大跨空间结构.doc

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1、“大跨空间结构”工程应用实例1.膜结构由张拉结构发展起来，是能覆盖大跨度空间的结构体系。索膜顶棚采用连续的张拉式索膜结构体系,总长度约840m,最大跨度约97m,膜面总投影面积约61000m²,展开总面积约65000m²,单块膜最大展开面积约1800m²,膜面单元一般呈三角形。膜材采用A级PTFE膜。索膜结构边索单跨最大约80m,脊索最大跨度约115m,为大跨度柔性结构。膜顶主要由承重作用的脊索、边索和稳定作用的张拉膜构成,1根边索、2根脊索和膜形成了三角形为顶面的倒锥台状,膜面为双向曲面,膜焊缝主要沿经向放射形布置。整个膜顶支承于外桅杆、内桅杆及阳光谷钢结构上。索膜结构模型世博轴剖

2、面图索结构示意图顶棚平面图国家游泳中心又被称为“水立方”，位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。工程占地62828m²，赛时建筑面积79532m2，建筑物檐口高度31m，基底面积177m×177m，标准坐席17000个（其中临时坐席约13000个，永久坐席4000个）。本工程主体结构设计使用年限100年。“水立方”的建筑外围护采用新型的环保节能ETFE（四氟乙烯）膜材料，由3000多个气枕组成，覆盖面积达到10万m2。这些气枕大小不一，形状各异，最大一个约9m²，最小一个不足1m²。墙面和屋顶都分为内外3层，98

3、03个球型节点、20870根钢质杆件中，没有一个零件在空间定位上是完全平行的。“水立方”最大的设计特色是建筑中气泡和自由结构的加入，使得形体上的极端简洁与表现上的极端丰富愈发相得益彰，体现出东方思想与现代的契合。共由3000多个气枕组成，覆盖面积达到11万平方米的“水立方”膜结构，是世界上规模最大的膜结构工程，也是唯一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。水立方上海世博日本馆，基地形状狭长而不规则，长向两端最长距离约为115.5米，宽度最大约为60米，基地面积为6448平方米。展馆主体为地上2层局部3层，整个建筑由穹顶覆盖，穹顶结构与各层楼板结构各自独立，穹顶采用钢骨空间网架结

4、构，外表面装饰材料为双层ETFE内充气膜。穹顶内为主要展示空间、多功能剧场及辅助空间，地下为地热架空层、雨水储存槽及泵房等。外部结构围护体系分为主网壳和小网壳，均采用单层钢结构网壳，网壳外覆ETFE膜。主网壳长94.5米，宽51.9米，高23.85米，内设6根异性钢网壳柱支撑。小网壳为椭圆行网壳长27米，宽20米，高11.5米。内部结构体系采用带支撑的钢框架结构，主体地上二层，局部三层、四层，一层地下室。框架结构总高度为19.5米。楼屋面采用压型钢板组合楼板体系，舞台上部采用钢桁架结构。钢结构防火采用超薄型涂料，耐火等级一级。1.网格结构空间网格结构是由多跟杆件，按照某种有规律的几何

5、图形通过节点连接起来的空间结构。网格结构包括网架和网壳，绝大部分网壳结构采用钢管或新型钢材制作。北京奥运会国家体育场，跨度为333mx297m，结构形式为微弯平板网架结构，结构特点为屋盖主体结构是两向不规则斜交平面桁架系组成的椭圆平面网架结构，网架外形呈微弯形双曲抛物面，由24榀门式桁架围绕体育馆内部碗状看台旋转而成，屋盖支撑在24根不等高的立体桁架柱上，柱距为37．958m。北京奥林匹克体育中心综合体育馆，采用人字形截面两块组合型圆柱面网壳，并在屋脊设有斜向拉索，平面尺寸70m×83．2m，矢高13．5m，用钢指标60kg／m²，1988年建成。这是我国第一座复盖建筑面积最大的斜拉

6、网壳。北京奥林匹克体育馆新加坡综合体育馆，采用两对曲线形的脊桁架和四块三角形网壳组成人字形剖面的屋盖。该馆平面为菱形200m×100m．支承在周边58根钢拄和两对内拄上．总复盖建筑面积13750m²，用钢指标86kg／m²。1990年建成。该网壳采用地面和低空拼装，并设置三道铰线用千斤顶提升就位。在安装阶段．屋盖各部分之间驶边柱上、下两端均为铰接。待施工完后再加以固定，这种由日本空问结构专家川口卫开发的所谓Pantadome施工法，曾在巴塞罗那奥运会主体育馆网壳穹顶(平面尺寸106m×128m)施工时采用。新加坡体育馆中国国家馆的建筑面积为平方米，其结构体系为钢框架剪力墙结构体系，所

7、用钢材达2.3万吨。中间以四个混凝土核心筒作为主要的抗侧力及竖向承载体系，核心筒结构标高为68米。每个核心筒截面为18.6米×18.6米，相邻核心筒外边距约70米，内边距33米；屋顶边长为138米×138米。中国馆34米以下仅存在16根劲性钢柱，即每个核心筒的四个角部设置截面为箱形（800×800）的劲性钢拄，劲性钢拄从底板起始达60米，与屋顶桁架顶高度相同。从33.75米起，采用20根巨型钢斜撑支撑起整个大悬挑的钢屋盖。巨型钢斜撑底部与核心筒内的劲性柱连