大跨度空间结构的主要形式及特点简析
简述大跨度空间结构的主要形式及特点
间 的结 构 体 系。
３ １膜 结 构 的 主 要 形 式 ．
产效率 ； 网架 的平面 布 置灵 活 ， 盖平 整 ， 利 于 吊 屋 有
顶 、 装 管道 和设 备 ； 安 网架 的 建 筑 造 型轻 巧 、 观 、 美 大方 ， 于建筑 处理 和装 饰 。 便
膜 结 构 主要 有 空 气 支 承 膜 结 构 ；张 拉 式 膜 结 构 ； 架 支承膜 结构 等形 式 。 骨
２ 四角锥 体组 成 的 网架结 构 。主要有 ： 放 四 ） 正
角 锥 网架 、 放 四角锥 网架 、 放抽 空 四角 锥 网架 、 斜 正 棋 盘 形 四角 锥 网 架 、 星型 四角 锥 网架 、 向折 线 型 单 网架等 型式 。 ３ 三 角锥 组成 的网架 结 构 。 主要 有 ： 角锥 网 ） 三 架 、 空 三 角锥 网 架 （ Ｉ型 和 Ⅱ型 ） 蜂 窝 形 三 角 抽 分 、 锥 网架 等型 式 。
见 图 １ 。
架结构 、 网壳 结 构 、 索 结 构 、 结 构 、 壳 结 构 等 悬 膜 薄
五 大空 间结 构及各 类 组合 空 间结构 。 态各 异 的空 形
间 结 构在 体 育 场 馆 、 展 中 心 、 剧 院 、 型商 场 、 会 影 大
工 厂车 间等建 筑 中得 到 了广泛 的应 用 。
六 角锥 网架 。
１２网 架 结 构 的 主 要 特 点 ．
面， 或利 用柔 性钢 索 或 刚性 支承 结 构使 膜 产生 一 定
的预 张力 ， 而形 成 具 有 一 定 刚 度 、 从 能够 覆 盖 大 空
空 间 工作 ， 力 途 径 简 捷 ； 传 重量 轻 、 度 大 、 刚 抗
震 性 能 好 ； 工 安装 简便 ； 施 网架 杆 件 和节 点 便 于定 型化 、 品化 、 在 工厂 中成 批 生 产 ， 利于 提 组 合 型 扭 网壳
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。
简述大跨度空间结构的主要形式及特点
简述大跨度空间结构的主要形式及特点摘要：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网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大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。
关键词：大跨度空间结构形式特点1网架结构由多根杆件按照某种规律的儿何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构，其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。
它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。
1.1网架结构的形式(1)平而桁架系组成的网架结构。
主要有：两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。
(2)四角锥体组成的网架结构。
主要有：正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。
(3)三角锥组成的网架结构。
主要有：三角锥网架、抽空三角锥网架（分1型和11型）、蜂窝形三角锥网架等型式。
(4)六角锥体组成的网架结构。
主要形式有：正六角锥网架。
1.2网架结构的主要特点空间工作，传力途径简捷；重量轻、刚度大、抗震性能好；施工安装简便；网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工丨中成批生产，有利于提高生产效率；网架的平而布置灵活，屋盖平整，有利于吊顶、安装管道和设备；网架的建筑造型轻巧、美观、大方，便于建筑处理和装饰。
2网壳结构曲而形网格结构称为网壳结构，有单层网壳和双层网壳之分。
网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。
