大跨度建筑结构选型的关键因素研究

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建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究大跨度建筑结构是一种大规模建筑结构形式,具有设计难度大、工程复杂、工期长的特点。

随着现代科技的发展,大跨度建筑的形式与设计也得到了很大的提升与改善。

一、大跨度建筑结构形式1. 曲线形结构曲线形结构是大跨度建筑结构中的一种较为常见的形式,如"鸟巢"、"水立方"等建筑中就采用了这种结构形式。

曲线形结构能够有效地分散荷载,提高建筑结构的抗震和抗风能力。

2. 网架结构网架结构是大跨度建筑结构中应用广泛的一种形式,具有结构轻巧、构造简单、施工容易的优点。

网架结构可以有多种构造形式,如平面网架、曲面网架等。

3. 悬索结构悬索结构是大跨度建筑结构中的一种经典形式,广泛应用于桥梁、体育场馆等建筑中。

悬索结构的建筑高度大,能够突出建筑的雄伟气势,且具有优良的抗震和抗风能力。

4. 穹顶结构穹顶结构是大跨度建筑结构中的一种特殊形式,可以创造出具有文化内涵和科技感的建筑形态。

穹顶结构可以有多种构造形式,如格架式穹顶、索展式穹顶等。

1. 结构分析与计算大跨度建筑结构的设计需要进行复杂的结构分析和计算,以确保结构的稳定性和安全性。

结构分析需要考虑建筑荷载、地震和风荷载等因素,计算分析需要使用计算机辅助设计软件进行模拟和优化。

2. 材料选择与技术应用大跨度建筑结构中材料的选择和技术的应用对建筑结构的稳定性和安全性具有重要的影响。

在材料选择方面,需要考虑强度、耐久性、抗腐蚀性等因素;在技术应用方面,需要采用先进的施工技术和管理模式。

3. 环保设计与节能优化大跨度建筑结构在设计中也需要考虑环保设计和节能优化的因素。

环保设计要求建筑结构对环境的影响尽可能小;节能优化则需要考虑如何在建筑结构设计中减少能源的消耗。

4. 美学设计与文化传承大跨度建筑结构在美学设计和文化传承方面也具有重要的意义。

建筑结构的外观设计需要与建筑功能和文化内涵相适应,突出建筑的美感和艺术价值;文化传承则需要考虑建筑的历史和文化背景,展现当地的文化特色和风貌。

大跨度建筑结构选型的关键因素研究

大跨度建筑结构选型的关键因素研究

大跨度建筑结构选型的关键因素研究1. 前言随着城市化进程加快和人民文化生活水平的提高,大跨度建筑结构在现代建筑中日益得到应用。

使用大跨度建筑结构可以提高建筑内部的空间利用率,增强建筑的视觉冲击力,同时也可以减少建筑的工程量和建造周期。

在大跨度建筑结构的设计过程中,正确的选型是非常重要的,因此本文将会针对影响大跨度建筑结构选型的关键因素进行研究。

2. 影响大跨度建筑结构选型的因素2.1 设计要求在进行大跨度建筑设计时,需要首先了解建筑的使用要求。

这些要求将直接影响结构选型的选择。

例如,如果建筑需要有大量自然采光,就需要选择能够悬挑较远的结构形式,这就需要结构具备一定的刚度和稳定性。

相反,如果建筑的使用要求较为单一,那么就可以选择更简单的结构形式,以达到成本和技术的优化。

2.2 环境因素大跨度建筑的环境也是影响结构选型的重要因素。

例如,如果建筑位于地震活跃区域,就需要高刚度、高稳定性的结构形式;如果建筑位于风力较大的地区,就需要选择适合抗风的结构形式。

此外,建筑物周围的地质及气候环境,也会对结构的选择产生较大的影响。

2.3 功能需求大跨度建筑的功能需求也是影响结构选型的因素之一。

例如,体育场馆需要具有较高的跨度、较大的观众席以及较小的垂直支撑,因此选择空间桁架结构是一种不错的选择。

相反,展览馆和剧院则需要更加细致和平滑的表面以满足设计需求,因此玻璃及其他表面材料的应用更加普遍。

3. 大跨度建筑结构的适用形式3.1 空间桁架结构空间桁架结构可以利用管、桁等构件连接组合成为较为完整的结构系统以满足大跨度建筑物的载荷条件。

这种结构形式适合各种功能建筑如展馆及体育馆等,其特点是工程量大但轻量化、张力受力体系明确且美观,显然是建筑设计的趋势。

3.2 吊杆式结构吊杆式结构又称索结构,属于轻型高稳定性结构系统。

这种结构的吊杆作用可以使整个结构承受水平负荷,同时具有较大舒张强度。

吊杆式结构极为适用于大型体育场馆等应用场景。

大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究

大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究

大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究一、本文概述随着现代建筑技术的飞速发展,大跨度钢结构因其独特的结构形式和优越的受力性能,在桥梁、体育场馆、会展中心等大型公共建筑领域得到了广泛应用。

