大跨度结构的分类

大跨度与小跨度的划分及适用的结构体系一、概述大跨度与小跨度的划分和对应的结构体系一直是建筑工程领域中一个备受关注的问题。

随着建筑设计和施工技术的不断进步，对大跨度和小跨度结构的需求也在不断增加。

正确的划分和选择适用的结构体系对于工程设计和实施具有重要的指导意义。

本文将就大跨度与小跨度的划分及适用的结构体系进行深入探讨。

二、大跨度与小跨度的定义1. 大跨度结构大跨度结构通常指的是在建筑或桥梁中跨度较大的结构。

一般来说，跨度大于50米的建筑或桥梁可以被称为大跨度结构。

大跨度结构由于其较大的跨度，需要考虑较多的内力、变形、振动等问题，因此在设计和施工中需要采取相应的措施来保证结构的安全和稳定。

2. 小跨度结构小跨度结构则是相对于大跨度结构而言的。

一般来说，跨度小于50米的建筑或桥梁可以被称为小跨度结构。

小跨度结构由于跨度较小，内力和变形等问题相对较少，因此在设计和施工中的考虑因素也相对较少。

三、大跨度与小跨度结构的区别1. 内力分布大跨度结构由于跨度较大，内力分布相对复杂。

在设计中需要考虑不同部位的受力情况，以保证结构的安全性。

而小跨度结构内力分布相对简单，设计上的考虑因素也相对较少。

2. 稳定性由于大跨度结构的跨度较大，其稳定性相对较差，需要采取相应的措施来保证结构的稳定性。

而小跨度结构由于跨度较小，其稳定性相对较好。

3. 振动问题大跨度结构在设计和施工中需要考虑振动等问题，以保证结构的使用安全性。

而小跨度结构由于跨度较小，振动问题相对较少。

四、大跨度与小跨度适用的结构体系1. 大跨度结构适用的结构体系钢结构体系是大跨度结构常用的结构体系之一。

钢结构具有自重轻、刚度大、施工速度快等优点，适用于大跨度建筑和桥梁的结构体系中。

索弦结构体系也是大跨度结构的常用结构体系，其富有弹性和变形能力，适用于跨度较大的结构。

2. 小跨度结构适用的结构体系混凝土结构体系是小跨度结构常用的结构体系之一。

混凝土结构具有承载能力强、耐久性好等优点，适用于小跨度建筑和桥梁的结构体系中。

简述大跨度空间结构的主要形式及特点摘要：大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志。

其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构。

形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用。

关键词：大跨度空间结构形式特点1网架结构由多根杆件按照某种规律的儿何图形通过节点连接起来的空间结构称之为网格结构，其中双层或多层平板形网格结构称为网架结构或网架。

它通常是采用钢管或型钢材料制作而成。

1.1网架结构的形式(1)平而桁架系组成的网架结构。

主要有：两向正交正放网架、两向斜交斜放网架、两向正交斜放网架、三向网架等型式。

(2)四角锥体组成的网架结构。

主要有：正放四角锥网架、斜放四角锥网架、正放抽空四角锥网架、棋盘形四角锥网架、星型四角锥网架、单向折线型网架等型式。

(3)三角锥组成的网架结构。

主要有：三角锥网架、抽空三角锥网架（分1型和11型）、蜂窝形三角锥网架等型式。

(4)六角锥体组成的网架结构。

主要形式有：正六角锥网架。

1.2网架结构的主要特点空间工作，传力途径简捷；重量轻、刚度大、抗震性能好；施工安装简便；网架杆件和节点便于定型化、商品化、可在工丨中成批生产，有利于提高生产效率；网架的平而布置灵活，屋盖平整，有利于吊顶、安装管道和设备；网架的建筑造型轻巧、美观、大方，便于建筑处理和装饰。

2网壳结构曲而形网格结构称为网壳结构，有单层网壳和双层网壳之分。

网壳的用材主要有钢网壳、木网壳、钢筋混凝土网壳等。

2.1网壳结构的形式主要有球而网壳、双曲而网壳、圆柱而网壳、双曲抛物而网壳等。

2.2网壳结构主要特点兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性，杆件比较单一，受力比较合理；结构的刚度大、跨越能力大；可以用小型构件组装成大型空间，小型构件和连接节点可以在工）预制;安装简便，不需大型机具设备，综合经济指标较好；造型丰富多彩，不论是建筑平而还是空间曲而外形，都可根据创作要求任意选取。