2.1网壳结构的形式主要有球而网壳、双曲而网壳、圆柱而网壳、双曲抛物而网壳等。
2.2网壳结构主要特点兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性，杆件比较单一，受力比较合理；结构的刚度大、跨越能力大；可以用小型构件组装成大型空间，小型构件和连接节点可以在工）预制;安装简便，不需大型机具设备，综合经济指标较好；造型丰富多彩，不论是建筑平而还是空间曲而外形，都可根据创作要求任意选取。
大跨度空间结构的主要形式及特点
大跨度空间结构的主要形式及特点
郝飞
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2011(037)003
【摘要】大跨度空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中应用广泛.本文就大跨度空间结构的形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构做简单介绍.【总页数】2页(P82-83)
【作者】郝飞
【作者单位】内蒙古铁道勘察设计院有限公司，内蒙古呼和浩特 010050
【正文语种】中文
【中图分类】TU393.3
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大跨厂房结构的结构形式和构造特点
大跨厂房结构的结构形式和构造特点大跨厂房结构是指跨度较大的工业厂房建筑结构，通常用于制造、仓储、物流等需要大空间的场所。
大跨厂房结构的结构形式和构造特点主要体现在以下几个方面：1. 结构形式大跨厂房结构通常采用钢结构或混凝土结构。
钢结构是常用的一种结构形式，它具有较高的强度和刚度，可以满足大跨度的要求。
混凝土结构则可以通过预制构件的方式实现大跨度的建造。
此外，还有一些特殊的结构形式，如桁架结构、拱形结构等，可以用于大跨厂房的建造。
2. 构造特点（1）大跨厂房结构的主要承载体是梁柱体系。
梁柱体系通常由水平梁和垂直柱组成，承担着荷载的传递和分布。
在大跨厂房结构中，梁柱体系需要具备足够的强度和刚度，以承受荷载的作用。
（2）大跨厂房结构采用大跨度的设计，可以实现大空间的连续性。
这种连续性可以通过增加支撑点、采用悬挑结构等方式来实现。
大跨厂房结构的连续性可以有效地利用空间，提高空间的利用率。
（3）大跨厂房结构通常需要考虑地震和风荷载的作用。
地震和风荷载是大跨厂房结构设计中需要特别关注的因素。
结构设计师在设计大跨厂房结构时，需要根据地震和风荷载的要求进行计算和设计，以确保结构的安全性和稳定性。
（4）大跨厂房结构的施工需要考虑工程的可行性和经济性。
大跨厂房结构的施工需要考虑到材料的选择、施工工艺的确定等一系列问题。
在施工过程中，需要合理安排施工顺序，确保结构的质量和安全。
大跨厂房结构的结构形式和构造特点主要包括钢结构或混凝土结构的选择、梁柱体系的设计、连续性的实现、地震和风荷载的考虑以及施工的可行性和经济性等方面。
这些特点都是为了满足大跨厂房结构的需求，确保结构的安全和稳定。
常见的大跨度结构形式
常见大跨度的结构形式我国规范：跨度60m以上为大跨度。
类型：多为公建，人流集中，规模大，占地面积大。
例如影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港；工业建筑：飞机装配车间、飞机库等。
1、拱结构；拱是一种推力结构：在竖向荷载下产生水平推力；拱是一种无矩结构：通过合理拱轴可使杆件无弯矩；拱可充分利用材料抗压强度，断面小、跨度大。
是一种古老的方法适合脆性材料、石材、砖材、混凝土等关键是侧推力平衡问题2、钢架结构；1、材料强度高，自身重量轻;2、钢材韧性，塑性好，材质均匀，结构可靠性高;3、钢结构制造安装机械化程度高;4、钢结构密封性能好;5、钢结构耐热不耐火;6、钢结构耐腐蚀性差;7、低碳、节能、绿色环保，可重复利用。
3、桁架结构；受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。
这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。
