空间结构简介
五种空间概念
五种空间概念
1、开放式空间
这种空间遮挡比较少，通过移动墙壁和室中室结构，产生开阔、通透的空间效果，移动墙壁和室中室结构，产生开阔、通透的空间效果，主要强调与周围环境融为
一体，我们经常在商场中能够看到。
2、封闭式空间
封闭空间是一种限定性比较高的空间，一般会采用围挡或墙体进行包裹，在视觉、听觉方面有比较好的隔离效果，给人一种安全感和私密感，一般采用屏风、轻质
隔断进行设计，像办公室的会议室与办公区就是采用封闭式空间。
3、动态型空间
这种空间类型需要一定的技术，运用机械化、自动化、智能化技术融为一体，从
而打造具有灵动感的空间，构成形式富有变化性和多样性，有多个连续的视觉吸
引点。
4、悬浮空间
悬浮空间没有粗壮的结构系统，主要依靠悬吊结构、悬挑结构作为支撑，这种空
间能够给人一种悬浮在空中的视觉效果，增添趣味之美与创意特色。
这种空间采
用悬吊式结构技术，利用结构与结构之间的紧密联系打造出来的空间。
5、结构空间
结构空间是把一排排的柱子串联起来做成一排架子，然后用钢材进行拼接，从而
呈现的一种空间，该空间可以以木头与钢材进行混合搭建，也可以以纯钢材进行
搭建，像厂房就是一种结构空间。
常用的空间结构体系及其特点
常用的空间结构体系及其特点1. 框架结构呀，这可是很常见的呢！就像搭积木一样，把柱子和梁搭建起来，形成一个稳固的框架。
你看那些高楼大厦，不就是用这种框架结构撑起来的嘛！比如咱们城市里的那座标志性写字楼，多结实！特点就是坚固、抗震性能好呀，让人心里踏实！2. 剪力墙结构，哇，这个厉害啦！可以想象成一面超级坚固的墙，能抵抗很大的力量哦。
很多高层住宅不就是用的这个嘛！就像隔壁小区的那些高楼，有了剪力墙结构多安稳。
它最大的特点就是能提供很好的侧向刚度，让房子稳稳当当的！3. 网架结构，这就像是一个巨大的蜘蛛网一样，错综复杂但又特别有规律。
像一些大型的体育馆不就是用这种嘛！你想啊，在里面看比赛多爽。
这种结构的特点就是空间大、造型独特呀，给人很震撼的感觉！4. 薄壳结构，是不是听起来就很有意思呀！就像是一个鸡蛋壳一样，薄薄的却很有力量。
很多奇特的建筑会用到哦，比如那个造型独特的艺术中心。
它的特点就是很轻但强度高，很神奇吧！5. 悬索结构，嘿，这就像一条大大的绳索把建筑吊起来一样。
那座有名的大桥不就是这样嘛！远远看去多壮观。
它的特点就是可以跨越很大的空间，超级厉害！6. 膜结构，这个就像是给建筑披上了一层薄薄的衣服一样。
公园门口那个漂亮的遮阳棚就是呀！看着就很美观。
特点就是轻巧、灵活多变啦！7. 筒体结构，你可以把它想象成一个大柱子立在那里。
那些超高层的写字楼好多都有呢！特别有气势。
它的主要特点就是强度高呀，能支撑起那么高的楼呢。
8. 混合结构，哈哈，这就是各种结构的大杂烩呀！就像一个什锦拼盘一样。
很多建筑都会综合运用呢！比如咱们这边的商场。
它的特点就是可以结合不同结构的优点，多实用呀！我觉得这些空间结构体系真的是太神奇啦，各有各的特点和用处，共同塑造了我们丰富多彩的建筑世界呀！。
大跨度空间结构
结构类型
1
折板屋顶结构
2
壳体屋顶结构
3
架屋顶结构
4
悬索屋顶结构
5
充气屋顶结构
一种由许多块钢筋混凝土板连接成波折形的整体薄壁折板屋顶结构。这种折板也可作为垂直构件的墙体或其 他承重构件使用。折板屋顶结构组合形式有单坡和多坡，单跨和多跨，平行折板和复式折板等,能适应不同建筑平 面的需要。常用的截面形状有V形和梯形，板厚一般为5～10厘米,最薄的预制预应力板的厚度为3厘米。跨度为 6～40米，波折宽度一般不大于12米,现浇折板波折的倾角不大于30°；坡度大时须采用双面模板或喷射法施工。 折板可分为有边梁和无边梁两种。无边梁折板由若干等厚度的平板和横隔板组成,V形折板是无边梁折板的一种常 见形式。