本文旨在探讨大跨度钢结构的选型、设计分析以及关键节点的试验研究,旨在为相关领域的工程实践提供理论支持和技术指导。

文章将系统介绍大跨度钢结构的常见类型及其特点,包括悬索结构、斜拉结构、拱桥结构等,并对不同结构类型的适用性进行评述。

随后,本文将深入阐述大跨度钢结构的设计原则和方法,包括静力分析、动力分析、稳定性分析等,以确保结构的安全性和经济性。

在此基础上,文章将重点关注大跨度钢结构中的关键节点设计,包括节点的选型、受力性能分析以及细部构造设计等。

通过节点试验研究,探讨关键节点在不同受力状态下的性能表现,为节点的优化设计提供依据。

本文将总结大跨度钢结构选型、设计分析及关键节点试验研究的成果和经验,指出目前存在的问题和不足,并展望未来的研究方向和发展趋势。

通过本文的研究,旨在推动大跨度钢结构技术的创新与发展,为相关领域的工程实践提供更为科学、合理的解决方案。

二、大跨度钢结构选型研究大跨度钢结构选型是钢结构设计的核心环节,其选型合理性直接关系到结构的稳定性、经济性以及施工的可行性。

在大跨度钢结构选型研究过程中,需要综合考虑结构跨度、荷载条件、材料性能、施工技术以及美学要求等多方面因素。

根据结构跨度和荷载条件,进行初步的结构形式选择。

对于超大跨度结构,悬索结构、斜拉结构以及空间网格结构等轻型结构往往具有更好的受力性能和经济效益。

而对于中等跨度结构,钢桁架、钢拱桥等传统钢结构形式则可能更为适用。

材料性能也是选型研究中的重要考量因素。

高强度钢材和新型防腐材料的出现,为大跨度钢结构的设计提供了更多可能性。

例如,采用高强度钢材可以有效减轻结构自重,提高结构性能;而新型防腐材料则可以延长结构使用寿命,降低维护成本。

施工技术的可行性也是选型研究中不可忽视的因素。

大跨建筑结构设计要点

大跨建筑结构设计要点

大跨建筑结构设计要点1. 引言大跨建筑是指跨度较大的建筑结构,通常用于场馆、机场、桥梁等重要工程。

大跨建筑结构设计要点涉及材料选择、结构布局、抗震设计等方面,本文将从这些方面介绍大跨建筑结构设计的要点。

2. 材料选择2.1 结构材料对于大跨建筑来说,结构材料的选择至关重要。

常见的结构材料包括钢材、混凝土和木材。

具体的选择需要考虑建筑的功能、负荷要求、耐久性和成本等因素。

钢材通常用于跨度较大、承载能力要求高的部位,混凝土用于提供更好的耐久性和抗震性能,木材则常用于轻型结构和装饰。

2.2 外墙材料外墙材料的选择需要考虑建筑的整体风格和环境要求。

常见的外墙材料包括玻璃、金属板、石材等。

玻璃材料可用于增加建筑的透明度和光亮感,金属板常用于现代风格的建筑,石材则常用于提供建筑的稳定感和质感。

3. 结构布局大跨建筑的结构布局需要考虑建筑的跨度、高度、稳定性和空间利用率等因素。

3.1 平面布局在平面布局上,大跨建筑可以采用单室或多室结构。

单室结构适用于跨度较大、建筑内部空间需求较大的场所,多室结构则适用于灵活分区、功能需求复杂的场所。

3.2 立面布局在立面布局上,大跨建筑可以采用平直或曲线形状。

平直形状适用于现代简约风格的建筑,曲线形状则适用于提供建筑的流畅感和美感。