4、网架结构；网架结构是高次超静定结构体系。
板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。
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。
6、薄壳结构；壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。
薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。
由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。
索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。
8、张拉膜结构；张拉整体结构是由一组连续的拉杆和连续的或不连续的压杆组合而成的自应力、自支撑的网状杆系结构，其中「不连续的压杆」的含义是压杆的端部互不接触，即一个节点上只连接一个压杆。
9、充气膜结构；充气膜结构是一种新型建筑结构，是轻型空间结构的一个重要分支，具有丰富多彩的造型，建筑特性、结构特性优越，主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构等。
大跨建筑空间结构类型与特点
大跨建筑空间结构类型与特点研究了这么久大跨建筑空间结构类型与特点，总算发现了一些门道。
先来说说拱结构吧。
拱结构就像咱们平时看到的桥，你看那桥弯弯的形状，是利用了拱的力学原理。
它的特点就是能把顶部承受的重量分散到两侧的支撑点上。
好比你用手撑着一个弯弯的竹子，你在竹子顶端放个东西，重量就通过竹子弯弯的形状传到你的手上了。
而且拱结构造型很漂亮，有一种优雅的曲线美。
还有桁架结构。
这就好比那种由好多木条或者金属条组成的框架，纵横交错的。
我刚了解的时候就特别疑惑，这么多交叉的杆件能结实吗？后来发现啊，它通过这些杆件把力分散了。
如果把大跨建筑比作一个人的话，桁架结构里的杆件就像是人的骨头架子，互相支撑着，能撑起很大的空间。
就像那种大型的厂房，很多都是用桁架结构，宽敞又明亮。
穹顶结构也很有趣。
这个就像一个倒扣着的碗。
它的特点就是整体性特别好。
我见过的一些展览馆之类的大跨建筑使用穹顶结构，内部空间看起来很宏大，而且没有柱子之类的东西遮挡视线。
不过穹顶结构在建造的时候可不容易，就跟做一个特别大的碗似的，怎么保证它的形状工整啊，承受力合格啊，都是问题。
网架结构呢，这是由很多杆件按照一定的规律组合而成的空间结构。
像是大型的体育馆啊，常常能看到这种结构类型。
我就想不明白了，这么复杂的杆件组合是怎么设计出来的，后来才知道这中间有好多数学和力学的原理在里面。
它能把外力均匀地分布到各个杆件上，所以能实现很大的跨度。
索膜结构也很有特色。
膜就像一块大布，只不过是很结实的那种布，索就像缝在布上的线用来牵拉这个膜。
比如说有的大型的临时展厅或者体育场的遮阳篷就用这种结构。
看起来特别轻巧，有一种空灵的美感，但是抗风等方面的设计就要特别讲究，毕竟看起来这么“柔弱”的结构，要在室外经受各种天气的考验。
我觉得每一种大跨建筑空间结构类型都有它独特的魅力和适用的场景，真的很佩服那些设计师们，能够根据不同的需求选择合适的结构类型来打造这么多令人惊叹的建筑。
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近年来，随着建筑工程技术的不断进步，大跨度建筑的设计与施工得到了越来越多的关注与重视。
大跨度建筑是指横跨较大距离的建筑结构，它所涉及到的设计与施工问题是与一般建筑有所不同的。
大跨度建筑结构形式与设计研究成为了建筑工程领域中的一个重要课题。
一、大跨度建筑结构形式在大跨度建筑工程中，结构形式的选择对于建筑的安全性、美观性以及经济性都有着重要的影响。
大跨度建筑的结构形式主要包括桁架结构、索承结构、悬索结构、网架结构等几种。
1.桁架结构桁架结构是由众多的斜杆组成的结构形式，其受力特点是由节点传力，较适合用于横跨较大距离的建筑。
桁架结构的优点是结构刚度大，承受外荷载能力强，适用于大跨度建筑的顶盖。
常见于大型体育馆、会展中心等建筑中。
