15m悬挑,西侧又有14m 悬挑。
为了实现建筑功能要求,经过多方案的比较,最终选定了采用钢管拱架、檩架的结构方案。
27m ×75m 的柱网,纵向27m 跨的檩架承担檩条、压型钢板轻钢屋面荷载,南北两端檩架各向外悬挑15m。
横向跨度75m ,上弦半径125m 的弧形拱架支承檩架,拱架高端悬挑14m ,最终形成结构新颖、气势宏伟的展览大空间(如图1 ,2 所示) 。
结构布置时,采取了多种措施来增加屋面的空间刚度,以保证结构稳定,传力可靠。
拱架的横截面是宽415m、高5m 的倒三角形(图6) 。
弦杆最大为<480 ×25 ,最小为<402 ×15 ,腹杆最大为<194 ×20 ,最小为<133 ×5 。
檩架的横截面是宽4188m、高3m 的倒三角形。
三角形的每个面又都由弦杆、腹杆组成的小三角形平面桁架构成,拱架、檩架本既是几何不变的空间结构,刚度也很好,又便于设备管道、马道等在其中穿行。
单元划分时,使拱架与檩架的划分相呼应。
檩架上弦藉助拱架腹杆是拉通的,下弦除两端悬挑部分是拉通的以外,均做成与拱架下弦节点连接,产生空间作用。
结构选型案例分析之北京工人体育馆
Workers' Gymnasium
建造特色与建造过程
改造目的： 2006年5月26日工人体育馆开始进行 奥运改造工作，而改造后的工人体育 馆被作为北京2008年奥运会拳击比赛 和残奥会盲人柔道比赛场馆。
改造内容：
改造工程总建筑面积41828平方米， 其中改造原有工人体育馆主建筑面积 40200平方米，新建能源中心1628 平方米。 1. 外观方面： a. 全部更换成绿色环保窗户 镂空浮雕全部被保留 这次改扩建，工人体育馆外观上最大的变化来自窗户的更换。工人体育原来的窗户已经不能满足 现代节能环保的要求，此次改建将全部更换为绿色环保的铝合金双层玻璃窗户。正是这个小小的 变化将给工人体育馆带来一点现代和陌生体育馆内的超级大灯的感觉。 体育馆原来三个大门入口处都镶有成组的水泥浮雕：白胡子老爷爷挥舞斧钺刀叉，马尾辫小姑娘 踢鸡毛毽子……如今，这些反映当年形形色色群众体育、“增强人民体制”的体育活动的浮雕在 重新滩涂涂料后，全部都得到了保留。 体育馆内的超级大灯
屋顶结构
相似 轮辐式双层悬索结构
北京工人体育馆
Workers' Gymnasium
屋顶结构
内径为94米的绷筋混凝土外 环
北京工人体育馆
Workers' Gymnasium
屋顶受力
内环（受拉 环）选择延 性好的钢材
整个屋顶结构形成 一个受力平衡系统
外环（受压 环）使用具 优良抗压性 能钢混材料
下悬钢绞索承受 轴向拉力
北京工人体育馆
Workers' Gymnasium
建筑设计概念 方案生成过程：
圆柱形主体+八角形基座
缺点：外形虽有变化但琐碎； 与上层交接处结构复杂。
优点：外形完整且视线连续可以看到其 他两个大门；角接触结构简单；不会产 生凸角；外圈路最短。
建筑结构选型案例分析ppt课件
焊接： 方面尽管不是在香港制作，但同一时间处理
极大量厚板、并用全自动及半自动工艺，特别是大部分钢 构为“ Z向性能厚板” 亦成为一个佳话。
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施工图片
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总平、立面布局
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堆填岛及地基系统
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顶层屋面
外观复杂的屋面其实是由一个简单的几何系统组合而成。 其形状是由6 个不变的横截面构件组成。最上层屋面基本上 是在建筑物南北轴线上的筒形构筑物。稍下是对称的两对 中层屋面和低层屋面。它们从建筑物的轴线侧旋到特定角 度,形成拱状构架并斜向地面。较小的南向屋面是一种筒状 结构, 垂直于建筑物的轴线。
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悬空钢柱
每组由4根500x500拼装工字钢组 合而成、厚度由20mm至80mm不等， 亦是充分发挥钢构件本身高拉力特性 的代表产品。
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楼面结构: 为组合结构，利用3m多高x27m长的
楼面桁架、2.5m高x18m长的次桁架组成。
施工方法 ：主要分为三方面，一为重型安装、二
建筑结构选型案例分析
之香港会议展览中心
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1
香港会议展览中心扩建项目
香港会议展览中心扩建项目是一个受特殊地理环境及 施工工期约束而完成的项目。 首先，项目横跨海岸边一期大楼和人工岛，施工场地 天然制约且局促。 其次，项目从2007年施工至2008年十月要求交付使用， 工期异常苛刻。 再次，项目由于自身的功能和环境要求，使得设计结 构复杂程度相当高，带来施工的难度超出以往操作案 例。 故此，该项目亦因其堪称史无前例的结构之复杂、工 期之紧张、施工难度之艰巨、整体设计之完美而取得 了2010年度香港最佳建筑优异奖。
工程实践案例解析3篇
工程实践案例解析3篇案例一：建筑结构设计优化项目背景本项目为一项商业综合体建筑，位于市中心繁华地段，包括地上30层和地下2层，总建筑面积约为150,000平方米。
建筑功能包括商场、办公区、酒店和餐饮等。
在项目初期，设计团队面临如何在有限的空间内满足各种功能需求和保证结构安全性的挑战。
解决方案1. 结构体系选择：经过综合考虑建筑功能、地质条件和周边环境等因素，设计团队选择了框架-核心筒结构体系。
该体系具有较好的空间布局弹性和较高的抗震性能。
2. 材料应用：为了提高结构承载力和降低建筑自重，项目采用了高性能混凝土和钢筋。
同时，考虑到建筑的可持续发展，还使用了可再生材料和节能型建筑材料。
3. 结构分析与模拟：利用有限元分析软件对结构进行多种工况下的受力分析，确保结构在极限状态下的安全性。
分析结果为结构设计优化提供了科学依据。
4. 施工技术：针对高空作业、大跨度空间和复杂节点等施工难点，设计团队与施工单位紧密合作，制定了一系列施工方案和质量控制措施。
成果展示通过结构设计优化，本项目在满足功能需求的同时，结构安全性得到有效保障。
建筑物的整体质量和使用寿命得到显著提高。
此外，项目还获得了市级优秀建筑设计奖。
案例二：智能化系统集成项目背景本项目为一座智慧化数据中心，旨在为各类企业提供数据存储、处理和分析等服务。
数据中心的建设要求高可靠性、高效能和智能化管理。
解决方案1. 系统架构设计：采用模块化设计理念，将数据中心划分为多个独立的子系统，包括供电系统、冷却系统、网络系统和安全管理系统等。
2. 关键设备选型：选用国际知名品牌的高性能设备，确保数据中心的稳定运行。
例如，采用高效节能的UPS不间断电源和精密空调。
3. 智能化管理平台：开发了一套智能化的数据中心管理平台，实现对各个子系统的实时监控、自动调节和故障预警。
例如，通过智能化的能源管理系统，实现供电和冷却的优化配置，降低能耗。
4. 安全防护措施：构建多层次的安全防护体系，包括物理安全、网络安全、数据安全和隐私保护等。