结构构思及其设计技巧研究

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1、结构构思及其设计技巧研究摘要：对于结构设计来说，其符合建筑要求的结构体型布置、结构受力分析等都是结构设计人员需要重点考虑的问题，通过结合笔者从事结构设计实践，对其进行深入探讨，旨在为同行提供借鉴指导。关键词：结构设计；结构布置；结构受力；静力平衡Abstract:Forstructuraldesign,thestructuresizeandlayout,structuralstressanalysis,etc.areallbuildingrequirements,structuraldesigne

2、tsneedtofocusonconsiderationbythecombinationoftheauthorengagedinthepracticeofstructuraldesign,in-depth,isdesignedtocounterpartsdrawguidance.Keywords:structuraldesign;structuralarrangement;forcestructure;staticequilibrium屮图分类号：TU318文献标识码：A文章编号:引言结构的运用首

3、先是为了创造合乎使用要求的空间，即合用空间。在现代建筑合用空间的创造件，结构构思的基本思路与设计手法可采取以下几面展开：（1）如何使结构的覆盖空间与建筑物的使用空间一致；（2）如何使结构采取合理几何体形与建筑物的使用要求相互协调；（3）如何从结构的静力平衡系统来考虑建筑物的空间组合；（4）如何从结构的整体受力持点来考虑建筑物的空间扩展；（4）如何从结构传力的定向控制来考虑建筑物的空间扩展。结构体型布置的构思建筑物的使用要求涉及面很广，除了使用空间的大小、形状及其织成关系外，诸如采光、照明、通风、排

4、气、音响、开启面、排水等要求，对结构形式或结构几何体形的确定，都冇比较直接的影响，而这些因索却正是我们在酝酿结构方案时容易忽视的。结构的合理儿何体形是在相对意义上讲的，主要受材料力学性能和结构工作性能的制约。在结构构思的最初阶段就要注意到，既不能单纯地强调结构合理而不顾建筑物的使用要求，也不可迁就使用要求而给结构设计和施工带来大的弊病和麻烦。富于创造性的结构构思，总是这二者较为完美的结合。对建筑采光、照明与结构的合理结构体形构思。在使用空间的侧界面上开设采光带并不困难，特别是在框架结构系统中。但当

5、需要采用顶部釆光或顶部高侧采光方式时，在屋盖的水平构件上设置天窗，将使得屋盖结构的传力路线迂回曲折，水平构件跨中弯矩增大，受力恶化。此外，天窗和挡风板突出屋面，风荷载增加，因此柱子和基础的截面、配筋都必须加大。这种天窗还增加了无用的结构覆盖空间，而室内天然采光照度也不均匀。对此，通过利用屋盖结构层空间开设采光带或采光口，如在桁架上下弦杆之间设下沉式天窗，利用桁架悬挑端部的收束做进光口，结合钢筋混凝土大梁布置采光井，在平板网架周边的高度内开高侧窗等。另外，通过结构单元的适当组合，形成高侧采光或顶部采

6、光。在剖面设计中，这些屋盖结构单元可以按高低跨或锯齿形等方式排列；在平面组合中，结构单元之间则可以留出空档。类似这些子法不仅常见于工业建筑、而一些大型公共建筑中也能与结构的运用协调一致，取得良好效果。结构的静力平衡系统结构在正常的工作状况下必须是处于相对静止的平衡状态，即结构受力后，既不移动（单力的总效果为零）,又不转动（力矩的总效果为容）。结构的静力平衡系统就是在荷载作用下自身能保持平衡稳定、无移动或转动情况发生的结构传力系统，一个受力合理而构思巧妙的结构传力系统，不仅要尽可能避免增加不必要的传

7、递构件，而且，还应当根根建筑功能要求，使建筑物的空间组合与结构的静力平衡系统有机地统一起來。对建筑物空间组合有很大影响的，主要是用于大空间的屋盖结构静力平衡系统.和用开放空间的悬挑结构静力平衡系统。现代结构技术为人空间建筑屋盖结构静力平衡系统的方案构思提供了各种新的可能性，因此，与Z相适应的大空间的组合方式也就越来越灵活多样了。单一式大空间与屋盖结构的静力平衡系统。采用许多屋盖结构形式都可以获得单一的大跨度室内空间，而不必象过去拜占庭建筑或哥特建筑那样，另外附加为结构静力平衡系统所必须设置的附属建

8、筑空间。当采用有水平拉力或水平张力的人跨度屋盖结构来覆盖单一式大空间时，应着重地考虑这一类屋盖的支承结构形式一一垂直支承结构系统或倾斜支撑结构系统。对于平衡屋盖水平拉力或水平推力的垂直支承结构系统，一般是出屋盖周梁相与该圈梁连接的垂直支柱构成的。例如，浙江人民体育馆马鞍形悬索屋盖，其索网是张拉在截面为200x80厘米的钢筋混凝土空间曲梁上的。此圈梁固定在它下面的44根不同高度的柱子上，而这些柱子又和看台梁、内柱等组成了可以阻止圈梁在平面内变形的框架体系。另外，对于复合式大空间的屋盖