建筑结构选型课程报告——结构实例分析
班级：09城规
学号：------------
姓名：------------
2011年6月
目录
一、引言 (3)
二、框架结构 (4)
三、剪力墙结构、框剪结构 (6)
四、超高层建筑（筒结构）
抗风/抗震 (7)
五、桁架结构 (9)
六、拱结构 (11)
七、网架结构/大跨度屋盖 (13)
八、悬索结构 (15)
九、膜结构 (16)
一、引言
著名的建筑师及结构师奈尔维在他的《结构在建筑中的地位》一书中这样说：“现在建筑设计所要求的新的、宏伟的结构方案，使得建筑师必须要有理解结构构思，而且应达到这样一个深度和广度：使其能把这种基于物理学、数学和经验资料之上而产生的观念转化为一种非同一般的综合能力，转化为一种直觉和与之同时产生的敏感能力。”
结构概念是建筑物赖以生存的基础，建筑师只有掌握它，并在建筑设计的初期就自觉地运用它，才能设计出真正优秀的建筑。对建筑师而言，从整体把握结构的概念掌握结构体系的选择以及布置，远比了解结构计算重要。
正是出于上述原因，作为一名城市规划学子，对建筑结构的学习才显得尤其重要。而了解建筑结构很重要的一条就是对结构实例进行分析，只有对建筑的实例有深层的学习研究，打下坚实的基础，才能真正成为一名优秀的城规人。
本文就是对著名建筑结构的实例进行分析，通过此分析来总结对《建筑结构选型》这门课程的学习成果。
二、框架结构
框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。
建筑实例
芝加哥家庭保险公司大厦
工程概况
芝加哥家庭保险公司大厦建于1883－1885年，共10层，高55米，是世界上第一
栋按现代钢框架结构原理建造的
高层建筑，开摩天大楼建造之先河。1871年的芝加哥大火使美国芝加哥市内建筑被严重摧毁.80年代的灾后重建工作又遇到了人口愈益增多、土地价格上涨的困难.于是,建筑师们应和投资人的意愿，采用增加层数的方式一大量增加出租面积，开始构想---让建筑向天空发展.
结构形式及特点
高层结构形式受“编篮式”木构架的启发，使结构依附钢铁构架，铆接梁柱。加上1853年奥蒂斯发明了载客升降机，解决了垂直方面的交通问题。这些为高层建筑产生发展奠定了必要的技术基础。1883~1885年威廉·勒巴隆·詹尼设计了家庭保险公司大楼。
这么高的房屋过去从来没有过.有些听到消息的人认为他是神经病,有些人根本不相信能造这么高的房子.这座被人看作是纸上谈兵的高楼终于造起来了,但争议仍然不断.有人说这样高的房子迟早要倒塌,还有些人甚至为了避免危险而路过时不敢从大楼下面走过.詹尼为了证明这座大楼的安全可靠,把最上面的一层做了他自己的办公室,并一直在上面工作了20年之久.
这座12层的大楼在当今看来已经一点也不高大了,但是它开创了一个建筑史上的新时期---现代高层建筑的发展时期.
三、剪力墙结构、框剪结构
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱，能承担各类荷载引起的内力，并能有效控制结构的水平力。钢筋混凝土墙板能承受竖向和水平力，它的刚度很大，空间整体性好，房间内不外露梁、柱楞角，便于室内布置，方便使用。剪力墙结构形式是高层住宅采用最为广泛的一种结构形式。
建筑实例
美国芝加哥西尔斯大厦
工程概况
美国芝加哥的一幢办公楼,SOM建筑设计事务所设计，1974年建成,高443米，是当今世界最高建筑物之一。总建筑面积418000平方米，地上110层，地下3层。底部平
面68.7×68.7米,由9个22.9米见方的正方形组成。在这些正方形的范围内都不另设支柱，租用者可按需要分隔。整个大厦平面随层数增加而分段收缩。在51层以上切去两个对角正方形，67层以上切去另外两个对角正方形，91层以上又切去三个正方形，只剩下两个正方形到顶。
结构形式及特点
大厦结构工程师是1929年出生于达卡的美籍建筑师F.卡恩。他为解决像西尔斯大厦这样的高层建筑的关键性抗风结构问题，提出了束筒结构体系的概念并付诸实践。整幢大厦被当作一个悬挑的束筒空间结构，离地面越远剪力越小，大厦顶部由风压引起的振动也明显减轻。顶部设计风压为305千克力／米2，设计允许位移（振动时允许产生的振幅）为建筑总高度的1/500，即900毫米，建成后最大风速时实测位移为460毫米。
大厦的造型有如9个高低不一的方形空心筒子集束在一起，挺拔利索,简洁稳定。不同方向的立面,形态各不相同，突破了一般高层建筑呆板对称的造型手法。这种束筒结构体系是建筑设计与结构创新相结合的成果。
西尔斯大厦用钢材76000吨,每平方米用钢量比采用框架剪力墙结构体系的帝国州大厦降低20％，仅相当于采用5跨框架结构的50％。这种束筒结构体系概念的提出和应用是高层建筑抗风结构设计的明显进展。
大厦采用了当时最先进的在房间内和各种管井、管道内普遍装设烟感器、报警器和电子控制的消防中心的消防系统。楼内的自动喷水装置在火警发生时可将水自动喷洒于
任何地点。位于大厦不同高度上的屋顶平台在火警时可用于安全疏散。大厦中安装了102部电梯。一组电梯分区段停靠,从底层有高速电梯分别直达第33层和66层，再换乘区段电梯至各层；另一组从底层至顶层每层都可停靠。
四、超高层建筑（筒结构）
核心筒就是在建筑的中央部分，由电梯井道、楼梯、通风井、电缆井、公共卫生间、部分设备间围护形成中央核心筒，与外围框架形成一个外框内筒结构，以钢筋混凝土浇筑。此种结构十分有利于结构受力，并具有极优的抗震性。是国际上超高层建筑广泛采用的主流结构形式。同时，这种结构的优越性还在于可争取尽量宽敞的使用空间，使各种辅助服务性空间向平面的中央集中，使主功能空间占据最佳的采光位置，并达到视线良好、内部交通便捷的效果。
建筑实例
上海环球金融中心
工程概况
上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年8月29日竣工。是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层，开发商为“上海环球金融中心公司”，由日本森大楼公司（森ビル）主导兴建上海环球金融中心是位于中国上海陆家嘴的一栋摩天大楼，2008年8月29日竣工。是中国目前第二高楼、世界第三高楼、世界最高的平顶式大楼，楼高492米，地上101层，开发商为“上海环球金融中心公司”，由日本森大楼公司（森ビル）主导兴建。
结构形式及特点
(抗风/抗震)
上海环球金融中心新建工程的主体结构为钢骨及钢筋混凝土混合结构。位于周边的巨型结构和中部核心筒是塔楼受力体系的核心部分。周边的巨型结构由巨型柱，带状桁架和巨型斜撑共同组成。周边巨型柱从地下室B3层开始设置，从第6层起，巨型柱之间每隔12层设有一道1层高的带状桁架，带状桁架之间通过巨型斜撑连接。中部核心筒79层以下主要为钢筋混凝土结构，在有伸臂桁架的部位，核心筒剪力墙内的钢骨架为型钢组成的桁架。中部核心筒与周边巨型结构之间通过伸臂桁架连接，伸臂桁架高3层，分别布置在28~31层、52~55层、88~91层之间。周边巨型结构和中部核心筒—起
共同承受大楼的水平荷载。塔楼91~101层，有—个三维的框架结构，既起到支撑观光缆车的作用，又连接周边巨型结构，起到顶压桁架的作用。
大楼在90楼（约395米）设置了两台风阻尼器，各重150公吨，使用感应器测出建筑物遇风的摇晃程度，及通过电脑计算以控制阻尼器移动的方向，减少大楼由于强风
而引起的摇晃，而预计这两台阻尼器也将成为世界最高的自动控制阻尼器。
慈溪风阻尼器将装上世界最高大楼。最近宁波玺玛克智能科技有限公司与上海环球金融中心就智能通道控制系统项目签约，该系统将涵盖大楼3000多个通道控制点的进出自动识别管理，这也是国内单体建筑智能化通道控制技术要求最严、科技含量最高、合同金额最大的智能安防项目。
五、桁架结构
桁架结构（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。
建筑实例
国家大剧院
工程概况
中国国家大剧院位于北京市中心天安门广场西，人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积11.89万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其中主体建筑10.5万中国国家大剧院标志平方米，地下附属设施6万平方米。