隧道跨度分类标准
隧道的跨度是指两个支撑结构（如墙、拱、柱等）之间的距离，它是隧道结构设计中关键的参数之一。

根据不同的分类标准，隧道的跨度可以分为几种不同类型。

1. 按跨度大小分类：
(1) 小跨度隧道：跨度小于6米。

(2) 中等跨度隧道：跨度在6米至12米之间。

(3) 大跨度隧道：跨度大于12米。

2. 按支撑结构类型分类：
(1) 洞身型隧道：洞壁为支撑结构，如明挖法隧道。

(2) 拱型隧道：拱为支撑结构，如浅埋法、盾构法隧道。

(3) 框架型隧道：框架为支撑结构，如液压支架法隧道。

3. 按地质条件分类：
(1) 坚硬岩石地层隧道：如全断面掘进法隧道。

(2) 岩溶、破碎岩层隧道：如冻土工法、注浆法隧道。

(3) 软土层和松散层隧道：如织物管片法、顶进法隧道。

以上是隧道跨度的常用分类标准，不同类型的隧道设计与施工也会有所不同。

常见大跨度的结构形式我国规范：跨度60m以上为大跨度。

类型：多为公建，人流集中，规模大，占地面积大。

例如影剧院、体育场馆、展览馆、大会堂、航空港；工业建筑：飞机装配车间、飞机库等。

1、拱结构；拱是一种推力结构：在竖向荷载下产生水平推力；拱是一种无矩结构：通过合理拱轴可使杆件无弯矩；拱可充分利用材料抗压强度，断面小、跨度大。

是一种古老的方法适合脆性材料、石材、砖材、混凝土等关键是侧推力平衡问题2、钢架结构；1、材料强度高，自身重量轻;2、钢材韧性，塑性好，材质均匀，结构可靠性高;3、钢结构制造安装机械化程度高;4、钢结构密封性能好;5、钢结构耐热不耐火;6、钢结构耐腐蚀性差;7、低碳、节能、绿色环保，可重复利用。

3、桁架结构；受力特点是结构内力只有轴力，而没有弯矩和剪力。

这一受力特性反映了实际结构的主要因素，轴力称桁架的主内力。

4、网架结构；网架结构是高次超静定结构体系。

板型网架分析时，一般假定节点为铰接，将外荷载按静力等效原则作用在节点上，可按空间桁架位移法，即铰接杆系有限元法进行计算。

由多块条形平板组合而成的空间结构，是一种既能承重，又可围护，用料较省，刚度较大的薄壁结构，可用作车间、仓库、车站、商店、学校、住宅、亭廊、体育场看台等工业与民用建筑的屋盖。

此外，折板还可用作外墙、基础及挡土墙。

6、薄壳结构；壳，是一种曲面构件，主要承受各种作用产生的中面内的力。

薄壳结构就是曲面的薄壁结构，按曲面生成的形式分为筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等，材料大都采用钢筋和混凝土。

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。

8、张拉膜结构；张拉整体结构是由一组连续的拉杆和连续的或不连续的压杆组合而成的自应力、自支撑的网状杆系结构，其中「不连续的压杆」的含义是压杆的端部互不接触，即一个节点上只连接一个压杆。

9、充气膜结构；充气膜结构是一种新型建筑结构，是轻型空间结构的一个重要分支，具有丰富多彩的造型，建筑特性、结构特性优越，主要分为张拉膜结构、骨架膜结构、充气膜结构、索桁架膜结构等。

常见大跨度建筑的结构形式结构类型：有拱、刚架以及桁架、折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。

