大跨建筑结构构思与选型

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1、大跨建筑结构构思与结构选型结构选型是个新课题，课题要求从建筑师的角度出发去考虑问题，在现代科学技术知识的指导下，分析和解释建筑设计中的结构选型问题。所以在讨论各种建筑结构时，我们应尽可能从力学入手。阐明各种结构形式的优缺点、适用范围及设计方案的构思。由于结构选型是个综合的科学问题，所以应该考虑结构、设备、施工等各个专业的配合。随着科学技术的发展和人民生活水平的需要，更加由于计算理论的成熟，大空间建筑越来越受到关注，尤其是大空间的公共建筑，而且它是应用大垮结构的重要市场。充分展示结构技术的最新成就与结构造型的魅力。总之结构与建筑在大空间公共建筑设计中有着密切的促进制约和依存的关

2、系纵观世界，国内外的大型公共建筑都是以大空间结构为前提的，从直接关系人民身心健康的体育建筑，到促进信息交流的博览建筑，再到规模巨大大交通建筑，娱乐设施，剧场音乐院等。这些大规模的公共建筑都需要大跨度的结构来支撑其稳定的发展。尤其在国外大空间建筑已经有了很长的一段历史，建筑技术也比较成熟。而在改革开放以来我国的大空间建筑也层出不穷，且培养出了一大批优秀的建筑设计人员，这也进一步为我国的大空间建筑的建造提供了可能。而且大空间结构也有了很大的发展，结构形式也多种多样，有平面的桁架结构，但大多为空间结构，因为空间结构不但省料，还能充分发挥材料的力学性能，这些结构有网壳结构，薄壳结构，

3、悬索结构，膜结构等好多优秀的空间结构。并且由于网架结构在我国应用的比较早而且相应的技术业发展的比较成熟。并且有了一些专业化的生产和施工厂家。其他结构也应用越来越广泛，正是由于计算机的出现，计算理论的成熟使得壳体的受力特点得以正确的解释。再加之施工技术的发展，让大空间的结构更是发展成为可能。但是，前面已经提到了结构对建筑有一定的作用，包括结构对建筑的制约、建筑与结构的相互促进、结构与建筑的相对关系以及建筑与结构的矛盾。而制约关系中又包括空间和形体、界面和形象、以及形式美的表达。而其矛盾的解决可以依靠新结构的研发和多样化的应用来解决。但这些矛盾的解决要依靠建筑师的协调，协调各工程

4、师来共同完成一个好的设计方案。这就需要专业合作，建筑师设计，结构师及早参与结构构思研究结构计算及落实技术细节，使得通过专业合作后一个崭新的方案应运而生。并且一个设计好坏应用哪几种建筑与结构的关系对方案的形成也是至关重要的。我国建筑教育和建筑师的知识结构存在着薄弱环节，即技术教育重视不够，技术知识不强，建筑师需要学习研究结构形态学。建筑离不开结构，因此我们在设计一个方案前认真的学习并了解结构是很有必要的。结构是对建筑安全的保障体制，他承受来自各方面的力的作用，将力传送给大地，从而减少建筑所承受的迫害。结构的强度可以抵御各种作用而使自身不至于被破坏，结构的刚度是结构抵御自身变形的

5、能力，而结构的稳定是结构维持自身稳定状态的能力。结构按材料分类可分为砌体结构、木结构、混凝土结构以及钢结构，另外还有铝合金结构，复合材料结构，甚至还有纸结构。结构的受力状态分为：拉、压、弯、剪、扭五大类，通常按受力来划分结构类型大多局限于构件或节点这些范围较小的结构布局。从整体作用看，结构按受力方向可分为：抗水平力体系，抗竖向力体系，抗倾覆力体系等。大跨结构主要是要抵御竖向作用。在结构设计时，我们可以按照平面结构与空间结构两类方法布置。而且结构还可以按照形态分为体、线面等结构。我们所说的结构是与力密切相关，力作用于结构，结构在力的作用下会产生相应的变形，如受拉伸长、受压缩短、

6、受弯产生弯曲等。结构的变形曲线与荷载、支座条件、结构布置等有着直接关系，正确把握结构的变形形态，对于了解内力分布、合理设计构件形式大有裨益。结构的几何组成分析是判断其整体性的好坏的基本方法。对结构我们可以进行分级划分为一级结构或二级结构，但是其分级结果是相对的，比如一个结构单元在一个场合下是一级结构，换一个场合就可能是二级结构。我们在建造大跨度建筑的时候必须要保证其结构的可靠性，包括其承载方面的安全储备，还有涉及正常使用方面的可用性保证及结构的设计保证年限。而结构力学又符合一定的分布规律，如受压杆件的稳定，力与变形的关系等。关于大跨建筑的受力特点：大跨建筑主要承受以重力为主的

7、，其竖向作用主宰结构，间接作用效应也很明显，其动态作用也不容忽视。其次，大跨建筑结构由屋盖结构、支承结构和基础共同组成。对于大跨建筑而言屋盖毫无疑问是建筑造型的主体，有的屋盖还可以延伸落地，使屋盖与维护结构一体化。而屋盖的几何形态多样，分为平面体系和曲面体系两类。平面体系有水平屋面、单坡屋面、双坡屋面、四坡屋面、锯齿形无眠以及折板屋面；曲面体系包括穹顶、筒形拱、扭面等。而这些曲面又有正高斯曲面、负高斯曲面、可展曲面等。这些曲面又是由一些曲线形式如抛物线、双曲线等经过一定的旋转、平移和直纹得来的。这些屋盖