有边梁折板由板、边梁、横隔板等组成，一般为现浇，如1958年建成的巴黎联合国教科文组织总部大厦 会 议 厅 的 屋 顶 ， 是 意 大 利 P . L . 奈 尔 维 设 计 施 工 的 。 •他 按 照 应 力 变 化 的 规 律 , 将 折 板 截 面 由 两 端 向 跨 中 逐 渐 增 大 结构。这种结构整体性强，稳定性好，空间刚度大，防震性能好。构架高度 较小，能利用较小杆形构件拼装成大跨度的建筑，有效地利用建筑空间。适合工业化生产的大跨度架结构，外形 可分为平板型架和壳形架两类，能适应圆形、方形、多边形等多种平面形状。平板型架多为双层，壳形架有单层 和双层之分，并有单曲线、双曲线等屋顶形式。
大跨度空间结构
建筑名词
01 定义
03 结构类型
目录
02 简介 04 发展
大跨度空间结构是国家建筑科学技术发展水平的重要标志之一。世界各国对空间结构的研究和发展都极为重 视，例如国际性的博览会、奥运会、亚运会等，各国都以新型的空间结构来展示本国的建筑科学技术水平，空间 结构已经成为衡量一个国家建筑技术水平高低的标志之一。
名词解释空间结构
名词解释空间结构
空间结构指的是由物体、建筑、场所等所构成的空间形态、组合与结构关系。
它包括了空间的组织方式、排列形式、分区方式、尺度比例、功能分配、视觉效果等方面，并且具有一定的内在逻辑关系和可塑性。
空间结构是建筑、城市规划、景观设计等专业领域中的基本概念之一，对于空间环境的设计与营造具有重要的指导作用。
在建筑设计中，空间结构可以被理解为建筑空间中各元素之间的关系，如空间的尺寸、高度、形状、布局、开合等方面。
在城市规划中，空间结构则表现为城市内部各功能区的空间结构组织，如街道、公园、广场等空间形态。
景观设计中的空间结构，则是指景观中各个景点之间的空间关系，如景点的分布、连接、展示等方面。
总的来说，空间结构是一种组织和规划空间的手段，它决定了空间的形态、使用功能和审美效果，是实现空间设计目标的基础和关键。
- 1 -。
区域空间结构理论简介
（3）类型的多样性。
域面的发展水平主要受节点和网络要素的发展水平的制约 。
适合表达为面状的地物主要有：经济区、文化区等各种类型 分区，国家、各级行政区域，规划的城市平面，大洋、海、大湖 、平原等。
空间结构要素的组合模式
二、增长极理论
（一）增长极的提出： 法国 佩鲁（F.Perroux）“增长并非同时出现在所有地方 ，它以不同测强度首先出现于一些增长点或增长极上，然 后通过不同的渠道向外扩散。” （二）增长极概念的明确： 从20世纪60年代起，人们对增长极的研究主要沿着部门增 长极（推动型产业）和空间增长中心（集聚空间）两条线 展开。 增长极理论强调经济结构的优化，着重发展推动型工业； 也强调经济地域空间的优化，以发展中心带动整个区域。
区域空间结构理论简介
2024/6/26
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［3］陆玉麒．区域发展中的空间结构述 二、增长极理论 三、核心-边缘理论 四、点-轴渐进扩散理论 五、圈层结构理论
一、区域空间结构概述
1、空间结构概念 广义概念 广义即地域结构，指区域系统内自然环境、经济社会、文 化政治等方面的物质空间实体的空间关系的总称。包括区域自 然空间结构、区域社会经济空间结构。 狭义概念 狭义指人类经济活动作用于一定地域范围所形成的组织形 式，即区域社会经济空间结构。
3、工业化成熟阶段
快速工业化阶段，工业产值在经济中占的比重在25%—50%。核心区发展
很快，核心区域与边缘区域之间存在不平衡关系。由简单的中心—外围结构 逐渐转变为多中心结构 。
4、空间相对均衡阶段
后工业化阶段，出现资金、技术、信息等从核心区域向边缘区域流动加强。
整个区域成为一个功能上相互依赖的城镇体系，形成大规模城市化区域，城市 等级结构形成，开始了有关连的平衡发展。
空间构造知识点总结图表