结构形式及特点
国家大剧院壳体钢结构主要由148榀沿椭球面均匀垂直布置的平面桁架、11840根水平布置的环向系杆、对称布置的四块平面斜撑及顶部结构组成，也就是说国家大剧院是以众多桁架组成的壳体结构。壳体总用钢量约6760t，主要钢材材质为Q345D钢。
平面桁架按照是否外露分为长轴桁架和短轴桁架，短轴桁架区域的屋面采用玻璃形式，为外露构件，采用厚度为60mm钢板条作为桁架的弦杆和腹杆，共46榀，总重量约为2050t；长轴桁架区域的屋面采用钛合金板形式，为隐蔽构件，其弦杆和腹杆均为H型钢截面，共102榀，总重量约为2100t。水平布置的环向系杆采用Φ140～Φ194等规格的钢管，通过两端的半球与平面桁架连接。平面斜撑布置在长轴区域，截面均采用H型钢截面。顶部结构由钢管环梁、箱形梁、顶部短轴桁架、顶部长轴桁架、连系杆组成，钢管环梁的规格为Φ1117.6×26，顶部短轴桁架、顶部长轴桁架、连系杆与下部结构近似，总重量约为1050t。
六、拱结构
拱结构比桁架结构具有更大的力学优点。在外荷作用下，拱主要产生压力，使构件摆脱了弯曲变形。如用抗压性能较好的材料（如砖石或钢筋混凝土）去做拱，正好发挥材料的性能。不过拱结构支座（拱脚）会产生水平推力，跨度大时这个推力也大，要对付这个推力仍是一桩麻烦而又耗费材料之事。由于拱结构的这个缺点，在实际工程应用上，桁架还是比拱用得普遍。
建筑实例
俄罗斯风景桥
工程概况
风景桥（Zhivopisny Bridge）是俄罗斯首都莫斯科克雷拉茨科耶区横跨莫斯科河
（Moskva
River）的一座公路斜拉桥，全长1460m，其中主桥长409.50m，宽37m；跨河钢拱桥塔高105m，拱跨182m，斜拉索78根，拱顶下部建有圆形观景台和餐厅；桥面至水面高30m。风景桥于2007年12月建成通车。
结构形式及特点
为了避免
道路与附
近的地铁、公园、抽水站等公共设施的干扰，在地形地物受限的
情况下，充分利用了河道上的空间，将桥梁架设在河道中心线上，在平面上桥梁与河流重叠。利用刚架拱横向布置巧妙地将桥墩基础设置在两岸岸边，这样既能保证桥墩的生根，又能使桥下河流畅通无阻，真是巧夺天工的设计。风景桥还有一个特点就是它的斜拉索体系。桥梁主跨为等截面的钢箱梁，钢箱梁被由刚架拱上的斜拉索牵引支撑，梁塔（刚架拱）完全分离，形成全浮悬状态，在78根拉索下组成了空间曲线索面的对称性斜拉桥。这种体系如果单就主梁的全浮悬状态来说，其抗震能力是很高的，当然，全桥的抗震水平还依赖于作为斜拉桥的主塔-刚架拱的稳定能力。看似两个毫无搭界的单一结构，一个是拱结构，一个是梁结构，它们通过斜拉索的连接使风景桥形成了一座独特的斜拉桥，这种由简单结构构件组成的复合结构形式的桥梁很值得我们桥梁工程师学习与借鉴。考虑观光的需要，桥梁主跨正上方利用刚架拱的支撑设置了类似于太空舱的圆形旋转餐厅。这成为风景桥一个建筑特点。
七、网架结构/大跨度屋盖
由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点；可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱
网架结构
距车间等建筑的屋盖。缺点是汇交于节点上的杆件数量较多，制作安装较平面结构复杂。
建筑实例
上海体育馆
工程概况
上海体育馆，也称上海大舞台，坐落在上海西南地区，著名的华亭宾馆对面，1975
年建成使用。主馆呈圆形，高33米，屋顶网架跨度直径110米，采用平板型三向网架结构，网格尺寸为跨度的1/8。馆内可容纳观众18000人。1999年经改建，新增1250m2的双层舞台，设施先进，是目前国内首家剧院式的体育馆。可承接各类文艺演出、大型体育比赛、集会、大型展览等等，观众容量仍可保持在12000人左右。
结构形式及特点
主体是圆形的比赛馆，直径114米，高33米，顶盖采用钢管网架结构，用9000多根无缝钢管和938只钢球拼焊而成，重达660吨。比赛馆的面积为3．l万平方米，大厅
有座位1·8万个。设备新颖．有活动看台、折叠式篮球架、程序控制调光设备、空气凋节设备、光电控制计时记分牌等。1983年在体育馆东南新建上海游泳馆，建筑面积1．58万平方米。外形为不等边六角形，墙面浅蓝色、比赛大厅中有游泳池2个，常年水温保持在25℃左右。
八、悬索结构
由柔性受拉索及其边缘构件所形成的承重结构。索的材料可以采用钢丝束、钢丝绳、钢铰线、链条、圆钢，以及其他受拉性能良好的线材。
建筑实例
国家体育馆
工程概况
国家体育馆位于北京奥林匹克公园中心区（B区），是北京2008年奥运会三大主场馆之一。它主要由比赛馆和热身馆组成，其中比赛馆可容纳观众约1.8万人，总建筑面积约为80890m2。地下1层，地上4层。体育馆屋盖平面投影为两个矩形，纵向长195.5m，横向宽114m，屋盖分别覆盖比赛馆和热身馆，其中比赛馆尺寸为114m×144.5m，热身馆尺寸为51m×63m。体育馆屋面呈南高北低的波浪形曲线，结构最高点标高为42.454m。
结构形式及特点
国家体育馆钢屋盖采用新型的“双向张弦大跨度空间结构”，是国内最大的双向张弦超大跨空间结构。钢屋盖上层为正交正放的平面桁架（横向18榀，纵向14榀），网格
间距为8.5m，结构高度为1.518～3.973m。其中上弦、腹杆采用无缝圆钢管，节点为焊接球，下弦采用矩形管，铸钢节点连接，桁架材质为Q345C钢。钢屋盖下层为钢撑杆及双向预应力空间张拉索网，横向14榀，纵向8榀带索，横向为双索，纵向为单索，钢索采用挤包双护层大节距扭绞型缆索，强度等级1670MPa，Φ109×5~Φ367×5；撑杆为Φ219×12的钢管。
九、膜结构
膜结构(Membrane)是20世纪中期发展起来的一种新型建筑结构形式,是由多种高强薄膜材料(PVC或Teflon)及加强构件(钢架、钢柱或钢索)通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成某种空间形状,作为覆盖结构,并能承受一定的外荷载作用的一种空间结构形式.膜结构可分为充气膜结构和张拉膜结构两大类.充气膜结构是靠室内不断充气,使室内外产生一定压力差(一般在10㎜～30㎜水柱之间),室内外的压力差使屋盖膜布受到一定的向上的浮力,从而实现较大的跨度.张拉摸结构则通过柱及钢架支承或钢索张拉成型,其造型非常优美灵活
建筑实例
青岛颐中体育场
工程概况
青岛颐中体育场的罩篷采用索膜结构体系，是国内第一个主要依靠自己的技术力量设计、建造的大型体育场膜结构，也是国内第一个采用张拉整体式膜结构的体育场，于2000年7月建成。
该体育场是由60个锥形膜单元组成的脊谷式张拉整体式膜结构。长轴266m，由86m长的直线段和两端半径为90m的半圆弧组成，短轴180m。立柱标高42.5m，内环索标高36.5m。篷盖悬挑沿周边均约40m，具有较好的排水坡度及建筑美感；膜覆盖面积（投影面积）约30000m2，可容纳6万名观众。
结构形式及特点
整个篷盖是由钢结构支撑系
统、钢索、膜组成的一个典型索膜张拉体系。每个单元由一个立柱支撑，通过谷索、脊索、内外边索的张拉作用成形。上、下吊索则作为活(雪)荷载和风荷载必需的稳定索。罩篷内圈由4根Φ109×7的钢索组成索束，形成受拉内环，外圈钢结构由上、下环梁、立柱、斜腹杆共同组成，形成受压外环。这种内环受拉、外环受压的空间体系，有着良好的白平衡性及整体稳定性，大大减小了对已有混凝上结构的影响。但是由于本工程受压环存在着直线段，环向受力很不均匀，且内环索（挑篷前端）位移较大，经过方案的反复调整，最后决定把直线段的上、下吊索改换成三角形钢桁架以增加体系的整体刚度，同时在直线段的后挑出端加下拉杆至混凝土看台柱以改善篷盖的受力状况。计算后发现，钢环梁的轴压力大大降低而且分布均匀，环索的最大位移也不大于200mm，效果令人满意。
罩棚所用的膜材料为法国FERRARI PRECONTRIANT 1302 FLUOTOPT，最小抗拉强度为140kN/m，厚度约为1mm，每平方米重1.35kg。张拉机构的位移量为0.6m，以此达到向整个索膜结构体系施加预应力。
参考文献
[1]王国周.钢结构原理与设计[M] .北京：清华大学出版社，2007.