4. 抗震设计大跨建筑需要进行有效的抗震设计,以确保建筑在地震等自然灾害中的安全性。

4.1 建筑地基合理的地基设计是抗震设计的基础。

在大跨建筑中,通常需要采用深基坑和深基桩等方式来提供足够的支撑和稳定性。

4.2 结构体系合理的结构体系可以提高建筑的整体稳定性。

对于大跨建筑,常见的结构体系包括框架结构、剪力墙结构和桁架结构等。

其中,桁架结构通常用于跨度较大的建筑,剪力墙结构则适用于提高建筑的抗震能力。

4.3 防震装置大跨建筑还可以采用防震装置来提高抗震能力。

常见的防震装置包括减震器和承载控制装置等。

5. 结论大跨建筑的结构设计要点包括材料选择、结构布局和抗震设计等方面。

大跨度建筑结构设计中重点及难点分析

大跨度建筑结构设计中重点及难点分析

大跨度建筑结构设计中重点及难点分析摘要:随着我国经济的发展以及城市化进程的加快,城市建筑不断增加,而在城市建筑中,其建筑结构的设计对于提高建筑的质量有着重要的作用。

同时,在城市的建设中,其大跨度的建筑结构设计是未来城市建筑发展的一种新的趋势,是衡量一个城市和国家建筑体系发展的重要的标准,因此加强对大跨度建筑结构设计的研究进而确保建筑结构设计的合理性,成为设计人员需重点研究的课题。

本文从大跨度建筑结构的发展现状以及大跨度建筑结构设计中的重点和难点等方面进行简要研究和分析,进而为大跨度建筑结构设计提供参考性的意见和建议,进而提高大跨度建筑结构设计水平。

关键词:大跨度建筑;结构设计前言在我国城市化的发展中,城市建筑逐渐增加,大型的综合体建设量也越来越多。

在这些建筑中,由于对建筑的综合性需求,大跨度的建筑在城市中逐渐受到追捧。

同时,由于建筑功能要求,这些大型商业综合体一般具有建筑长度较长、内部大开洞造成连接薄弱、连廊及影厅跨度较大、局部位置大悬挑等共同特点。

因此,我们有必要做好大跨度结构设计工作,确保建筑结构设计的合理性。

因此,设计人员需加大对大跨度建筑的结构设计分析,掌握大跨度建筑结构设计中的重点和难点,进一步提高大跨度建筑结构的设计水平。

一、大跨度建筑结构的发展现状在现代城市中大跨度建筑越来越受到人们的欢迎和喜爱,而大跨度结构的建筑是巧妙的借助力学的原理,结合设计师对自然的感受,比如乔木、贝壳等,形成的一种建筑结构。

这种建筑结构不仅能满足人们对建筑的基本需求,同时由于在设计上接住了大自然中的事物,使得大跨度建筑结构为人们提供一种感官上的愉快享受,进而为人类的创造提供了范本。

但是,在大跨度建筑结构设计中,由于大跨度建筑结构的样式繁多,例如卡斯滕结构和树状结构等。

而随着现今人们生活水平的提高以及建筑行业的发展,简单的建筑设计已经不能满足人们的需求,其建筑也逐渐朝着更大跨度、更大空间、利用更合理以及更加美观的方向发展。

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究

建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计研究【摘要】本文主要探讨了建筑工程中大跨度建筑结构形式与设计的研究。