一、空间构造的定义空间构造是指在特定的空间内通过一定的手段和规则进行建筑、设计、布局等活动，以实现特定的功能和目标。
空间构造包括建筑空间、室内空间、景观空间等多个方面，涉及到建筑设计、规划设计、装饰设计等多个领域。
二、空间构造的要素1. 空间元素：包括长度、宽度、高度、形状、比例、明暗、色彩等。
2. 空间结构：包括空间的组织结构、内部结构和外部结构等。
3. 空间功能：包括空间的使用功能、服务功能和美学功能等。
4. 空间体验：包括观察、感知、互动、感受等。
三、空间构造的原理1. 空间关系原理：包括平面关系、立面关系、空间关系等。
2. 空间比例原理：包括尺度比例、比例规律、视觉比例等。
3. 空间组织原理：包括平面组织、立面组织、空间组织等。
4. 空间节奏原理：包括节奏变化、节奏规律、节奏感受等。
四、空间构造的方法1. 平面布局：包括平面规划、平面设计、平面布置等。
2. 立面设计：包括立面构图、立面设计、立面装饰等。
3. 空间装饰：包括室内装饰、景观装饰、建筑装饰等。
4. 空间构建：包括建筑构造、室内构造、景观构造等。
五、空间构造的应用1. 建筑空间构造：包括建筑设计、建筑施工、建筑装饰等。
2. 室内空间构造：包括室内设计、室内装饰、室内布局等。
3. 景观空间构造：包括景观规划、景观设计、景观建设等。
4. 空间艺术构造：包括雕塑艺术、绘画艺术、装置艺术等。
1. 多元化发展：空间构造领域将会有更多元的发展，涉及到更多的产业和领域。
2. 高科技应用：空间构造将会更多地应用到高科技产业，包括智能化、数字化等。
3. 环保可持续：空间构造将更加注重环保和可持续发展，倡导绿色建筑和绿色设计。
4. 人性化设计：空间构造将更加关注人体工程学和心理学，设计更符合人体需求和心理需求的空间。
七、空间构造的案例分析1. 博物馆建筑设计：通过对不同类型的博物馆建筑设计案例分析，展示空间构造的实际运用。
2. 商业空间设计：通过对不同类型的商业空间设计案例分析，探讨不同场所的空间构造方法。
空间结构概述
混合体系
将刚性构件(梁、拱、桁架、网架、网壳等)与柔性索 结合，形成的轻型屋盖体系。
张弦结构
索撑结构
§4 空间结构回顾与展望
（一）砖石时期
万神庙，125 AD 跨度43.5m，厚跨比1:11
圣彼得教堂，1612 跨度42m，厚跨比1:15
弦支穹顶(suspen Dome)
§3 空间结构基本类型
1.薄壳结构 Thin-Shell Structures
2.空间网格结构 Latticed Space Structures(Space Frames)
平板网架
Plate-like Space Truss
网壳结构
Reticular Shell
空间结构概述
§1 什么是空间结构？
平面结构
Plane Structure
空间结构
Space Structure
由平面体系组成的结构
Constructions Composed of Plane Structures
多层框架
Multi-Storey Frame
单层厂房
Single-Storey Industrial Building
2）造型新颖优美，形式丰富多彩，往往是 一个地区的标志性建筑
国家大剧院
深圳大运会体育场
北京T3航站楼
海南会展中心
3）工作性能卓越，是一种高效的结构体系
如何克服由于跨度增大所带来的弯矩放大效应 是空间结构设计的首要问题。
思考： 1）对于一矩形截面简支梁，如果b不变，h和L均放
大10倍，应力和位移如何变化？（只计自重） 2）如果要保证应力不变，高度应放大多少倍？
h
beam
L
空间站的基本结构
空间站的基本结构一、引言空间站是人类在太空中建立的科研和居住设施，是人类探索宇宙的重要平台。
本文将介绍空间站的基本结构，包括舱段、太阳能电池板、推进系统、通信系统和生命保障系统等。
