世界钢结构,膜结构简介

纽约帝国大厦
纽约帝国大厦高381米 (加上后来修建的电视塔 共高448米），由ｓｈｒ ｅｖｅ，ｌａｍｂ，ｈ ａｒｍａｎ建筑事务所 设计，总建筑面积为20 万平方米，共使用了 1000万块砖石，6万吨 钢。正是因为大量钢材 的使用，这座高102层的 摩天大厦仅用了1年多的 时间就建成了。它和自 由女神像同为美国财富 之都纽约的标志性建筑， 保持世界最高建筑称号 达40年之久，每年吸引 世界各地500万游客造访。
双子塔
吉隆坡国家石油双塔大厦（双子塔）由马来 西亚国家石油公司用20亿马币建成，位于 吉隆坡市中心美芝律，高88层，1483英尺 （452米），用钢量7500吨，号称目前世 界上最高的纯钢结构建筑(外层材料为不锈 钢和玻璃)，是当今世界名冠第一的超级建 筑。它是两个独立的塔楼并由裙房相连， 在41层和42层之间还有一座用轻型钢建造 的“空中天桥”连接两塔，“桥”长58米、 高9米，总重750吨，是目前世界上最高的 过街天桥。双子塔的设计风格体现了吉隆 坡这座城市年轻、中庸、现代化的城市个 性，突出了标志性景观设计的独特性理念。 世界著名的建筑大师西泽配利是这座大楼 的设计者。它以451.9米的高度打破了美国 芝加哥希尔斯大楼保持了22年的最高记录， 成为当今世界独一无二的巨型建筑。工程 于1993年12月27日动工，1996年2月13日 正式封顶，1997年建成使用。
悉尼歌剧院
悉尼歌剧院，Sydney Opera House ， 位于澳大利亚新南威尔士州的首府悉尼 市贝尼朗岬角，建于1957年，由丹麦建 筑师约农设计，耗时１６年才兴建完成。 这座综合性的艺术中心，在现代建筑史 上被认为是巨型雕塑式的典型作品，也 是澳大利亚的象征性标志。悉尼歌剧院 的三面临水，环境开阔，以特色的建筑 设计闻名于世。 椭圆形钢结构的正门大 厅给人以强烈的现代气息，正面看台的 主门可同时并排着陆４架波音747飞机。 外观为三组巨大的壳片，耸立在南北长 186米、东西最宽处为97米的现浇钢筋 混凝土结构的基座上。第一组壳片在地 段西侧,四对壳片成串排列,三对朝北,一 对朝南,内部是大音乐厅。第二组在地段 东侧，与第一组大致平行,形式相同而规 模略歌剧厅。第三组在它们的西南方， 规模最小，由两对壳片组成,里面是餐厅。 其他房间都巧妙地布置在基座内
千年穹顶
伦敦千年穹顶的造型很奇特--它由12根穿出屋面、高达 100米的钢桅杆支撑，屋顶采用膜材料覆盖成圆球形，而 膜面则支撑在72根辐射状的钢索上，远远望去像一个白色 的大帐篷。用钢量4000吨 。
悉尼奥林匹克体育场
悉尼奥林匹克体育场用钢量2.2万吨，这座最多可容纳 11.5万名观众的2000年悉尼奥运会主体育场，是奥运史上 最大的体育场。它由两个长220米、宽70米的弧形钢结构 支撑。其跨度可并排停放4架音波747客机。
首尔世界杯体育场
首尔世界杯体育场的设计采用了韩 国传统的风筝模样，以朝着胜利放 飞风筝为象征，将韩国的传统文化 同世界杯比赛结合在了一起。体育 场用钢量：1.8万吨，屋顶由16根 桅杆(由钢铁制成，支座可转动)支 撑的放射状钢管桁架组成，在屋顶 外部和前部还设计有两组环状支架， 以保证屋顶结构的整体性。此外， 支撑屋顶的还有斜拉索。世界杯体 育场给人的第一印象就是其宏大的 气势，无论从规模还是设施来看， 都是世界上最好的，能同时容纳6 万多人观看比赛。
上海金茂大厦
上海金茂大厦建于1998年， 高度420米，总建筑面积为 29万平方米，是目前世界第 三、中国第二高楼，由美国 芝加哥ｓｏｍ建筑事务所设 计，荟萃国ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ领先建筑科技 元素而建，代表了上海国际 化大都市开放的胸襟和气度， 成为中国改革开放、经济腾 飞的象征之一。
鸟巢
