从北戴河碧螺塔谈形态仿生建筑的结构技术

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1、·房屋建筑·从北戴河碧螺塔谈形态仿生建筑的结构技陈诗白(中铁工程设计咨询集团有限公司，北京100055)摘要：为促进铁路房屋形态的文化性和先进性，针对目前国塔”(图1)已经建塔20年了。作为世界内虽然已经开始关注形态仿生建筑(建筑造型仿生)，但对于形海螺形状的螺旋观光塔，碧螺塔飘入态仿生建筑中的核心课题——结构技术的探讨尚处于起步阶客的相册，也引起业界不断的学术关注。段的现状，对形态仿生建筑的结构技术展开讨论。作为我国形方块建筑形成鲜明对比，形态仿生建筑时态仿生建筑先例“北戴河碧螺塔”的结构设计师，以北戴河碧螺技术以其均衡、稳定的力学美感，使建葫塔为具

2、体工程实例，探讨了结构师如何用结构技术实现建筑的舞，和谐而悠远。仿生造型，如何实现结构体系与仿生形态的一致化；结合对国内外有代表性的形态仿生建筑其他范例的结构技术分析，归纳总结出形态仿生建筑中的结构设计若干要点，分析目前制约结构技术在形态仿生建筑中开拓发展的原因，分析结构技术在形态仿生建筑中的发展前景。关键词：北戴河碧螺塔；形态仿生建筑；结构技术；设计要点j中图分类号：TU3文献标识码：A一譬誓l文章编号：1004—2954(2010)10～O128一O4图1北戴河碧螺塔形态仿生建筑中成功的结构技术，1概述模仿而升华为结构技术扩展创新的一种文模仿的自然

3、生物和被设计的建筑结构，形态仿生建筑也称建筑形式仿生口，或称造型有的理性思维，致力于力学与美学的转化仿生建筑，近几十年来开始在国内外起步。它的研究部地对二者进行类比，从中萃取二者的结意义是为了建筑应用类比的方法从自然界吸取灵感进结构安全适用、经济合理。行创新。形态万千的自然界蕴藏着海螺、贝壳、骨骼、林木2形态仿生建筑的结构技术实例——北花草、蜘蛛网、巢穴等无数优美的可供人类建筑模仿的2．1碧螺塔工程简介自然生物结构。我国形态仿生建筑先例“北戴河碧螺北戴河碧螺塔位于北戴河海滨小东收稿日期：2010一O4—26；修回日期：2010—05—1721．8m，主

4、体建筑面积约850ITI，共7层。作者简介：陈诗白(1957一)，女，高级工程师，1981年毕业于西南交通大学研究生部铁道建筑专业，E—mail：chenshibai01@163．corn。师旨在通过其近似海螺、远若帆轮，与三硅●IlL,◆◆i●◆◆力，以获得更好的充填效果。邹狲．盾构隧道同步注浆技术[J]．现代隧(1)：26—3O．(4)在富含水地层中注浆要求能迅速阻水，快速郑鹏武，谭忠盛，吴金刚．齐岳山隧道注浆必要性充填。故要求浆液凝固时间短，黏性大，保水性强，不证[J]．铁道建筑，2006(1)：20—23．离析，凝胶时间在4～6h，若掘进时建立

5、了土压或气蒋忠信，王衡．南昆铁路岩溶洞穴预报技术[J压，则应尽量确保盾尾密封完好，以防止仓中的水由盾地质，2002(2)：35—37．尾被压入管片背后。当管片背后已被水充填，则需要唐雨．齐岳山隧道大型充填溶腔处理施工技术计，2006(5)．提高注浆压力，以便将地下水随着浆液的推进被挤入毕守森，田淑贤，管晓炯，等．引黄工程国标Ⅱ、I土体中。溶洞处理[J]．水利水电技术，2002(33)：34—36．(5)在盾构始发和到达段，总体上要求缩短浆液杨昌宁．武隆隧道岩溶暗河整治方法探讨[J]．凝胶时间，以便在填充地层的同时能尽早获得浆液固2003(6)：12—1

6、6．结体强度，保证开挖面安全并防止从洞口处漏浆。段贵安，张勇．华蓥山隧道涌突水、涌泥、涌砂参考文献：整治措施[J]．铁道建筑技术，2001(1)：36—39．熊柯，吕兵．暗挖地铁工程二衬结构注浆工‘[1]邹狲．广州地铁二号线盾构隧道同步注浆技术[J]．隧道建设，设计，2008(12)．2002．22(3)：15—21．128铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESI6陈诗白一从北戴河碧螺塔谈形态仿生建筑的结构技术·房屋建筑·仿生建筑形态，来构建北戴河标志性建筑。分析中被假定为刚体，作为螺旋悬挑板的支撑传力构同时，业主和建筑师还提出了碧螺塔应满足

7、“可件，使螺旋悬挑板自核芯筒盘旋悬出；于形态仿生造型赏、可攀，可憩”的形态仿生需求和围绕“水、地、天”意义上，核芯简直接模仿海螺若隐若现的躯体；其建筑3个主题的建筑内部空间使用需求。使用功能，是作为水电、维修等设备用房和仓库。2．2碧螺塔结构技术思路及方案(2)异型轻钢小刚架结构技术。为呈现海螺壳的笔者作为当年北戴河碧螺塔的结构设计师，在刚一条条起伏波纹棱褶和一个个螺壳分区，结构技术采刚接到这项新颖而棘手的工程项目时，心中尚无很明用长短、高度、弧度无一相同的数十组小型轻钢刚架，确的结构体系方向。因此，在设计初期对碧螺塔工程上覆轻钢檩条和异型钢板，这种结

8、构自重轻，受力性能制定的结构总体设计原则是：碧螺塔的结构设计应首好，使各层局部屋面荷载由此逐步