在介绍了背景信息,阐明了研究的意义,并明确了研究目的。

在对大跨度建筑的定义进行了界定,分析了大跨度建筑的结构形式和设计原则,介绍了大跨度建筑设计所需的技术要点,并对一些大跨度建筑案例进行了深入分析。

在探讨了大跨度建筑设计的发展趋势和重要性,展望了未来研究的方向。

通过本文的研究,可以更好地理解大跨度建筑结构设计的重要性,为未来大跨度建筑领域的发展提供有益的参考和建议。

【关键词】。

1. 引言1.1 背景介绍在当今社会,随着城市化进程的加速和科技的不断发展,大跨度建筑在城市的建设中扮演着越来越重要的角色。

大跨度建筑被定义为跨度大于50米的建筑,通常用于场馆、桥梁、航站楼等需要较大空间的场所。

这类建筑的设计和施工需要更加精密的技术和更高水平的工程经验,因此备受业内人士关注。

大跨度建筑的出现不仅可以为城市增添独特的景观,更可以为人们创造更为宽敞舒适的活动空间,满足人们对于功能性和美学性的需求。

大跨度建筑的设计和施工也是建筑工程领域中的一大挑战,需要工程师们充分发挥创造力和专业知识,应对各种复杂的技术问题。

通过对大跨度建筑结构形式与设计的研究,可以不仅可以提高工程师们的设计水平和施工技术,还可以为未来大跨度建筑的发展提供重要的参考和指导。

对大跨度建筑结构形式与设计进行深入探讨和研究具有重要的现实意义和理论意义。

1.2 研究意义大跨度建筑是当今建筑领域中一种重要的建筑形式,其具有独特的设计风格和技术挑战。

大跨度建筑结构的设计与施工涉及到多个学科领域,包括结构工程、建筑设计、材料科学等,对于推动建筑工程行业的发展具有重要的意义。

大跨度建筑的设计与施工需要充分考虑结构的稳定性和安全性,关乎到建筑物的使用寿命和人员安全。

通过研究大跨度建筑的结构形式和设计原则,可以为工程师和设计师提供指导,确保建筑物能够承受各种外部力量和环境变化,达到长期稳定的效果。

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略

探析大跨度桥梁设计的设计要点与优化策略大跨度桥梁是指跨度达到一定规模的桥梁工程,通常跨度在200米以上。

大跨度桥梁在现代城市化进程中起着至关重要的作用,它不仅连接着人们经济和社会活动的桥梁,也是城市间交通要道的重要组成部分。

而大跨度桥梁的设计要点和优化策略则是保障桥梁设计质量和安全性的重要环节。

一、大跨度桥梁设计的要点1. 跨度确定:大桥梁的跨度是决定桥梁结构形式和荷载的重要参数。

一般情况下,桥梁的跨度越大,所承受的荷载也就越大,因此需要考虑桥梁结构的受力性能和变形特性,并采用恰当的结构形式和材料构造。

2. 梁型选择:大跨度桥梁的梁型选择也是设计的关键环节。

常见的大跨度桥梁梁型有钢梁、混凝土梁和钢-混凝土组合梁等。

不同梁型有各自的优缺点,需要根据桥梁的具体要求和施工条件来选择最适合的梁型。

3. 荷载分析:大跨度桥梁设计需要进行详细的荷载分析,包括静荷载和动荷载的作用效应分析。

静荷载主要包括桥梁自重、活载和温度荷载等,而动荷载主要包括风荷载和地震荷载等。

在设计中需要将各项荷载考虑在内,并对其作用进行综合分析。

4. 梁体结构设计:大跨度桥梁的梁体结构设计需要充分考虑结构的刚度、强度和稳定性,并进行合理的优化。

桥梁的横向和纵向支撑系统、截面形式和构造方式、受力模式和变形特性等都需要进行精确的计算和分析。

5. 施工工艺考虑:大跨度桥梁的设计还需要充分考虑施工工艺的要求,包括梁体吊装、合理的施工顺序、混凝土浇筑工艺等,以确保施工过程中的安全和效率。

二、大跨度桥梁设计的优化策略1. 结构形式优化:结构形式的优化是大跨度桥梁设计的重要环节,通过对结构形式的优化,可以实现结构的轻量化和成本的降低。

在桥梁梁型选择上,针对跨度较大的桥梁可以通过采用空间网架结构、拱桥结构或悬索桥结构等来实现结构的合理化和优化。

2. 材料选用优化:大跨度桥梁的材料选用对结构的安全性和经济性有着重要的影响。

在材料的选择上,需要充分考虑材料的强度、刚度、耐久性和成本等因素,以实现材料的合理使用和优化配置。

大跨度空间结构选型探析

大跨度空间结构选型探析

大跨度空间结构选型探析摘要:在现代化社会发展过程中,大跨度空间结构是空间结构技术未来的发展趋势,是评价一个国家建筑科技水平的重要标准之一。

文章简单概述了大跨度空间结构的结构形式、种类和特点,并分析了大跨度空间结构选型的原则。

关键词:大跨度空间结构;结构形式;结构选型0.引言近年来,大跨度空间结构形式丰富多样,技术水平也在不断提高。

但是,大跨度建筑投资大、影响因素多,需要对其进行合理的研究决策,以获得最佳结构方案并节省投资、提高效率。

因此,结构选型问题在大跨度结构设计中}一分重要。

大跨度结构选型,小仅要了解各种结构的分类及特点,熟知相关结构选型的关键因素,并且能使各因素协调统1.大跨度空间结构的概念横向跨越60m以上空间的各类结构可称为大跨度空间结构。

