1 大跨度空间结构设计

大跨度空间结构在建筑设计和工程中，大跨度空间结构是指那些跨度较大、内部空间较为宽阔的建筑结构。

这种结构通常需要特殊的设计和施工技术，以确保建筑物能够稳定、安全地承受各种荷载，并满足功能需求。

大跨度空间结构的设计涉及到结构力学、材料科学、施工工艺等多个领域，是建筑工程中的重要研究课题。

设计原则设计大跨度空间结构时，需要考虑以下几个方面的原则：结构稳定性大跨度空间结构的稳定性是设计过程中首要考虑的问题。

在结构设计中，需要充分考虑荷载传递、应力分布、挠度控制等因素，确保结构在各种外部荷载作用下保持稳定。

施工可行性由于大跨度空间结构通常体量较大，施工过程中需要考虑施工机械设备、施工工艺、作业空间等因素，确保施工过程安全、高效。

功能需求大跨度空间结构往往会用于会展中心、体育馆、机场等场所，因此需要充分考虑建筑功能需求，如观赏性、照明、通风等方面。

常见结构形式大跨度空间结构常见的结构形式包括：•穹顶结构：利用曲面形式来实现大跨度封闭空间，典型的代表是圆顶体育馆。

•悬索桥：利用悬索来支撑桥面，跨度较大，适用于跨越河流、峡谷等场景。

•桁架结构：由杆件和节点组成的桁架结构具有良好的承载能力和稳定性，适用于大跨度空间屋顶结构。

•拱形结构：借助弧形结构来实现大跨度空间的覆盖，适用于建筑物的支撑结构。

实际应用大跨度空间结构在现代建筑中有着广泛的应用，如：•体育馆：体育馆的设计往往要求大跨度空间结构，以容纳体育比赛和观众席。

•机场候机厅：现代机场的候机厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候机区域。

•会展中心：会展中心需要大型展览空间，大跨度结构能够提供灵活的展览空间。

•火车站站厅：为了满足高铁的乘客流量需求，火车站的站厅通常采用大跨度空间结构，提供宽敞的候车区域。

结语大跨度空间结构在现代建筑设计中扮演着重要的角色，它不仅体现了建筑技术的发展和创新，也为人们提供了更加舒适、宽敞的室内体验。

设计和建造大跨度空间结构需要多学科的综合知识和团队合作，只有这样才能打造出稳定、安全、美观的建筑作品。

大跨度空间结构设计
首先，在进行大跨度空间结构设计前，需要准确了解和分析该结构的
使用要求和设计目标。

包括建筑功能、使用人数、结构形式等。

这些要求
和目标将指导结构设计的具体方案。

其次，对于大跨度空间结构，需要选择合适的结构形式和材料。

常见
的大跨度空间结构形式包括桁架结构、网壳结构、桁架双曲面结构等。

而
材料的选择则需要考虑结构的强度、刚度和稳定性。

一般会选用钢材、混
凝土等材料。

接着，需要进行结构的静力分析和设计。

静力分析是指分析结构在受
力状态下的平衡和稳定性。

通过这一步骤，可以得到结构的内力分布和变
形情况。

静力设计是指根据结构的使用要求和设计目标，计算出结构所需
的材料数量和尺寸，并进行断面的选取。

在进行大跨度空间结构设计时，还需要考虑施工的可行性和经济性。

施工可行性包括结构的施工工艺、工期和成本等。

经济性可以通过计算结
构的造价和运行费用来评估。

最后，在进行大跨度空间结构设计时，还需要进行结构的验算和优化。

验算是指通过计算和检查，确认结构的强度、刚度和稳定性是否满足设计
要求。

优化则是指在满足设计要求的前提下，通过调整结构形式和材料的
尺寸等参数，使结构更加经济和合理。

总结起来，大跨度空间结构设计的要点包括了解和分析使用要求和设
计目标、选择合适的结构形式和材料、进行结构的静力分析和设计、考虑
施工的可行性和经济性、进行结构的验算和优化。

这些步骤的完成将为大
跨度空间结构的设计和施工提供指导和保障，实现结构的安全和工程的成功。

浅谈大跨度空间管桁架的结构设计【摘要】近年来，钢管结构在工业及民用建筑中的应用日益广泛，大跨度的车站、机场、体育场馆等多采用钢管桁架结构，本人有幸参加大庆侏罗纪公园室内游乐场的设计，主体建筑为128米x112米的空间桁架结构。

本文通过对该建筑结构设计的回顾，在理论分析和实际工程计算紧密结合的基础上，总结了空间桁架结构设计的一些方法和经验。

【关键词】空间桁架；方案选择；计算分析；关键技术1、工程概况本工程位于大庆市区，单体建筑为八边形，建筑面积13475.74㎡，单向拱形屋面，长度128m，矢高12.8m；拱顶净高度28.5m。