[2]秦荣. 高层与超高层建筑结构[M].北京：科学出版社，2007.
[3]王湛. 建筑结构选型[M].广州：华南理工出版社，2009.
参考网站
[1] https://www.doczj.com/doc/2b2401414.html,
[2] https://www.doczj.com/doc/2b2401414.html,/bbs/
结构选型考试大纲（参阅课件PPT与教材） 1、建筑结构的定义。 在建筑物（包括构筑物）中，由若干构件，如梁、板、柱、杆件和节点等连接而构成的能承受作用（或称荷载）的骨架体系。 建筑结构类型通常以材料和力学逻辑米划分。 2、建筑结构类型通常的W种划分方式（材料和结构受力）。 按材料分： 砌体结构、浞凝土结构、木结构、钢结构、新型材料（合金、玻璃、纸、高分子）、复合材料、混合结构（砖混、钢木） 按结构受力分： ?构件的受力状态：拉、压、弯、剪、扭； ?整体的受力状态：抗水平力体系、抗竖句力体系、抗倾覆力体系 3、建筑结构的按空间布局的分类。 ?平而结构体系——假定结构的作用力及其唯一和变形都在结构所处的平而内。此法较为保守。 ?空间结构体系——将结构定义为三维空间结构受力体系，受力和变形也考虑空问效应。此法较为经济。 4、建筑结构的使命 功能使命 ?利用某些材料和技术手段，支撑起所需的建筑空间，抵抗?力与其它各种作用。 经济使命 ?用最少最轻的材料，覆盖跨度更大的空间，实现更高的高度。 精神使命 ?体现人的美学动机和精神意志，或柔美、或刚劲、或崇高、或张狂、或奇异。 5、砌体结构的适用范围（8层及以下_多层建筑）。 6、拱、壳、索等结构形式的受力共同点（将弯矩转化为轴力）。 7、框架结构在水平力作用卜\其梁柱弯矩与M数的关系（正相关）。
8、 高M 建筑在均布水平荷载作用卜\竖向结构构件的弯矩与侧向位移分别与建 筑的总高度的代数关系（二次方、四次方）。 9、 钢筋混凝土框架结构根据主要承重框架的布置方式。 10、框架结构在水平荷载作用卜\表现出的弱点。 6、 框架结构的构成，框架的承载力和结构效能所依赖的因素。 7、 剪力墙的作用（刚度、位移）。 8、 高层建筑结构设计中的决定因素（抵御水平萜载，控制侧向位移么 9、 目前高层建筑屮强度最高的结构型式（筒体）。 10、 门式刚架中柱和横梁的连接方式（刚接），桁架中各杆件的连接方式（铰接）。 11、 拱结构的受力特点（拱截面压力，拱角推力）。 12、 薄壳结构必备两个条件（曲面的、刚性的）。 13、 简壳结构根据跨度与波1<:之比的分类（L<:、短）。 14、 网架结构的构成（桁架交叉）。 15、 简单概括，高M 建筑结构的特征（插入地面的悬臂构件）。 16、 大跨建筑屋面的形态分类。 ① 平面体系：水平、坡顶、折板； ② 曲面体系：穹顶（正高斯）、简形（零高斯）、扭面（负高斯） 17、 仲缩缝、沉降缝、沉降缝的设置原则（上部与下部的断幵原则）。 18、 框架主梁的截面合理的高跨比（1/8-1/12 ）。 19多层民用建筑框架结构的适宜柱距（6-8m ） 檐板 框架粱 格板 枢架梁 横向框架承重 （只适用于非震区） 纵向框架承重 （不适用于地震区〉 纵横向框架承重 （适用于地震区）
成绩 考查课结课作业（论文） 题目：建筑结构选型实例分析 课程名称：建筑结构选型 学院：土木与建筑工程学院 学生姓名： 学号：201104030002 专业班级：城市规划11-1 任课教师：尹涛 2013年6月 《建筑结构选型》课程报告评分表
学生姓名专业班级城市规划11-1 题目名称建筑结构选型实例分析 项目考核指标权重得分 课程报告质量收集调研相 关资料 独立查阅资料、进行调研；有收集处理相关信息及获得 新知识的能力。 10 内容完整、分 析正确合理 内容完整，每部分均包括概述、实例分析和小结，要求 图文并茂。结构实例综合分析的正确、合理性。 30 格式规范、条 理清楚 条理清楚、结构严谨、文理通顺、用语规范、书写格式 规范。 20 创新工作中有创新意识，一定的自己的理解，一定独创性。20 完成任务及答辩的情况答辩根据课程报告内容，正确回答相关问题10 学习态度、按时提交，按要求修改完善10 总分 简要评语： 任课教师签名：年月日 目录
一、引言 (1) 二、多层建筑（砖混结构、框架结构）.................... (1) 三、高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）........................ .. (5) 四、超高层建筑（筒中筒结构）................................ . (8) 五、工业厂房（轻型钢结构） (9) 六、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）.. (10) 七、桥梁结构（桁架结构、拱结构、悬索结构等）................. . (13) 八、总结 (17) 引言 对于建筑结构，它们并不是我们通常所说的建筑物，而是隐藏于建筑物外表之下的，构成建筑
通过这一个学期建筑结构选型将建筑结构分类如下:●平面结构 梁柱结构(框架结构 桁架结构 单层钢架结构 拱式结构 ●空间结构 薄壁空间结构 网架结构 网壳结构网格结构 悬索结构 薄膜结构 ●高层建筑结构 ●平面结构 平面屋盖结构空间跨度相比较小,节点、支座形式较简单。 2008年奥运会摔跤比赛馆总建筑面积约23950平方米,比赛馆平面是一个82.4*94米平面,屋面是反对称的折面,采用巨型门式钢钢架结构,将建筑塑造为富有韵律感的
造型,如图所示。三维整体模型工程屋盖由12榀空间门式钢钢架组成,跨度82.4米,中心距8,0米,钢刚架为四肢组合的格构式结构。构件间的连接节点均为相贯节点,钢架柱(钢管连接于看台部分的钢筋混凝土柱,屋盖结构外形简洁、流畅,节点形式简单,刚度大,几何特性好。 单榀空间门式钢刚架单榀空间门式钢刚架(有连系杆单榀空间门式钢刚架(有连系杆
刚架柱支座 ●空间结构 ●网格结构 ?网架结构 一:2008奥运会国家体育馆 国家体育馆位于北京奥林匹克公园中心区,建筑面积80 476m2 ,固定座席118 万座,活动座2 000座,用于举办2008 年奥运会的体操、手球比赛,赛后用于举办体育比赛和文艺演出。虽然体育馆在功能上划分为比赛馆和热身馆两部分,但屋盖结构在两个区域连成整体,即采用正交正放的空间网架结构连续跨越比赛馆和热身馆两个区域,形成一个连续跨结构。空间网架结构在南北方向的网格尺寸为815m,东西方向的网格有两种尺寸,其中中间(轴a和○K之间的网格尺寸为1210m,其他轴的网格尺寸为815m。按照建筑造型要求,网架结构厚度在11518~31973m之间。不包括悬挑结构在内,比赛馆的平面尺寸为114m ×144m,跨度较大,为减小结构用钢量,增加结构刚度,充分发挥结构的空间受力性能,在空间网架结构的下部还布置了双向正交正放的钢索,钢索通过钢桅杆与其上部的网架结构相连,形成双向张弦空间网格结构。其中最长桅杆的长度为91237m,钢索形状根据桅杆高度通过圆弧拟合确定。在
建筑结构选型课程报告 ——结构实例分析 目录 一、引言 (3) 二、框架结构 (4) 三、剪力墙结构、框剪结构 (6) 四、超高层建筑（筒结构） 抗风/抗震 (7) 五、桁架结构 (9) 六、拱结构 (11) 七、网架结构/大跨度屋盖 (13) 八、悬索结构 (15) 九、膜结构 (16)