常用的大跨度空间结构形式包括:网架结构、网壳结构、薄壳结构、膜结构、悬索结构等基本空间结构及各类组合空间结构。

多运用于影剧院、体育馆、展览馆、大会堂、航空港候机大厅等大型公共建筑及大跨度厂房、飞机装配车问、大型仓库等工业建筑。

2.大跨度空间结构的发展动态21世纪以来,中国文化事业和体育赛事如火如荼地开展,同时新建了大量体育建筑及文化建筑,因此大跨度空间结构发展迅速。

例如,以北京奥运会、上海世博会等为契机,建造的大型体育场馆的建设规模和技术水平在世界上都是领先的,也将成为我国空间结构发展的里程碑。

3.大跨度空间结构的形式及特点(表1)3.1网架结构网架是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。

网架结构可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车问等建筑的屋盖。

表1 大跨度结构基本形式的主要技术指标3.1.1网架结构的种类网架结构种类甚多,可按小同的标准对其进行分类。

根据网架本身的构造可分为:单层网架结构、双层网架结构、三层网架结构。

根据组成方式小同,又可将网架分为四大类:交叉析架体系网架、三角锥体系网架结构、四角锥体系网架、六角锥体系网架。

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大跨度建筑结构选型中关键因素研究摘要:大跨度结构是近年来在全世界越来越风行的新型结构,它发展迅速,应用广泛。

本文在介绍了大跨度的基本信息后,主要研究的是大跨度建筑结构选型的两方面关键要素——基本要素和深入研究要素。

从这两方面仔细分析结构选型的重要切入点与选择理由。

基本要素主要是各种大跨度的表面比较浅显的特点与它所对应的建筑功能因素,是结构选型的基础。

深入因素是进一步完善选型的更近一步研究,只有两者都深入了解了,才能真正理解大跨度建筑结构选型的要点,做到建筑与结构的和谐统一。

关键词:大跨度结构选型影响因素美观经济合理引言大跨空间结构近年来在全球发展迅速,结构形式丰富多样,技术水平也在不断提高。

我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱,但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要,近年来也取得了比较迅猛的发展,并且国内也开展了大跨度空间结构的一系列具有较高学术价值的研究工作。

大跨度结构属于空间结构,所谓空间结构,其形状呈空间状,并同时具有三维受力特性,所以大跨度结构通常是比较复杂而多样的。

但是,空间结构往往比平面结构更美观、经济和高效,更能满足人类不断追求改善与扩充其生活空间的要求。

于是空间结构建造及其所采用的技术往往反映了一个国家建筑技术的水平,一些规模宏大、形式新颖、技术先进的大型空间结构也成为一个国家经济实力与建筑技术水平的重要标志。

凡此种种都决定了大跨度结构选型工作是很重要并且与国家发展息息相关的。

而大跨度结构选型的不仅仅是要了解各种结构的分类及特点,仔细把握相关结构选型的关键因素,并且能使各因素协调统一,达成最佳方案才是最重要的。

大跨度结构在建筑结构上来说,大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑。

民用建筑中主要用于影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑,而工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。

大跨空间结构的类型和形式十分丰富多彩,通常将空间结构按形式分为五大类,它们特点应用各有特点,我以表格的方式对它们进行了总结与对比:名称定义跨度特点主要应用网架由多根杆件按照某种规律的几何图形通过节点连接起来的空间结构大中小均适用传力途径简捷,重量轻、刚度大、抗震性能好施工简便,生产效率高,平面布置灵活,造型轻巧,美观最为广泛网壳曲面形网格结构称为网壳结构,有单层网壳和双层网壳之分。

较大杆件单一,受力合理,跨越能力大,安装简便,经济指标好,造型丰富多彩体育场会展中心薄壳壳体结构(学术上把满足t/R≤1/20的壳体定义为薄壳)。

不如网壳承载性能很好充分发挥材料的潜力强度高、刚度大、材料省经济合理不适用体育馆与影剧院悬索悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系很大不出现弯距和剪力效应,充分利用钢材强度,形式多样,布置灵活,能适应多种建筑平面,安装简便但分析设计理论与常规结构相比较为复杂桥梁体育馆膜以性能优良的柔软织物为材料,由膜内空气压力支承膜面,形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。