国家体育场(“鸟巢”)是2008 年第 29 届奥林匹克运动会的主体育场。由2001年普利茨 克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计，工 程总占地面积 21 公顷 ，建筑面积 258,000m2，为特级体育建筑，主体结构设计使用 年限 100 年，耐火等级为一级 , 抗震设防烈度 8 度 , 地下工程防水等级 1 级。工程主 体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长 333 米 、东西宽 294 米 的，高 69 米 。主体钢结 构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式 “ 鸟巢 ” 结构 , 钢结构总用钢量为 4.2 万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下 1 层，地上 7 层的钢 筋混凝土框架 - 剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形 式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖 了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层 ETFE 膜和固定于钢结构下弦 之下及内环侧壁的半透明的下层 PTFE 声学吊顶。“鸟巢”采用了当今先进的建筑科 技，全部工程共有二三十项技术难题，其中，钢结构是世界上独一无二的。“鸟巢” 外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱。为了有效控制构件的最大壁 厚，减小焊接工作量，使连接构造比较合理，在设计中采用了高强度的Q460钢材。 Q460是一种低合金高强度钢，它在受力强度达到460兆帕时才会发生塑性变形，这个 强度要比一般钢材大，因此生产难度很大。这是国内在建筑结构上首次使用Q460规格 的钢材；而这次使用的钢板厚度达到110毫米，是以前绝无仅有的，在国家标准中， Q460的最大厚度也只是100毫米。 许多其他建筑界专家都认为，“鸟巢”将不仅为 2008年奥运会树立一座独特的历史性的标志性建筑，而且在世界建筑发展史上也将具 有开创性意义，将为21世纪的中国和世界建筑发展提供历史见证。
东京塔
东京塔诞生以前，世界上第一 高塔是法国巴黎的埃菲尔铁塔， 但东京塔超过它13米，高达 333米。而所使用的建筑材料 却只有艾菲尔铁塔的一半，造 塔费时一年半，还不到艾菲尔 铁塔施工时间的三分之一。用 这样少的材料和这样短的时间， 平地竖起这座防台风、抗地震 的庞然大物，震惊了全世界。 东京塔1958年12月建成。 1968年7月对游客开放。
日本明石海峡大桥
日本明石海峡大桥 用钢量：30万吨， 是目前世界上主跨 最长的悬桥(全长 3911米，主跨长 1991米)，将日本的 本州、九州、北海 道和四国岛连在了 一起。该桥可承受 里氏8.5级的强烈地 震和80米/秒的暴风
盖特威拱门
密苏里州圣路易斯的盖特威拱门是美 国最高的独自挺立的纪念碑。这座闪 闪发光的用钢制成的圆弧造型，拔地 而起，有将近200米高，跨度也是将 近200米，和高度完全一样。芬兰裔 美国人、著名建筑设计师伊洛.萨里嫩 在1940年代后期的一次全美设计竞赛 中设计了盖特威拱门。可是，直到 1963年2月才开始动工。1965年10月 完工。后来，拱门上增添了一个运输 系统，让人们可以登上拱门顶端的一 个观景台放眼眺望。盖特威拱门座落 在密西西比河畔。盖特威是大门的意 思。圣路易斯被人们誉为通往西部的 大门，这座拱门也就因此得名。
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世界著名钢结构、膜结构建筑
埃菲尔铁塔
埃菲尔铁塔（法语：La Tour Eiffel） 是一座于1889年建成位于法国巴黎 战神广场上的镂空结构铁塔，埃菲 尔铁塔从1887年起建，分为三楼， 分别在离地面57.6米、115.7米和 276.1米处，其中一、二楼设有餐厅， 第三楼建有观景台，从塔座到塔顶 共有1711级阶梯，共用去钢铁7000 吨，12000个金属部件，250万只铆 钉，极为壮观。埃菲尔铁塔得名于 设计它的桥梁工程师居斯塔夫•埃菲 尔。铁塔设计新颖独特，是世界建 筑史上的技术杰作，因而成为法国 和巴黎的一个重要景点和突出标志。