一、引言 著名的建筑师及结构师奈尔维在他的《结构在建筑中的地位》一书中这样说：“现在建筑设计所要求的新的、宏伟的结构方案，使得建筑师必须要有理解结构构思，而且应达到这样一个深度和广度：使其能把这种基于物理学、数学和经验资料之上而产生的观念转化为一种非同一般的综合能力，转化为一种直觉和与之同时产生的敏感能力。” 结构概念是建筑物赖以生存的基础，建筑师只有掌握它，并在建筑设计的初期就自觉地运用它，才能设计出真正优秀的建筑。对建筑师而言，从整体把握结构的概念掌握结构体系的选择以及布置，远比了解结构计算重要。 正是出于上述原因，作为一名新时代建筑学的学子，对建筑结构的学习才显得尤其重要。而了解建筑结构很重要的一条就是对结构实例进行分析，只有对建筑的实例有深层的学习研究，打下坚实的基础，才能真正成为一名优秀的做建筑的人。 本文就是对著名建筑结构的实例进行分析，通过此分析来总结对《建筑结构选型》这门课程的学习成果。而且在本文的中几个案例是自己去调研，还有自己的一些看法。通过这门课的学习，确实让我增长了不少知识和见识；还要感老师，这几周的辛苦。 二、框架结构 框架结构是指由梁和柱以刚接或者铰接相连接而成构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗适用过程中出现的水平荷载和竖向荷载。采用结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用，一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、粒等轻质板材等材料砌筑或装配而成。 建筑实例 大剧院
建筑结构选型 第一章梁 1 梁按照材料分：石梁、木梁、钢梁、钢筋混凝土梁、预应力混凝土梁、钢-钢筋混凝土梁。 2 梁按照截面形式分：矩形截面梁、T形截面梁、薄腹梁、空腹梁、工字型截面梁。 3 梁按支座约束力分类：静定梁（单跨、多跨）、超静定梁（单跨、多跨）。单跨静定梁有：简支梁、悬臂梁。 4 梁主要承受梁轴线方向的荷载。其内力主要为：弯矩、剪力，也伴有扭矩或轴力。梁的变形主要是：挠曲变形。梁的受力与变形特点主要与梁的约束条件有关。 5 梁的变形与受力特点： ①简支梁：内力与挠度较大，常用与中小跨度的建筑，静定结构，两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力。地基较差时采用，也作为沉降缝的连接构件。 ②悬臂梁：悬臂端无支撑构件，视野开阔，空间布置灵活。结构固定端有较大的倾覆力矩。抗倾覆力矩=抗倾覆力矩/倾覆力矩>1.5（雨篷、阳台、车库） ③两端固定梁：梁对柱的约束作用视为弹性支承，梁在竖向荷载的作用下的内力和变形介于两端固定梁与两端简支梁之间。 ④两端外伸简支梁：两端外伸段负弯矩作用，外伸梁中间部分的最大正弯矩和挠度小于相同跨度的简支梁。 ⑤多跨连续梁：负弯矩峰值出现在支座上方，最大弯矩出现在跨中附近，其最大弯矩也不相等。（充分利用截面的承载力：钢混结构进行配筋、采用变高度梁、改变梁的跨度，使弯矩最大值趋于平衡），超静定结构，内力小、刚度大、抗震性能好，对支座变形敏感，支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。 ⑥多跨静定梁：多跨连续梁在弯矩为0初断梁设铰，使之成为静定结构，有连续梁的图形，在支座不均匀沉降式不会产生附加内力，荷载变化时，适应性没有连续梁好。 第二章桁架结构 1 桁架结构由：上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆组成。 2 桁架结构的基本假定： ①组成桁架的所有杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面，这一平面称为桁架的中心平面。 ②桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点 ③所有外力（包括荷载和支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上。 第三章单层钢架结构 1 单层单跨刚架的结构计算简图，按照杆件和支座约束条件可分为：无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架三种。 2 在单层单跨刚架中，无铰刚架为三次超静定结构。两铰刚架为一次超静定结构。三铰刚架为静定结构。 3 钢刚架结构可分为实腹式和格构式。 4 钢筋混凝土刚架在构件转角处，由于弯矩较大，且应力集中，可采用加腋的形式，也可以适当的用圆弧过渡。为了减少材料的用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式，一种吧杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。 第四章拱式结构
结构选型大作业 ————09城规 一、砖混结构 ⑴工程名称：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼 ⑵工程概况： 所在地：美国波士顿 设计师：阿尔瓦·阿尔托 时间：1947～1948 地点：麻省理工学院 楼层高度：七层 （1946年，阿尔托接受委托在临近查尔 斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿 舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太 阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解 决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西
面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露天花园。 这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义”倾向。因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。） ⑶结构形式分析 ①结构形式：砖砌承重墙 ②受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。墙体、 基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼 盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇 钢筋混凝土结构 ⑷施工方案：（平面图）
⑸建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件 巧妙转化为精致的装饰。 二、框架结构 ⑴工程名称：萨伏伊别墅(the Villa Savoye) ⑵工程概况：萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（Poissy），由现 经典别墅设计案例 代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇，简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙，简单到几乎没有任何多余装饰的
考查课结课作业（论文） 题目：建筑结构选型实例分析 课程名称：建筑结构选型 学院：土木与建筑工程学院 学生姓名： 学号：201104030002 专业班级：城市规划11-1 任课教师：尹涛
2013年6月 《建筑结构选型》课程报告评分表