随意性较大自重轻、跨度大;建筑造型自由丰富;施工方便;具有良好的经济性和较高的安全性;透光性和自结性好;耐久性较差。

无特别针对的应用从上述表格中我们能看到各种结构不同的优势与劣势,只有将它们合理的运用起来,才能达到技术与艺术都最合适的结构选择,甚至创造出完美的建筑。

大跨度选型基本因素大跨度建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能愈来愈复杂,需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举行大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等;另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现,促进了大跨度建筑的进步。

所以大跨度结构得发展是在结构受力合理,造型美观等诸多因素的限制下发展起来的。

而大跨空间结构选型是在建筑方案有关特征参数(如地点、位置、规模、高度、跨度、平立面形状、功能空间的大小分布等)初步确定以后或确定过程中,在建筑结构施工图设计之前与建筑方案扩出阶段交叉进行的一项决策工作。

经过课程学习和一系列的文献的阅读,在综合了以上大跨度结构的介绍及分析,最根本的选型基础更肯定是上述表格,建筑物的功能要求才是是建筑物设计中应考虑的首要因素,功能要求包括使用空间要求、使用要求以及美观要求,考虑结构选型时应满足这些功能要求。

其中使用空间要求和使用要求即为上图中的物质功能,而美观要求即为精神功能。

所选择的结构形式的剖面形式应与建筑物使用空间的要求相适应,尽可能减小结构体系本身所占的空间高度,建筑的声学条件与结构的合理几何形体相结合,采光照明与结构的合理几何图形相结合,排水与结构的合理几何图形相结合。

不同的使用功能要求不同的建筑空间,处理好建筑功能和建筑空间的关系,并选择合理的结构体系,自然形成建筑的外形。

综述,根据专家及工程经验最终总结出了大跨度建筑结构的基本因素中主要包括了平面空间形体、采光及通风、保温及隔热、与环境协调等。

大跨度选型深入研究因素在满足了基本的建筑功能后,我们仍然会面临着很多的结构选择,这是因为经过单纯建筑功能的选型是不够精准的,是仍然有很大的进步空间的。

我认为在这之后的选型才是现代建筑结构选型的关键之处,它可以将结构更完美化理想化。

我将大跨度结构选型的其余的关键性因素主要分为了五点:造型美观,实用耐久,结构轻巧,受力合理,安装简便。

下面我们一一研究。

1.造型美观作为一名建筑学的学生,我把造型美观排在了第一位,因为这往往是我们在结构选型中最关心的问题。

现在的大跨度建筑结构在造型上呈现出一种多远的状态,直面,曲面,不规则面应有尽有,让不了解的人眼花缭乱。

虽然复杂缭绕,但是大跨度建筑的造型审美还是有依据可循的。

首先,将大尺度的结构部分在造型上感性的感性的呈现出来。

在旧时代,也有一些大跨度的建筑,例如古罗马的万神庙的大穹顶,但是在那个时代,大跨度建筑结构往往都在立面上被弱化了,没有发挥出真正的造型价值。

但是现在人们早就意识到,在大跨度建筑中,其大跨部分的外部造型不应只是简单地视为内部结构和空间的自然结果。

由于人类对大尺度的事物有着本能的敬畏,在大跨度建筑的巨大体量面前,人感受到自己的渺小,同时感动于人类力量的伟大。

大跨度建筑具有摄人心魄的力量,它带有崇高感的审美价值,要求其主体部分应以感性的方式充分地呈现出来。

悉尼歌剧院是一个充分展现了大跨度结构的造型魅力而获得成功的实例。

其次,简洁是种美。

虽然结构体系和结构构件的设计都是建立在严格的受力计算基础之上的,但是着并不意味着建筑造型也要严格复杂而拘谨,美观的大跨度建筑设计作品也应在充分体现了结构形态的理性美的简洁大方。