水立方
国家游泳中心又被称为“水立方”（Water Cube）,位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏 季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。国家游泳中心的设计方案， 是经全球设计竞赛产生的“水的立方”（[H2O]3）方案。该方案由中国建筑工程总公司、澳大利亚 PTW建筑师事务所、ARUP澳大利亚有限公司联合设计。设计体现出 [H2O]3(“水立方”)的设计理 念，融建筑设计与结构设计于一体，设计新颖，结构独特。“水立方”是世界上最大的膜结构工程。 膜结构建筑是21世纪最具代表性的一种全新的建筑形式，至今已成为大跨度空间建筑的主要形式之 一。在2008年的奥运会建筑设计上，膜结构应用得到完美的体现。它集建筑学、结构力学、精细化 工、材料科学与计算机技术等为一体，建造出具有标志性的空间结构形式，它不仅体现出结构的力 量美，还充分表现出建筑师的设想，享受大自然浪漫空间。“水立方”整体建筑由3000多个气枕组 成，气枕大小不一、形状各异，覆盖面积达到10万平方米，堪称世界之最。除了地面之外，外表都 采用了膜结构。安装成功的气枕将通过事先安装在钢架上的充气管线充气变成“气泡”，整个充气 过程由电脑智能监控，并根据当时的气压、光照等条件使“气泡”保持最佳状态。如果万一出现外 膜破裂，根据应急预案，可在8个小时内把破损的外膜修好或换新。“水立方”晶莹剔透的外衣上 面还点缀着无数白色的亮点，被称为镀点，它们可以改变光线的方向，起到隔热散光的效果。目前 世界上只有三家企业能够完成这个膜结构。采用的ETFE膜材料,可以最恰当地表现“水立方”，水 立方”的外形看上去就像一个蓝色的水盒子，而墙面就像一团无规则的泡泡。“ETFE”，也就是我 们常说的“聚氟乙烯”，材料耐腐蚀性、保温性俱佳，自清洁能力强。国外的抗老化试验证明，它 可以使用15至20年。而且也很结实，据称，人在上面跳跃也不会损伤它。同时由于自身的绝水性， 它可以利用自然雨水完成自身清洁，是一种新兴的环保材料。ETFE膜具有较好抗压性，厚度仅如 同一张纸的ETFE膜构成的气枕，甚至可以承受一辆汽车的重量。 “水立方”占地7.8公顷，却没 有使用一根钢筋，一块混凝土。其墙身和顶棚都是用细钢管连接而成的，有1.2万个节点。只有2.4 毫米厚的膜结构气枕像皮肤一样包住了整个建筑，气枕最大的一个约9平方米，最小的一个不足1平 方米。跟玻璃相比，它可以透进更多的阳光和空气，从而让泳池保持恒温，能节电30%。
太空针塔
太空针塔是美国西北太平洋地 区的一座主要地标，位在华盛 顿州西雅图市的市中心区。其 兴建因于1962年世界博览会， 当时约有每日20,000人次利用 电梯登塔；该届博览会共有 230万参观者。目前属于私人 产业。太空针塔塔高184米， 最宽处宽度为42米，总重 9,550吨。它可以承受每小时 320公里的风力和9.1级的地震， 且有25支避雷针来抵挡电击。 1993年，塔上的升降机被更 换了，时速达16公里，下降时 和雨点落下的速度一样。
鹿特丹港
鹿特丹港是世界上主要的集装箱港 口之一。早在1967年，一些码头装 卸公司敏锐地发现到集装箱在世界 上的发展潜力，并进行了巨大投资。 现在，鹿特丹港已成为欧洲最大的 集装箱码头，它的装卸过程完全用 电脑控制，码头上各种集装箱井井 有条地堆放在一起。1982年它就可 装卸216万标准箱，超过了纽约港的 216 190万箱。现在鹿特丹集装箱装卸量 已超过320万箱。90年代以来，鹿 待丹开始实施新的扩能计划，建造 10～15万吨级的第五、第六代集装 箱码头。到2010年，集装箱吞吐能 力将达600万箱，以确保欧洲最大集 装箱运输中心的地位。1957年，由 于港口极大的扩建，鹿特丹人想出 了欧洲之门港这个名称，这意味着 他们想成为“欧洲的大门”。其实 自1963年鹿特丹就可被称为世界最 大港口和仓库地。在马斯平地港的 码头上可毫无困难的装卸世界上最 大的集装箱船。