二、舱段舱段是空间站的主要组成部分，也被称为舱室。
它是人类在太空中工作和生活的空间。
舱段一般由多个厢房组成，每个厢房都有特定的功能，如实验室、居住区、指挥舱等。
舱段内部设置有空气循环系统、温度控制系统和保持重力感应的人工重力装置，以提供舒适的工作和生活环境。
三、太阳能电池板太阳能电池板是空间站的重要能源来源。
它们通常安装在空间站的外部，用于捕捉太阳光并将其转化为电能。
太阳能电池板采用多层太阳能电池片的结构，能够在太空中提供稳定的电力供应。
电能通过导线传输到舱段内部，为舱段内的设备和系统供电。
四、推进系统推进系统是空间站的关键部分，用于调整空间站的轨道和姿态。
推进系统通常由多个推进器组成，可以通过喷射推进剂产生推力。
推进系统的主要功能包括轨道调整、姿态控制和对抗太空碎片等。
推进系统的准确性和可靠性对空间站的运行至关重要。
五、通信系统通信系统是空间站与地面指挥中心以及宇航员之间进行信息交流的重要手段。
通信系统包括天线、接收器和发射器等设备，用于接收和发送无线电信号。
宇航员可以通过通信系统与地面指挥中心进行实时通话，同时也可以接收和发送数据。
通信系统的稳定性和可靠性对保障空间站的运行和安全至关重要。
六、生命保障系统生命保障系统是空间站的重要组成部分，用于提供宇航员在太空中的生存条件。
生命保障系统包括空气循环与净化系统、水循环与净化系统、食品供应系统和废物处理系统等。
空气循环与净化系统能够提供宇航员所需的氧气，并去除二氧化碳等有害气体。
水循环与净化系统可以提供饮用水和洗漱水。
食品供应系统提供宇航员所需的食物，废物处理系统则负责处理宇航员产生的废物。
七、结论空间站的基本结构是舱段、太阳能电池板、推进系统、通信系统和生命保障系统等。
第一章USSCAD空间结构设计部分简介
1.1 USSCAD 空间结构设计部分程序概要
空间网架结构、网壳结构和立体桁架结构具有良好的空间受力特性,结构形 式多样,造型美观, 重量轻、施工安装方便,工期短等优点,在近几十年来已经得到 了广泛的应用和发展.随着计算机的广泛应用,各种软件的不断研制和开发,空间 结构将会得到迅猛的发展,在大跨度空间结构中占据举足轻重的地位。
1.2 安装说明
（一）、硬件环境
主机 : IBM PC 及其兼容机 奔腾 200 以上 PC 机 光 驱 ：两倍速以上 内存 : 64 MB 以上 显示器 : VGA 800x600 16 位真彩色
（二）、软件环境
操作系统: Microsoft Windows XP、WIN7(32 位) 支撑软件： AutoCAD2007
在最后的施工图中构件布置图也将按层绘制。
单元类型 梁单元 ——— 承受轴力、剪力和弯矩的两节点线弹性单元。 杆单元 ——— 只承受轴向力的两节点线弹性单元。 索 1 单元 ——— 弯曲刚度为极小值的梁单元。 索 2 单元 ——— 弯曲刚度为极小值的杆单元。
USSCAD 符号规定 集中力和均布荷载沿坐标轴正向为正，沿坐标轴负向为负；弯矩按右
分层的目的是为了传导荷载、图形显示和出图方便，不会影响结构内力 分析。
在将面荷载传导到相应的节点上时，程序根据同层上的节点和单元围成 的封闭面积进行曲面法向量的计算和节点从属面积的确定。故在用非参数化 建模的方式建立的结构模型中，若欲使用传导荷载功能，则务必正确设置节 点、单元的层属性。
我们可以只显示某层上的节点、某层上的单元，单独对这些层上的实体 进行处理。这样隐藏了那些暂不处理的节点、单元，使设计工作更清楚、更 简单。
空间结构体系
什么是空间结构？
为什么采用空间结构？
空间结构是什么？