2.索承结构索承结构是一种利用索索受拉的特性来支撑建筑结构的形式，常见的应用包括长桥、大跨度建筑的屋顶等。
索承结构可以将建筑物的自重和外部荷载通过索索传递至地基，从而减小了结构的变形和影响，提高了结构的稳定性。
3.悬索结构悬索结构是利用悬臂式支撑的结构形式，主要适用于大跨度桥梁和观赛台的建设。
悬索结构具有结构简洁、美观大方等特点，但也存在着对基础和拉索的要求很高，对施工和维护的技术要求也较高等问题。
4.网架结构网架结构是由众多的构件组成的网状结构，其受力特点是担负均匀的荷载。
网架结构的优点是构件单一，易于制作和安装；而网架结构适合于大空间、大跨度的建筑，如机场、车站等。
二、大跨度建筑结构设计研究在大跨度建筑结构设计研究中，需要考虑的因素众多，包括建筑功能需求、受力传递、材料选用、工艺施工等方面。
大跨度建筑在设计时需要从受力机理、结构稳定性、抗震性、自振周期、材料选用等多个方面进行综合考量。
1.受力传递大跨度建筑结构的受力传递是影响其安全性的关键因素之一。
在设计时需要考虑各个构件的受力情况，合理布置结构，避免出现局部应力集中的问题。
为了保证整体结构的稳定性，还需要考虑结构的整体受力情况，保证结构的平衡和稳定。
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大跨度空间结构的主要形式及特点简析
摘要:大跨度空间结构多用于多功能体育场馆,会议展览中心,博览馆,候机厅,飞机库等。
其结构形式主要包括:拱券结构及穹隆结构、网架结构、壳体结构、悬索结构、膜结构等五大空间结构及各类组合空间结构。
关键词:大跨度空间结构形式特点
1 拱券结构及穹隆结构
拱形结构在承受荷重后除产生重力外还要产生横向的推力,为保持稳定,这种结构必须要有坚实、宽厚的支座。
在长期的实践中人们又在单向筒形拱的基础上,创造出一种双向交叉的筒形拱。
而之后为了建筑的发展热门又创造出了穹隆结构。
在大跨度结构中,结构的支点越分散,对于平面布局和空间组合的约束性就越强;结构的支承点越集中,其灵活性就越大。
由于支承点的相对集中而给空间组合带来极大的灵活性。
2 网架结构
网架结构像框架结构一样,承重系统与非承重系统有明确的分工,即支承建筑空间的骨架是承重系统,而分割室内外空间的围护结构和轻质隔断,是不承受荷载的。
在网架结构体系下,室内空间常依照功能要求进行分隔,可以使封闭的,也可以是半封闭或开敞的。
2.1 网架结构的形式
(1)平面桁架系组成的网架结构。
主要有:两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。
(2)四角锥体组成的网架结构。
主要有:正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。
(3)三角锥组成的网架结构。
主要有:三角锥网架、抽空三角锥网架(分Ⅰ型和Ⅱ型)、蜂窝形三角锥网架等型式。
(4)六角锥体组成的网架结构。
主要形式有:正六角锥网架。
2.2 网架结构的主要特点
空间工作,传力途径简捷;重量轻、刚度大、变形小、应力分布均匀、抗震性能好能大幅度地减轻结构自重和节省材料;施工安装简便;网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,屋盖平整,有利于吊顶、安装管道和设备;网架的建筑造型轻巧、美观、大方,便于建筑处理和装饰。
3 壳体结构
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。
网
壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。
3.1 网壳结构的形式
主要有球面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。
壳体结构既可以单独使用又可以组合起来使用;既可以用来覆盖大面积空间,又可以用来覆盖中等面积的空间;既适合方形、矩形平面要求,又可以适应圆形平面、三角形平面,及至其他特殊形状平面的要求。
3.2 网壳结构主要特点
兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,杆件比较单一,受力比较合理;结构的刚度大、跨越能力大;可以用小型构件组装成大型空间,小型构件和连接节点可以在工厂预制;安装简便,不需大型机具设备,综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。
因为壳体结构属于高效能空间薄壁结构范畴,可以适应于力学要求的各种曲线形状,所以其承受弯曲及扭转的能力远比平面结构系统大。
另外,因结构受力均匀,因而可充分发挥材料的材耗,所以壳体结构体系非常适用于大跨度的各类建筑。
4 悬索结构
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,悬索屋盖结构通常由悬索系统,屋面系
统和支撑系统三部分构成。
用于悬索结构的钢索大多采用由高强钢丝组成的平行钢丝束,钢绞线或钢缆绳等,也可采用圆钢、型钢、带钢或钢板等材料。
双层悬索结构平面呈圆形,索分上下两层,下层索承受屋顶全部荷载,为承重索;上层索起稳定作用,为稳定索,上下两层索均张拉于内外两个圆环上而形成整体。
这种形式的悬索结构承重索与稳定索具有相反的弯曲方向,这两种索交织成索网,经过预张拉后形成整体,具有良好的稳定性和抗风能力。
4.1 悬索结构形式
悬索结构按索的布置方向和层数分为:单向单层悬索结构;辐射式单层悬索结构;双向单层悬索结构;单向双层预应力悬索结构;辐射式预应力悬索结构;双向双层预应力悬索结构;预应力索网结构等。
4.2 悬索结构的特点
悬索结构的受力特点是仅通过索的轴向拉伸来抵抗外荷载的作用,结构中不出现弯距和剪力效应,可充分利用钢材的强度;悬索结构形式多样,布置灵活,并能适应多种建筑平面;悬索结构除跨度大、自重轻、用料省外还具有平面形式多样(除可覆盖一般矩形平面外还可以覆盖圆形、椭圆、正方形、菱形乃至其他不规则平面的空间),使用的灵活性大、范围广;由多变的曲面所形成的内部空间既宽大宏伟又富有运动感;主剖面呈下凹的曲面形式,曲率平缓,如处理得当既能顺应功能要求又可以大大节省空间和空调费用;形式变化多样,可以为建筑
形体和立面处理提供新的可能性。
在大跨度结构建筑选型时,悬索结构由于没有繁琐支撑体系的屋盖结构选型,所以该种结构是较为理想的形式。
在荷载作用下,悬索结构体系能承受巨大的拉力,因此要求设置能承受较大压力的构件与之相平衡。
5 膜结构
薄膜结构也称为织物结构,它以性能优良的柔软织物为材料,由膜内空气压力支承膜面,或利用柔性钢索或刚性支承结构使膜产生一定的预张力,从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。
5.1 膜结构的主要形式
膜结构按其支承方式的不同,一般包括:(1)空气膜结构:大跨度时往往在建筑物的对角线方向布置交叉的钢索,对膜面起加劲作用。
而气胀式空气膜结构则是将膜材做成周围密封的圆形双层,充气后形成飞碟状;或将膜材作成半圆形圆筒,充气后如同半个轮胎,以此为单元组合成各种屋盖。
(2)悬挂膜结构:般采用独立的桅杆或拱作为支承结构将钢索与膜材悬挂起来,然后利用钢索向膜面施加张力将其绷紧,这样就形成了具有一定刚度的屋盖。
(3)骨架支撑膜结构:这是以钢骨架代替了空气膜结构中的空气作为膜的支撑结构,骨架可按建筑要求选用拱、网壳之类的结构,然后在骨架上敷设膜材并绷紧,适用于平面为方形、圆形或矩形的建筑物。
(4)复合膜结构:由钢索、膜材及少量受
压的杆件组成,由于主要用于圆形平面,称“索穹顶”。
该结构适用于大跨度的圆形或椭圆形建筑。
5.2 膜结构主要特点
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。
6 结语
除以上几种空间结构外,尚有组合网架结构、预应力网格结构、管桁结构、张弦梁结构、点连接玻璃幕墙支承结构、索穹顶结构等几种常用空间结构,都有自身的特点和实用范围。
比如点连接式玻璃幕墙支承结构能利用玻璃的透明特性追求建筑物内外空间的沟通和融合,人们可以透过玻璃清楚地看到支承玻璃面板的整个结构系统,使这种结构系统不仅起到支承作用,而且具有很强的结构表现功能;索穹顶结构则完全体现了fuller关于“压杆的孤岛存在于拉杆的海洋中”的思想,是由连续的拉索和不连续的压杆组成的一各受力合理、结构效率极高的结构体系。