目录 一、引言 (1) 二、多层建筑（砖混结构、框架结构）.................... (1) 三、高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）........................ .. (5) 四、超高层建筑（筒中筒结构）................................ . (8) 五、工业厂房（轻型钢结构） (9) 六、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）.. (10)
七、桥梁结构（桁架结构、拱结构、悬索结构等）................. . (13) 八、总结 (17) 引言 对于建筑结构，它们并不是我们通常所说的建筑物，而是隐藏于建筑物外表之下的，构成建筑空间、承载建筑荷载，使建筑物得以安全使用的骨架。人们往往认为结构与外形是相同的概念，其实不然。建筑师根据结构功能要求的原则(安全性、适用性、经济性、耐久性)将外表看来很花哨的建筑物与内部规整合理的结构很好的结合在一起，就形成了各种各样的建筑结构型式。 在建筑工程建设中，建筑的安全性和耐久性主要取决于建筑物的结构能否满足要求。此外，对于大多数建筑物，工程造价中约有30%-40%应用于结构工程。而结构工程的施工工期也约占建筑物施工总工期的40%-50%。因此，搞好结构工程对于建筑建设的质量控制、投资控制和进度控制有十分重要的作用。以下简单的介绍几种常见的建筑结构型式，包括、多层建筑（砖混结构、框架结构）高层建筑（剪力墙结构、框剪结构）、超高层建筑（筒中筒结构）、工业厂房（轻型钢结构）、大跨度公共建筑（桁架结构、拱结构、网架结构、膜结构等）、桥梁结构。
建筑结构选型实例分析 第一章 悬挑结构：现代MOMA 1.工程概况： 当代MOMA位于东直门迎宾国道北侧，拥有首都北京的地标优势,项目规划建筑面积22万平方米，其中住宅为13.5万平方米，配套商业面积达8.5万平方米，包括多厅艺术影院，画廊，图书馆等文化展览设施，还包括了精品酒店，国际幼儿园，顶级餐饮，顶级俱乐部及健身房、游泳池、网球馆等生活设施与体育休闲设施。 当代MOMA由纽约的哥伦比亚大学教授StevenHoll设计，项目规划概念是BEIJINGLINKEDHYBRID，在建筑艺术方面实现了世界的唯一，更加充分的发掘城市空间的价值，将城市空间从平面、竖向的联系进一步发展为立体的城市空间。当代MOMA也是当代置业科技主题地产的延续与发展，在万国城Moma实现高舒适度、微能耗的基础上，将大规模使用可再生的绿色能源。从可持续的观点出发，当代MOMA适当的高密度(强度)开发利用土地与大规模使
用可再生的绿色能源是大城市发展的方向，是真正“节能省地型”的项目。 在当代MOMA的规划设计中，更多考虑了未来城市的生活模式，引入了复合功能的概念，实现开放功能的城市社区，在这里不单是居住功能，而且能够和谐的工作，娱乐、休闲消费、交通，作为一个汇集精品商业与国际文化的开放社区，充满生气与活力，将创造更和谐的国际化生活氛围，不仅为社区创造更舒适的环境，更多的交往机会，也将完善城市区域功能，为北京的城市形象，为北京奥运会增添光彩。项目计划2005年初开始建设，在2008年奥运会之前建成使用。 2.结构形式： 为减轻自重，梁柱采用H型钢，并且设置了受拉的钢斜撑，提高悬挑结构的刚度和承载力．为承受悬挑部分重力荷载产生的倾覆力矩，在悬挑部分增设钢斜撑，将倾覆力矩传递到塔楼上；在塔楼相应的部位增设钢管斜撑。使塔楼整体承受倾覆力矩。在塔楼内除设置核心筒外。还设置了十字型剪力墙，提高塔楼整体的刚度和抗倾覆能力。长悬挑是本工程主要设计难点之一，目前主体结构竖向构件采用了中震不屈服的性能目标，对于悬挑结构这样更加重要的部分，设计中采用了中震弹性设计的更高的性能目标，即悬挑部分的构件验算时，按中震弹性地震力(水平地震和竖向地震)与竖向荷载进行组合，考虑荷载分项系数，材料强度取设计值。经中震弹性设计验算，悬挑部位构件的应力比基本上都控制在0．9以下。 3.施工情况： 物业公司：第一物业服务有限公司 建筑面积：220000平方米 绿化率：34% 使用率：80% 容积率：2.64 建设规模：地上21层、地下两层
建筑结构 第1章概论 1.建筑结构与建筑的关系 强度是建筑的最基本特征，它关系到建筑物保存的完整性和作为一个物体在自然界的生存能力，满足此“强度”所需要的建筑物部分是结构，结构是建筑的的基础，没有结构就没有建筑物。结构以建筑之间的关系能够采用多种形式，结构是建筑物的基本受力骨架。 2.建筑结构的基本要求 安全性、经济性、适用性、耐久性、可持续性 3.建筑结构的分类 1.按组成材料 1）木结构 优点：施工周期短；易于扩建和改造；保温隔热性能好；节能环保性能好。 缺点：多疵病；易燃；易腐；易虫蛀。 2）砌体结构（包括无筋砌体和配筋砌体等）消防限制，最高七层。 优点：耐久性好；耐火性好；就地取材；施工技术要求低；造价低廉。 缺点：强度低，砂浆与砖石之间的粘接力较弱； 自重大；砌筑工作量大，劳动强度高；粘土用量大，不利于持续发展。3）混凝土结构（包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。） 优点：耐久性好；耐火性好；可模性好；整体 性好；可就地取材。 缺点：自重大；抗裂差；施工环节多；施工周 期长；拆除、改造难度大。 4）钢结构 优点：强度高、重量轻；材性好，可靠性高； 工业化程度高，工期短；密封性好；抗震性能 好。 缺点：钢材为非燃烧体，耐热但不耐火；耐腐 蚀性差。 5）组合结构（可分为钢骨混凝土结构和混合结构）优点：刚度大；防火、防腐性能好；重量轻； 抗震性能好；施工周期短、节约模板 缺点：需要特定的剪力连接件、需要专门焊接 设备与人员、需要二次抗火设计 2.按结构体系 1）混合结构体系—主要承重构件由不同的材料组成的房屋。主要用于量大面广的多层住宅。 2）排架结构—由屋面梁或屋架、柱和基础组成，其屋架与柱顶为铰接，柱与基础顶面为固接。主要用于单层工业厂房中。 3）框架结构—采用梁、柱等杆件组成空间体系作为建筑物承重骨架的结构。 优点：建筑室内空间布置灵活；平面和立面变化丰富。
1 混合结构体系 混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。 分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 实例工程项目概况 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的
建筑结构选型习题及参考答案3 单项选择题下列哪个选项不属于折板结构的组成？( ) A、折板 B、边梁 C、壳板 D、横隔构件答案：C 1.柱面网壳按其支承情况和长度分为短壳、中长壳和长壳，其中短壳L/R的范 围为( )。A、小于0.5 B、小于0.8 C、小于1.0 D、小于1.5 答案：A 2.悬索屋盖的基本组成不包括下面哪一项？( ) A、索网 B、边缘构件 C、支承结构 D、屋面折板答案：D 3.以下现代屋盖结构所用结构型式中不是平面结构体系的是( )。A、门式刚架 结构 B、拱结构C、桁架结构 D、悬索结构答案：D 4.砌体填充墙框架结构在地震作用下顶点位移与建筑高度比的限制是( )。 A、1/500 B、1/550 C、1/600 D、1/800 答案：B 5.薄膜结构的主要缺点是( )。 A、传力不明确 B、抗震能力差 C、耐久性 差 D、施工复杂答案：C 6.下列哪项不是网架结构特点？( ) A、空间刚度大，整体性好 B、稳定性好 C、安全度高 D、平面适应性差答案：D 7.框架结构在建筑上的最大优点是( )。A、强度高 B、抗震性好C、建筑平面 布置灵活 D、整体性好答案：C 8.薄腹梁实质是梁结构，属受弯构件，它不具备以下哪项优点？( ) A、设计、制作简单 B、安装方便 C、自重较轻 D、不需设置屋面支撑 答案：C 9.通过增加悬索结构上的荷载来加强悬索结构稳定性的方法中，一般认为当屋 盖自重超过最大风吸力的( )倍，即可认为是安全的。 A、1~1.1 B、1.1~1.3 C、1.2~1.4 D、1.5~2 答案：B 10.单层悬索体系的优点是( )。 A、传力明确 B、稳定性好 C、抗风能力好 D、耐久性好答案：A 11.外墙现浇框架混凝土结构伸缩缝的最大间距是( ) mm。A、75 B、65 C、55 D、45 答案：C 12.薄壳结构突出了一个“薄”字，下面哪项描述与其特点不符？( )A、材料省、 经济 B、曲面多样化、造型丰富C、施工方便 D、自重小答案：C 13.在设计拱结构时，从力学角度考虑，其突出的难点是( )。A、支座处产生较