例如我们的水立方,身为极其复杂的膜结构大跨度建筑的代表,虽然力学计算复杂,建造也耗尽心思,但是它整体上有一种简洁的美,整体感强烈。

最后,新旧结合,创新常在,尝试仿生学。

建筑审美,在一定程度上是先验的,并不依赖于个体的主观感受而存在。

然而审美价值还有依赖于人类经验的一面,它反映审美的社会属性与个体经验的差异。

大跨度建筑的审美意象经常表达的语义内容有两类,一是,表达从自然界获得启示,用仿生方式进行演绎;二是,用再现并创新的审美“原型”的方式传承地域文化。

建筑师也认同:自然形态的美是合规律性与合目的性统一的典范。

自然界也有许许多多令人惊叹的空间结构,如蛋壳、海螺等是薄壳结构;蜂窝是空间网格结构;肥皂泡是充气膜结构:蜘蛛网是索网结构;棕榈树叶是折板结构等等。

因此,从某种意义上来说,空间结构是一种仿生结构,它们比平面结构更美观、经济和高效。

所以,我们的目标是把结构的型式与建筑的空间艺术形象融合起来,即结构本身富有美学表现力。

自然界才是是创作的源泉。

大跨度建筑在结构形式上的探索是多方面的,然而其基本原则是从结构的力学特征出发,从几何学、仿生学和自然界中寻找启示。

鸟巢就是自然形态美与钢结构的完美结合。

2.实用耐久结构的使用耐久是一项既基本又有着很高要求的因素。

本文认为实用耐久可主要分为一下二个方面:一.与建筑造型结合紧密有序合理,没有不必要的花俏结构。

所选择的结构形式的剖面形式应与建筑物使用空间的要求相适应,尽可能减小结构体系本身所占的空间高度,建筑的声学条件与结构的合理几何形体相结合,采光照明与结构的合理几何图形相结合,排水与结构的合理几何图形相结合。

不同的使用功能要求不同的建筑空间,处理好建筑功能和建筑空间的关系。

做到结构的真正实用,好用。

二.对自然因素要有良好的抵御能力,例如台风,地震,火灾等。

这点要求了结构的稳定性与各种抗性。

我国曾经发生过很多建筑不合格的悲剧,楼歪歪楼倒倒之流尚且不算,作为大跨度建筑的桥梁也是频频出现问题。

钢结构的刚度强度都很好,但是防火是个比较严重的问题,所以为了追求大跨度建筑的耐久,要从结构和材料两方面入手。

3.结构轻巧这一点主要是由大跨度结构本身的特性及建筑材料所决定的。

新型技术和新型材料的运用都有效地使得结构越来越轻巧实用。

从外观上来分析,膜结构最为轻巧,很多膜结构的建筑都有一种轻薄飞翔的动态感。

悬索结构多用在桥梁上,也看起来比较飘逸而有韵律。

但是相比之下,网壳薄壳相网架结构则略显古老而呆板而厚实。

从材料上来研究,它们几乎都是钢结构,用钢量小的就是更为轻巧的。

但是这一点不可一概而论,因为每一种结构的用钢量都是根据不同方案而具体设置的,所以,某种程度上来说,轻巧在表面上只是给人的一种视觉感官,在结构上是一种经济合理。

4.受力合理大跨结构形式很多,如拱、悬索、薄壳等等。

组成结构的材料有钢、木、砖、石、混凝土以及钢筋混凝土等。

结构的合理性首先表现在组成这个结构的材料的强度能不能充分发挥作用。

随着工程力学理论和建筑材料的发展,结构形式也不断的发展,用最少的材料获得最大的效果是人们一直追求的。

应该选择能充分发挥材料性能的结构形式,合理的选用结构材料。

结构形式必须做到受力合理、传力明确,并不是复杂的结构就一定是最优的结构形式,应力求用简单的结构形式实现复杂的建筑外形。

而现在对大跨度空间结构体系的公认的看法是,梁式结构体系是受力最差的体系。

张拉整体体系——“连续拉、间断压”和索一膜体系是目前最先进、最经济的体系。

但是更为具体的受力分析显然不是我们建筑学学生所能阐述的清楚的,我们所能做到的就是掌握上表的结构的定义而特点,通过理解来得知结构最基本的受力传力途径,使之合理而有效。

5.安装简便安装简便是保证大跨度建筑建造速度快,可以尽早投入使用的首要条件。

首先.先进施工技术是实现先进结构型式的前提,如果没有先进的施工技术,想要完成各种先进的结构形式是不可能的。

例如:薄壳结构是一种薄壁空间结构,主要承受面内的薄膜内力作用,所以材料强度能得到充分的利用,同时由于它的空间作用,多以具有很高的轻度和很大的刚度。

因此可以采用很薄的结构厚度来建造大跨度结构,自重轻、材料省。

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