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。

刚架是由梁和柱组成的结构，各杆件主要受弯,刚架的结点主要是刚结点，也可以有部分铰结点或组合结点。

全部是钢材焊接的结构，一般用于超高层的办公大楼，或大型的会场和展厅。

桁架是一种由杆件彼此在两端用铰链连接而成的结构。

桁架由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度。

桁架的优点是杆件主要承受拉力或压力，可以充分发挥材料的作用，节约材料，减轻结构重量。

常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。

折叠折板屋顶结构一种由许多块钢筋混凝土板连接成波折形的整体薄壁折板屋顶结构。

这种折板也可作为垂直构件的墙体或其他承重构件使用。

折板屋顶结构组合形式有单坡和多坡，单跨和多跨，平行折板和复式折板等,能适应不同建筑平面的需要。

常用的截面形状有V形和梯形，板厚一般为5~10厘米,最薄的预制预应力板的厚度为3厘米。

跨度为6~40米，波折宽度一般不大于12米,现浇折板波折的倾角不大于30°;坡度大时须采用双面模板或喷射法施工。

1空间结构的特点：1）空间结构具有合理形体，三维受力特性，内力均匀，结构整体刚度大，抗震性能好。

对集中荷载的分散性较强，能很好的承受不对称荷载或较大的集中荷载。

2）自重轻，经济性好。

3）便于工业化生产4）形式多样化，造型美观。

5）有较大的跨越能力，为建筑功能提供较大的空间。

6）建筑，结构和使用功能的统一。

2大跨度空间结构分类按大跨度空间结构的受力特点可分为刚性，柔性空间结构和杂交结构体系按单元划分分为板壳单元，梁单元，杆单团，索单元和膜单元。

3刚性空间结构体系包括薄壳，空间网络和立体桁架结构。

薄壳结构多为钢筋混凝土整体浇灌而成4空间网格结构一般是由钢杆件按一定规律组成的网格状高次超静定空间杆系结构。

空间网格结构根据外形分：网架——外形呈平板状，网壳——其外形呈曲面状5立体桁架结构是以钢管通过焊接有机连接而成的一种空间结构。

6柔性空间结构体系是指由柔性构件构成，通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构体系（包括：悬索结构，膜结构，xx整体结构）。

7杂交空间结构体系：第一类为刚性结构体系之间的组合，第二类为柔性结构体系于刚性结构体系的组合，第三类为柔性体系之间的组合。

8单层网壳由梁单元组成，而双层网壳由杆单元组成9网架结构具有空间三维受力、整体性好、刚度好、施工简单、快捷等优点。

优点：1，应用范围广2，建筑高度小，能更有效的利用建筑空间，获得良好的经济效益。

3，网格结构的刚度大，整体性好，抗震性好。

4，网格尺寸小，可采用小规模的杆件界面，并为采用轻型屋面提供了便利的条件。

5）便于制造定型化，网格可做成少数几种标准尺寸的组合单元，节点和零件，在工厂大量生产。

组合单元若采用螺栓连接，网架可装可拆，也可任意加长或缩短，灵活性更大。

6）由于网架杆件与节点的单一性，一般结构设计所需的施工图纸比较少。

10网架结构形式按结构组成分有双层和三层网架；按支承情况，可分为周边支承、点支承、三边支承和两边支承，周边支承与点支撑相结合的混合支承，按网格组成情况，可分为有两向或三向平面桁架组成的平面桁架体系和由三角锥、四角锥组成的空间桁架体系。

大跨度结构体系的设计原理与应用大跨度结构体系是指跨度大于50米的建筑结构，与传统的小跨度结构相比，大跨度结构具有更好的空间感和吸引力。

它可以为人们提供更广阔的视野和更舒适的活动空间，因此在大型商业、文化、体育场馆和交通工程等领域得到广泛应用。

然而，大跨度结构的设计与施工面临的技术难题较大，本文将介绍大跨度结构体系的设计原理和应用。

一、设计原理大跨度结构的设计原理包括材料、结构和构造三个方面。

1.材料：大跨度结构的材料应具有高质量、高强度、低膨胀、低收缩、低温敏度、抗裂性好、耐久性强等特点。

常用的材料有钢材、混凝土、玻璃、碳纤维等。

其中，钢材是一种重要的大跨度建筑结构材料，它具有高强度、承受力大、耐腐蚀等特点，广泛应用于桁架、拱、索链等结构中，满足大跨度结构的要求。

2.结构：大跨度结构的选择是根据建筑的使用功能、区域地理和气候条件等因素，尽可能地实现结构的可靠性、经济性、美观性、环保性和安全性。

其中，桁架、悬索桥和拱形结构是常见的大跨度结构类型。

桁架结构是由许多小梁组成的结构，弹性、轻量、可调整、英俊而优美，应用广泛。

悬索桥是以特殊的钢缆悬挂桥面，主要用于河流、湾和海峡等地形条件较恶劣的地方。

拱形结构是以弓形曲线为主体，分为单曲面拱和双曲面拱，可以较好地满足建筑的架构和空间感要求。

3.构造：大跨度结构的构造是在材料和结构基础上实现建筑空间可持续发展的关键要素。

构造应满足稳定、可靠、环保和美观等要求。

常见的构造形式包括钢结构构造、混凝土构造和玻璃构造等。

这些构造形式具有良好的承载和抗震能力，可为大跨度建筑提供优良的技术支撑。

二、应用领域大跨度结构技术的应用领域非常广泛，主要应用于以下领域：1.商业中心：大跨度结构可为商业中心提供更舒适、宽敞、灵活的空间，以满足不同商家的需求。

例如，建筑物中的广场、会议中心、公共广场、主楼、商铺等。

2.文化活动：大型文化活动需要舒适的室内外空间，大跨度结构可以为文化活动提供具有舒适和吸引力的空间。