1 混合结构体系 1.1混合结构体系概述 混合结构是指承重的主要构件是用钢筋混凝土和砖木建造的。如一幢房屋的梁是用钢筋混凝土制成，以砖墙为承重墙，或者梁是用木材建造，柱是用钢筋混凝土建造。由两种或两种以上不同材料的承重结构所共同组成的结构体系均为混合结构。混合结构,又可以说是砖混结构.虽然也用钢筋浇柱\梁,但墙体具是承重功能,不能乱拆. 特点：质量较框架略差,质量较好,寿命较长.造价略低，适合6层以下，横向刚度大，整体性好，但平面灵活性差。 分类：型钢柱+混凝土梁+混凝土筒归入混凝土结构 型钢柱/钢管混凝土+钢梁+混凝土筒归入型钢框架混凝土核心筒结构 1.2 实例工程项目概况 金茂大厦（JinMaoTower），又称金茂大楼，位于上海浦东新区黄浦江畔的陆家嘴金融贸易区，楼高420.5米，是上海目前第2高的摩天大楼（截至2008年）、中国大陆第3高楼、世界第8高楼。大厦于1994年开工，1999年建成，有地上88层，若再加上尖塔的楼层共有93层，地下3层，楼面面积27万8,707平方米，有多达130部电梯与555间客房，现已成为上海的一座地标，是集现代化办公楼、五星级酒店、会展中心、娱乐、商场等设施于一体，融汇中国塔型风格与西方建筑技术的多功能型摩天大楼，由著名的美国芝加哥SOM设计事务所的设计师Adrian Smith设计。因为中国人喜欢塔所以中国才把金茂大厦设计成这样。 1.3 实例工程项目结构选型与结构布置分析 其结构体系为巨型型钢混凝土翼柱+ 内筒混合结构体系。这种混合结构体系的巨型型钢混凝土柱和钢筋混凝土内筒通过刚性大梁构成一个整体的抗侧力体系, 而且其抗侧力体系的力矩很大, 效率很高。这种体系还可提供较大的使用空间, 其外围洞口可以做得很大。 2框架结构体系 2.1框架结构体系概述 框架结构是利用梁柱组成的纵、横向框架，同时承受竖向荷载及水平荷载的
《建筑结构选型》课程教学大纲 课程编号: 610005 课程名称：建筑结构选型 英文名称：Selection of structural design 课程类型: 必修课 总学时：32 讲课学时：32 学分：2 适用对象:建筑学本科 先修课程：无 执笔人：金杰审定人：孟昭博 一.课程性质、目的和任务 《建筑结构选型》课程是建筑学专业学生的一门专业必修课，其基本出发点是紧密结合建筑学专业实际的需要提供相应结构的基本概念知识。 基本目的和意义在于，使学生通过学习后，能掌握基本结构知识，在进行建筑构思和设计中，增强建筑中结构的合理性与可行性，做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计，以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时，加深同学们对一般性房屋结构设计方法的了解，拓宽结构专业方面的知识，开阔学生的眼界和思路。 二.课程教学和教改基本要求 通过学习后，能掌握基本结构知识，在进行建筑构思和设计中，增强建筑中结构的合理性与可行性，做出比较经济合理、切实可行的建筑方案与设计，以求得建筑艺术与建筑技术的完美结合。同时，加深同学们对一般性房屋结构设计方法的了解，拓宽结构专业方面的知识，开阔学生的眼界和思路。 三.课程各章重点与难点、教学要求与教学内容 第一章梁和悬挑构件 教学要求： 了解梁和悬挑构件的形式，掌握梁和悬挑构件的受力及变形特点。 教学重点与难点：梁和悬挑构件的受力及变形特点 教学时数：理论教学2学时。 教学内容： 1.1 梁的形式； 1.按材料来分 (1)石梁， 古代埃及、西亚、希腊形成狭长式密柱林立的空间，如阿蒙神庙，帕提农神庙。 这是因为石村抗弯性能差(抗拉低，抗压高)所以石梁高度很大，极其笨重，跨度受限制， 可达8—9m (2)木梁，
建筑结构体系及选型樊振和课后题
建筑结构选型 绪论 0-1.建筑结构选型是对各种建筑结构形式的结构组成、基本力学特点、适用范围以及技术经济、施工要求等方面的内容进行分析和研究，建筑师做到了这些，才能更好解决以下两个问题：（1）做方案时，主动并正确地考虑、推敲、确定并采用最适宜的建筑结构体系，并使之与建筑空间、体型及形象有机融合；（2）作为工程主持人的建筑师，掌握了建筑结构体系及选型的知识（以及必要的其它相关专业知识），就能很好地与建筑结构工程师进行默契的协作和配合。 0-2.技术因素：建筑材料、建筑技术发展水平 社会因素：人们对建筑功能要求的丰富和提高 0-3.非结构功能：美学表现力 建筑师的设计：处理好建筑功能与建筑空间的关系，并选择合理的建筑结构形式，就自然形成了建筑的外观，然后去发现、选择、袒露那些建筑结构自身具有美学价值的因素；再在选择的基础上，根据建筑构图原理，对那些具有美学价值的结构因素进行艺术加工和创造，从而利用这些来构成建筑的艺术形象。 0-4.（1）选择能充分发挥材料性能的结构形式。根据力学原理选择合理的结构形式使结构处于无弯矩状态，以达到受力合理节省材料的目的。减少结构弯矩峰值，使结构受力更为合理。
（2）合理地选用结构材料。充分利用结构材料的长处，避免和克服它们的短处。提倡结构形式的优选组合。采用轻质高强的结构材料、 一般平板结构 1-1.平板结构：一个简单而基本的概念，即非曲面结构，不但涵盖建筑结构水平分系统中的板式结构和梁板式结构，而且涵盖了建筑结构竖向分系统，包括结构柱、结构墙体、带壁柱结构墙体等 板式结构与梁板式结构都属于平板结构 1-2.单向板：荷载主要沿短跨方向传递 双向板：长跨短跨两个方向都有明显挠曲，板在两个方向上都传递荷载。 单向板在结构上属于平面受力和传力，双向板在结构上属于空间受力和传力，因此双向板比单向板更为经济合理 1-3.水平分系统：自身跨度 竖向分系统：稳定性条件 两者都是结构力学的问题 1-4.减小板的跨度。 无关，壁柱是为了提高砖墙的稳定性以及增加墙体刚度的。 1-5.简支梁：静定结构，由梁自身承重，内力较连续梁大，跨度
绪论 一：结构对于建筑的意义 Ａ：结构如同建筑的骨骼，支撑着建筑物；要克服重力，形成支撑体系 Ｂ：通过满足技术要求来满足建筑的使用功能；如：无柱空间的设计，中厅空间的设计Ｃ：形成特定的建筑造型；如现在的一些大跨度建筑，其独特的外观造型是进行了正确的结构选型的结果。 Ｄ：结构科学的进步推动着建筑的发展。一部建筑史也是一部建筑结构发展史 二：几个基本结构原理 （一）意义 介绍一些反映在力学原理中的普遍规律。 1.可以提高对结构设计分析、判断的直观能力。 2.可以引导和我们合理选择满足功能及力学性能的结构形式。 （二）通过对建筑实践的长期考察、分析，有以下传力的普遍规律。 1.在荷载作用下，结构的安全可靠性是由结构的（１）强度（２）刚度（３）稳定性这 三个方面决定的。 即：（１）足够的抵抗破坏的能力；砖柱与混凝土柱受压比较（取决于材料承载力） （２）抵抗变形的能力；大截面梁与小截面梁受弯性能比较（取决于截面大小） （３）维持原有平衡状态的能力。长柱与短柱受压比较（取决于其结构构件稳定系数）现代趋势：轻质高强材料满足①对其材料结构断面易导致②、③破坏，也就是结构受拉力学性能增强，受弯受压性能减弱(同时) 选用以受拉传力方式为主的结构系统是一大关注点 2.在荷载作用下，直接、矩捷的传力路线使结构的工作效能充分利用，减少耗材。 选用最短的传力路线组结构构件是一个好的结构设计必须遵循的原则，尽可能减少弯曲应力。 分析梁、柱、拱的受力 3.在荷载作用下，结构的连续性可以改进结构的工作性能。 结构的连续性是指其整体性，受力范围扩大，同时还表现在结构构件交接处方向渐变的体形特征上，结构构件的交接以微曲线过渡较理想。 力流顺畅同时造型优美 例：壳体结构，拱结构。 三、课程性质、目的和意义 第一章：建筑结构基本构件 1.支撑构件：梁、柱、承重砌体、楼盖、楼梯。 2.覆盖构件：屋盖，填充砌体 第一节：梁 一、梁的受力特点 梁主要承受垂直于梁轴线方向的荷载的作用，这在各种受力体中是最不保理的一种：不 能完全发挥材料(强度)—力学性能。
