建筑工程中大跨度建筑结构体系研究

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1、建筑工程中大跨度建筑结构体系研究　　摘要随着当前社会发展的过程中，建筑结构体系不断的发生变化，大跨度钢结构形式成为当前发展最快的结构体系之一。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展战况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一，是当前建筑结构体系发展的重要领域。本文主要就当前大跨度建筑结构体系的应用进行分析与探讨。关键字大跨度空间结构；椼架结构与网架结构；壳体结构；悬索结构；膜结构中图分类号：TU198文献标识码：A文章编号：一、前言随着科技水平的发展，建筑的形式不断的更新，为满足各种需要应运而生的各种的建筑

2、类型，各种结构类型不断地发展演变。随着当前预应力结构技术不断的引入大跨度结构体系中，使得传统建筑结构逐步的发生改变，其张拉结构逐步的成为当前建筑施工的主要结构方式和结果措施。大跨度建筑主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五种主要的空间结构，还包括他们的各种组合与演变。大跨度建筑结构体系的应用能够有效的提高建筑物的稳定性和抗震性能。二、建筑工程中大跨度建筑结构体系分析61、拱券结构及穹隆结构拱卷结构是当前建筑发展中最为常见的结构形式，其被广泛的应用在西方建筑结构当中，其建筑结构设计和发展的前提

3、基础，更是当前建筑发展中的主要施工措施和施工完善体系。古代建筑室内空间的扩大是和拱结构的演变发展紧密联系着的，是通过拱门形式进行结构结构的连接和变化。人类为了谋求更大室内空间在建筑施工的过程中采用各种技术分析手段和控制措施对建筑结构进行严格的设计和管理。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。为了克服这种局限，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。2、椼架结构与网架结构椼架也是一种大跨度结构。在古代，虽然也有用木材做成各种

4、形式的构架作为屋顶结构的，但是符合力学原理的新型椼架的出现却是现代的事。椼架结构虽然可以跨越较大的空间，但是由于它自身具有一定的高度，而且上弦一般又呈两坡后曲线的形式，所以只适合担当作屋顶结构。6网架结构也是一种新型大跨度空间结构。它具有刚度大、变形小、应力分布均匀、能大幅度地减轻结构自重和节省材料等优点。网架结构可分为单层平面网架、单层曲面网架、单层平板网架和双层穹隆网架等多种形式。但层平面网架多由两组互相正交的正方形网格组成，可以正方，也可以斜放。这种网架比较适合于正方形或接近于正方形的巨型平面建筑。如果把

5、单层平面网架改变为曲面拱或穹隆网架，或可以进一步提高结构的刚度并减小构件所承受的弯曲力。从而增大结构的跨度。网架结构可以用木材、钢筋混凝土或钢材来做，并且具有多种多样的形式，使用灵活方便，可适应于多种形式的建筑平面的要求。网架结构象框架结构一样，承重系统与非承重系统有明确的分工，而分割室内外空间的围护结构和轻质隔断，只承受自身重量。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。因此，空间网架的结构形式，用于大跨度建筑具有很大的经济意义。另外，由于空间平板网架具有很大的刚

6、度，所以结构高度不大，这对于大跨度空间造型的创作，具有无比的优越性。3、壳体结构6一般而言，用轻质高强材料做成的结构，若按强度计算，其剖面尺寸可以大大地减小，但是这种结构在荷载的作用下，却容易因变形而失去稳定并最后导致破坏。而壳体结构正是由于合理的外形，不仅内部应力分配既合理又均匀，同时又可以保持极好的稳定性，所以壳体结构尽管厚度极小却可以覆盖很大的空间。壳体结构的刚度，取决于它的合理形状，材料消耗量低，厚度可以做得很薄。该结构的承重和无盖合而为一，使其更加经济有效，且在建筑空间利用上越加充分。壳体结构按其受力

7、情况不同可以分为折板、单曲面壳和双曲面壳等多种类型。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。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6由于钢的强度很高，很小的截面就能够承受很大的拉力，因而

8、在本世纪初就开始用钢索来悬吊屋顶结构。悬索在均匀荷载作用下必然下垂而呈悬链曲线的形式，索的两端不仅会产生垂直向下的压力，而且还会产生向内的水平拉力。单向悬索结构为了支承悬索并保持平衡，必须在索的两端设置立柱和斜向拉索，以分别承受悬索所给予的垂直压力和水平拉力。单向悬索的稳定性很差，为了提高结构的稳定性和抗风能力，还可以采用双层悬索或双向悬索。这种形式的悬索结构承重索与稳定索具有相反的弯