• 大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑， 我国现行钢结构规范则规定跨度在60米以上结 构为大跨度结构。大跨度空间结构往往是衡量 一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。其 结构形式主要包括拱结构、刚架结构、桁架结 构、网架结构、折板结构、网壳结构、悬索结 构、结构、薄壳结构等空间结构及各类组合 空间结构。形态各异的空间结构在体育场馆、 会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建 筑中得到了广泛的应用。
空间结构的优势
框架结构
• 优点：强度高、耐久 性好、抗震性好并具 有可塑性。 • 缺点：自重大、抗裂 能力差、费工费模板
空间结构
优点：强度大、重量 轻、质地均匀、运输 方便 缺点：易腐蚀、耐火 性能差
• 常用的空间结构体系
薄壳
折板
网架
悬索
膜
• 空间结构体系所适用的建筑类型
薄壳
薄壳属于空间薄 壁结构，又可分 为曲面壳和折板 两种
罗马小体育宫
Y型支撑、葵花、力量与进取、穹顶荷叶、波浪 起伏、欢快优美，形式富于变化
Kibi dome
折板结构
由多块条形平板组合 而成的空间结构，是 一种既能承重，又可 围护，用料较省，刚 度较大的薄壁结构， 可用作车间、仓库、 车站、商店、学校、 住宅、亭廊、体育场 看台等工业与民用建 筑的屋盖。此外，折 板还可用作外墙、基 础及挡土墙。
巴黎联合国教科文组织总部大厦会议厅屋顶、应力变化的规律、截面由两端到 跨中逐渐增大、韵律感
凯恩斯会议中心
网架结构
网架由许多杆件按照 受力的合理性有规律 地排列组合而成，可 以分为平板网架和网 壳。网架空间整体性 好。
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南 京 灵 谷 寺 无 梁 殿
桁架结构 剑 桥 大 学 的 “ 数 学 桥 ”
薄壁结构
薄壁结构：薄壳结构、折板结构 壳体的厚度与中曲面曲率半径之比小于1：20
张拉整体结构
美国亚特兰构的一种，它以具有优良性能的织物 为膜材，利用钢索或刚性支承结构向膜内预施加张力， 从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。 薄膜材料：PVC薄膜、聚四氯乙烯涂层玻璃纤维布(泰氟纶)等 。
上海体育场
思考题：
1、空间结构的概念、受力特点。 2、空间结构常见的结构形式。
空间结构简介
空间结构的概念及特点 空间结构的历史与发展
空间结构的结构形式
一、空间结构的概念及特点
1、空间结构的概念
凡是建筑结构的形体成三维空间状并具有三维受力 特性、呈立体工作状态的结构称为空间结构。
2、空间结构的受力特点
平面结构受力特点: 有层次; 依赖截面尺寸和材料强度。 空间结构的传力特点： 无主次关系; 利用合理的受力形态， 充分 发挥材料的特性。
二、空间结构的历史与发展
空间结构以新型建筑材料的出现不断发展 最早：石材、砖石 中世纪：木材 十九世纪：铁 砼、钢筋砼、钢材、钢索、增强纤维布 常见的结构形式： 拱结构、桁架结构、薄壁结构、网架结构、 网壳结构、悬索结构、 膜结构、张拉整体结构
三、空间结构的结构形式
拱结构：
赵 州 桥
拱结构 河北民歌《小放牛》
肯尼迪机场的环球航线侯机楼
薄壁结构
悉 尼 歌 剧 院
网架结构
网架结构是由多根杆件 通过节点连接起来的空 间杆系结构 通常是采用钢管或型钢 材料制作而成
网架结构
首 都 国 际 机 场 机 库
网壳结构
曲面形网格结构称为网壳结构。 可做成球面、圆柱面、双曲面、双曲抛物面等。 天 津 体 育 馆 （ 飞 碟 ）
悬索结构
通过索的轴向拉伸来抵抗外荷作用，可以最充分地利 用钢索的抗拉强度，大大减轻了结构自重。 悬索形式：高强度钢丝组成的钢铰线、钢丝绳或钢丝束
张拉整体结构
由一组不连续的受压构件(钢压杆)与一组连续的受拉 构件(预应力钢索)相互联系，不依赖于任何外力的作 用，受拉索与受压构件自应力平衡，实现自支承的网 状杆系结构。