建筑构造作业——大跨度建筑结构形式与建筑造型实例分析
大跨度建筑通常是指跨度在30m以上的建筑，我国现行钢结构规范则规定跨度60m以上结构为大跨度结构。主要用于民用建筑的影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工业建筑中则主要用于飞机装配车间、飞机库和其他大跨度厂房。 大跨度建筑在古代罗马已经出现，如公元120到124年建成的罗马万神庙，成圆形平面，穹顶直径达43.5m，用天然混凝土浇筑而成，是罗马穹顶技术的光辉典范。
罗马万神庙 虽然大跨度建筑在古代罗马已经出现，但是大跨度建筑真正得到迅速发展还是在19世纪后半叶以后，特别是第二次世界大战后的最近几十年中。 大跨建筑迅速发展的原因一方面是由于社会发展使建筑功能越来越复杂，需要建造高大的建筑空间来满足群众集会、举办大型的文艺体育表演、举办盛大的各种博览会等；另一方面则是新材料、新结构、新技术的出现，促进了大跨度建筑的进步。一是需要，二是可能，两者相辅相成，相互促进，缺一不可。19世纪后半叶以来，钢结构和钢筋混凝土结构在建筑上的广泛应用，使大跨建筑有了很快的发展，特别是近几十年来新品种的钢材和水泥在强度方面有了很大的提高，各种轻质高强材料、新型化学材料、高效能防水材料、高效能绝热材料的出现为建造各种新型的大跨度结构和各种造型新颖的大跨度建筑创造了更有利的物质技术条件。 大跨度建筑常用结构形式；大跨度常用建筑结构根据结构形式，受力构件排列组合不同可分平面平面机构体系和空间结构体系两大类，共有八种。它们是： 平面结构体系有拱、刚架以及桁（héng）架。空间结构体系有网架、折板（薄壳）、悬索、膜结构以及混合结构。 拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。由于拱成曲面形状，在外力作用下，拱内的弯矩可以降到最小限度，主要内力变为轴向压力，且应力分布均匀，能充分利用材料的强度，比同样跨度的梁结构断面小，故拱能跨越较大的空间。 但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了保持结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。常见方式是在拱的两侧作两道厚墙来支承拱，墙厚随拱跨增大而加厚。很明显，这会使建筑的平面空间组合受到约束。 拱的内力主要是轴向压力，结构材料应选用抗压性能好的材料。古代建筑的拱主要采用砖石材料，近代建筑中，多采用钢筋混凝土拱，有的采用钢衍架拱，跨度可达百米以上。拱结构所形成的巨大空间常常用来建造商场、展览馆、体育馆、散装货仓等建筑。
建筑结构选型 课程论文 摘要：简要的说明了现代建筑广泛应用的七种结构形式：框架结构体系、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构、筒体结构框筒结构以及框支结构的主要构成方式，主要的力学作用，优缺点以及在建筑中的应用。而后说明了建筑结构与建筑设计，城市设计的关系。 关键词：建筑结构、力学分析、空间分析 引言： 经过了一个学期对建筑结构选型的学习，我们初步的了解了隐藏于建筑物外表之下，构成建筑空间、承载建筑荷载，使建筑物得以安全使用的骨架。对于建筑系学生而言，基础的建筑结构知识是做好建筑设计的前提。 正文： 1、建筑结构分析
建筑结构的分类主要有：钢筋混凝土框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-筒体结构和筒体结构。 1.1、框架结构：由框架梁、柱、楼板等主要构件组成。它的特点是柱网布置灵活，可以获得较大的使用空间。延性很好。横向侧移刚度较小。所以适用于需要大空间的、层数不太多、房屋的高度不太高的建筑物，例如商场、车站、展览馆、停车库、宾馆的门厅、餐厅等。一般适用于建造不超过15层的房屋。 框架应该纵横双向布置，从而形成双向抗侧力的体系。高层建筑不宜采用框架结构。框架结构在水平力作用下侧向变形的特征为剪切型。 框架结构的优点： (1)空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料; (2)具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构; (3)框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期; (4)采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 框架结构的缺点： (1)框架节点应力集中显著; (2)框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性; (3)钢材和水泥用量较大，构件的总数量多，吊装次数多，接头工作量大，工序多，浪费人力，施工受季节、环境影响较大; 1.2、剪力墙结构： 剪力墙又称抗风墙或搞震墙，其主要作用是在房屋建筑中承受风荷载或地震作用引起的水平荷载，防止结构剪切破坏，分为平面剪力墙和立体剪力墙，一般用钢筋混凝土和现浇钢筋混凝土筑成。 剪力墙结构由于承受竖向力、水平力的能力均较大，横向刚度大，因此可以建造比框架结构更高、更多层数的建筑。但是只能以小房间为主的房屋，如住宅、宾馆、单身宿舍。而宾馆中需要大空间的门厅.餐厅、商场等往往设置在另外的建筑单元中。一般适用于30m高度范围内，10～20层的建筑。 剪力墙的优点： (1)整体性好; (2)侧向刚度大，水平力作用下侧移小; (3)由于没有梁、柱等外露与凸出，便于房间内部布置。 剪力墙的缺点： (1)不能提供大空间房屋; (2)结构延性较差。
结构选型建筑体系实例分析 建筑1002班 何流 14号 一．体育馆建筑------（钢架；桁架结构体系）二．高层建筑 ------（剪力墙；筒中筒结构体系）三．博物馆建筑------（悬索；网壳结构体系）
一．体育馆建筑 钢架结构体系概述 钢结构是把各种型钢或钢板通过焊接或螺栓连接等方法组成基本构件根据使用要求按照一定的规律制造而成的工程结构。钢结构在工程建设中应用较广如高层建筑、大跨度空间结构、轻钢结构、工业厂房道路工程中的钢桥水工建筑中的钢闸门、加油站的钢顶棚等。具有材料的强度高，塑性和韧性好；材质均匀，和力学计算的假定比较符合；制作简便，施工周期短；质量轻；钢材耐腐蚀性差；钢材耐热，但不耐火；等优点 桁架结构体系概述 桁架结构中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。当涉及大跨度或重荷载时，用于建筑的屋盖结构的桁架通常称作屋架，桁架要比梁更经济。桁架，是由一些细长直杆按适当方式分别在两端连接而成的几何形状不变的结构。桁架按其材料可分为木桁架、钢筋混凝土桁架、钢桁架。 本人针对以上两种常常同时出现的结构体系，进行了实地调研。 实例工程项目一 南京奥体中心体育场屋盖钢结构 工程概况 南京奥林匹克体育中心位于南京市城西秦淮河与长江之间的河西新城区中心区域,它东临江东南路,南毗青石埂路、西连上新河路、北接纬八路,占地面积89.6公顷,总建筑面积约40万m2。 体育场的俯视平面为直径285.60 m的圆。整个体育场建筑造型风格独特,具有自由动态感。主体结构为部分预应力钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系(2～7层) 结构形式 体育场的屋盖结构体系是由跨度达376 m、倾斜45°的变断面三角桁架拱与平行设置的
建筑结构选型复习资料 1、简述简支梁和多跨连接梁的受力和变形特点？ 简支梁的缺点是力和挠度较大，常用于中小跨度的建筑物。 简支梁是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加力。因此，当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。 简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接结构。 多跨连续梁为超静定结构，其优点是力小，刚度大，抗震性能好，安全储备高，其缺点是对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加力。 2、桁架结构的受力计算采用了哪些基本假定? 一、组成桁架结构的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线都在同一平面，这一平面称为桁架的中心平面。 二、桁架的杆件和杆件的相连接的节点都是铰接节点。 三、所有外力都作用在桁架的中心平面，并集中作用于节点上。 3、桁架斜腹杆的布置向对腹杆受力的符号（拉或压）有关系？ 斜腹杆的布置向对腹杆受力符号（拉或压）有直接关系。对于矩形桁架，斜腹杆外倾受拉，倾受压，竖腹杆受力向与斜腹杆相反。对于三角形桁架，斜腹杆外倾受压，倾受拉，而竖腹杆总是受拉。 4、屋架结构的布置有哪些具体要求？ 一、屋架的跨度：一般以3米为模数 二、屋架的间距：宜等间距平行排列，与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置在柱顶 三、屋架的支座：当跨度较小时，一般把屋架直接搁置在墙、跺、柱或圈梁上。当跨度较大时，则应该采取专门的构造措施，以满足屋架端部发生转动的要求。 5、钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大，可采取什么措施？ 在构件转角处，由于弯矩过大，且应力集中，可采取加腋的形式，也可适当的用圆弧过渡。为了减少材料用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架，其形式有两种：一种是把杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。 6、刚架结构的支撑系统起作用？应怎样布置？ 为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱之间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间。 7、简述拱的支座反力的受力特点？ 一、在竖向荷载作用下，拱脚支座将产生水平推力 二、在竖向荷载作用下，拱脚水平推力的大小等于相同跨度简支梁在相同竖向荷载作用下所产生的相应于顶铰C截面上的弯矩除以拱的失高 三、当结构跨度与荷载条件一定时，拱脚水平推力与拱的失高成反比。 8、拱的合理轴线的定义：拱式结构受力最理想的情况应是使拱身弯矩为零，仅承受轴力。只要拱轴线的竖向坐标与相同跨度相同荷载作用下的简支梁弯矩值成比例，即可使拱截面仅有轴力没有弯矩。满足这一条件的拱轴线称为合理拱轴力。 9、拱结构中拱脚水平推力的平衡式有哪些？ 一、水平推力直接由拉杆承担：设置水平拉杆 二、水平推力通过刚性水平结构传递给总拉杆
第一章梁 1.梁按支座约束分为：静定梁和超静定梁，根据梁跨数的不同，有单跨静定梁或单跨超静定梁、多跨静定梁或多跨连续梁。 2.简述简支梁和多跨连续梁的受力特点和变形特点？答：简支梁的缺点是内力和挠度较大，常用于中小跨度的建筑物。简支梁是静定结构，当两端支座有不均匀沉降时，不会引起附加内力。因此，当建筑物的地基较差时采用简支梁结构较为有利。简支梁也常被用来作为沉降缝之间的连接构件。 多跨连续梁为超静定结构，其优点是内力小，刚度大，抗震性能好，安全储备高，其缺点是对支座变形敏感，当支座产生不均匀沉降时，会引起附加内力。（图见5 页） 3.悬挑结构的特点：悬挑结构无端部支撑构件、视野开阔、空间布置灵活。悬挑结构首要关注的安全性是：倾覆、承载力、变形等。 第二章桁架结构 1.桁架结构的组成：上弦杆、下弦杆、斜腹杆、竖腹杆 2.桁架结构受力计算采用的基本假设： （1）组成桁架的所有各杆都是直杆，所有各杆的中心线（轴线）都在同一平面内，这一平面称为桁架的中心平面。 （2）桁架的杆件与杆件相连接的节点均为铰接节点。（铰接只限制水平位移和竖向位移，没有限制转动。） （3）所有外力（包括荷载及支座反力）都作用在桁架的中心平面内，并集中作用于节点上（节点只受集中力作用） 3.桁架斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有何关系？答：斜腹杆的布置方向对腹杆受力的符号（拉或压）有直接的关系。对于矩形桁架，斜腹杆外倾受拉，内倾受压，竖腹杆受力方向与斜腹杆相反，对于三角形桁架，斜腹杆外倾受压，内倾受拉，而竖腹杆则总是受拉。（图见11 页） 4.按屋架外形的不同，屋架结构形式有几种？答：三角形屋架，梯形屋架，抛物线屋架，折线型屋架，平行弦屋架等。屋架结构的选型应从哪几个方面考虑？ 答：（1）屋架结构的受力；（2）屋面防水构造；（3）材料的耐久性及使用环境；（4）屋架结构的跨度。 屋架结构的布置有哪些具体要求？ 答：（1）屋架的跨度：一般以3m 为模数； （2）屋架的间距：宜等间距平行排列，与房屋纵向柱列的间距一致，屋架直接搁置在柱顶； （3）屋架的支座：当跨度较小时，一般把屋架直接搁置在墙、垛、柱或圈梁上。当跨度较大时，则应采取专门的构造措施，以满足屋架端部发生转动的要求。 5.屋架结构的支撑有哪几种？答：屋架支撑包括设置在屋架之间的垂直支撑，水平系杆以及设置在上、下弦平面内的横向支撑和通常设置在下弦平面内的纵向水平支撑。 第三章单层刚架结构 1.刚架结构：是指梁、柱之间为刚性连接的结构。 2.排架结构：是梁和柱之间为铰接的单层刚架。 3.在单层单跨刚架结构中约束条件对结构内力有何影响？答：约束越多，内力越分散，内力值越小，变形越小，即刚度越大。 （单层单跨刚架结构按构件的布置和支座约束条件可分为无铰刚架，两铰刚架，三铰刚架。 4.从截面形式看，钢刚架结构有哪两种类型？答：实腹式（型钢）和格构式（桁架）。 5.钢筋混凝土刚架在构件转角处为避免受力过大，可采取什么措施？答：在构件转角处，由于弯矩过大，且应力集中，可采取加腋的形式，也可适当地用圆弧过渡。为了减少材料用量，减轻结构自重，也可采用空腹刚架。空腹刚架有两种形式，一种是把杆件做成空心截面，另一种是在杆件上留洞。 6.刚架结构的支撑系统起什么作用？应怎样布置？答：为保证结构的整体稳定性，应在纵向柱间布置连系梁及柱间支撑，同时在横梁的顶面设置上弦横向水平支撑。柱间支撑和横梁上弦横向水平支撑宜设置在同一开间内。