桁架最大跨度64米。

室内景观游乐设施复杂繁多，地面高低起伏，建筑四周墙体均安装美国公司设计的布景，整个建筑对美观及空间要求很高，因此，整个建筑除四周设柱外，中间仅允许有4根圆柱支撑整个屋面体系。

屋面三角形桁架内设置通长猫道，兼做表演照明和电缆桥架使用，合理的利用了建筑空间。

2、钢管桁架结构的形式及特点2.1 管桁架的分类：根据受力特性和杆件布置不同，可分为平面管桁结构和空间管桁结构。

平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内，结构平面外刚度较差，一般需要通过侧向支撑保证结构的侧向稳定。

空间管桁结构通常为三角形截面，与平面管桁结构相比，它能够具有更大的跨度，且三角形桁架稳定性好，扭转刚度大且外表美观。

在不布置或不能布置面外支撑的场合，三角形桁架可提供较大跨度空间。

一组三角形桁架类似于一榀空间刚架结构，且更为经济。

可以减少侧向支撑构件，提高了侧向稳定性和扭转刚度。

对于小跨度结构，可以不布置侧向支撑。

2.2 连接件的截面形式常用的杆件截面形式为圆形、矩形、方形等，本建筑弦杆和腹杆均为圆管相贯。

2.3 桁架的外形：从桁架外形（即从弦杆类型来分）方面可分为：直线型与曲线型管桁架结构。

为了满足对建筑物美观和使用功能的要求，以及空间造型的多样性，管桁架结构多做成各种曲线形状，以丰富结构的立体效果。

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。

大跨度网架结构的设计要点摘要：随着现代社会的发展，人们对大跨度空间的需求越来越大，代表性场所包括会展中心、影剧院、体育场馆、共享大厅、飞机库等。

传统的平面结构如梁、拱、刚架、桁架等受其结构特性的限制，很难覆盖更大的空间。

网架结构能满足大跨度建筑的受力要求，与传统平面结构相比，具有受力合理、自重轻、抗震性能好、造型美观等优点。

机库类建筑属于典型的大跨度结构，本文以某机库结构设计为例，介绍大跨度网架结构的主要设计要点，以期为同类建筑工程设计提供参考。

关键词：大跨度；机库；网架1工程概况本项目机库位于成都市，建筑面积34719m2，南北向长208.80m，东西向宽117.00m，主要包含机库大厅、辅楼两部分，其中机库大厅地上1层，建筑高度40.65m（机库檐口至室外地面最低处的距离），主要功能为飞机定检，辅楼地上2层，建筑高度12.15m（有局部屋面），主要功能为飞机维修库的相关配套办公及设备用房等。

机库大厅屋面采用大跨度网架结构，大门处支承跨度为157m，机库大厅进深为77m，下部采用现浇钢筋混凝土框-排架结构（局部设置柱间支撑）；辅楼采用现浇钢筋混凝土框架结构，局部屋面设置网架。

本项目设计使用年限为50年，依据《建筑工程抗震设防分类标准》[1]，机库大厅抗震设防类别为重点设防类，结构安全等级为一级，重要性系数取1.1。

本地区抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组第二组，建筑场地类别为Ⅱ类。

2设计荷载对于大跨度建筑来说，合理准确地确定荷载及荷载组合是至关重要的。

考虑檩条及夹芯板，屋面上弦恒荷载取0.65kN/m2，吊挂消防管活荷载0.05 kN/m2，屋面下弦检修马道活荷载0.25kN/m2，考虑檩条及夹芯板重墙面恒荷载取0.65kN/ m2。

按工程地质勘察报告，本工程建筑场地为建筑抗震一般地段。

根据四川省住房和城乡建设厅抗震设防专项审查专家组意见，应适当提高抗震设防标准，如按7度设防采取抗震措施或按7度计算地震作用。

大跨度钢结构空间管桁架设计要点分析1. 引言1.1 背景介绍钢结构在建筑领域中扮演着重要角色，其特点是强度高、承重能力强、施工速度快等优点。

随着建筑技术的不断发展，大跨度钢结构空间管桁架成为了一种常见的设计形式。

其通过管道和节点的连接形成桁架结构，具有较高的抗压和弯曲能力，适用于大跨度空间内的支撑和承载。

大跨度钢结构空间管桁架设计是一门研究工程结构的综合性科学，涉及材料力学、结构力学、工程力学等多个领域的知识。

设计者需考虑力学性能、结构稳定性、材料选择等方面的因素，以确保结构在使用过程中能够安全可靠地承受外部荷载。

钢结构空间管桁架的设计也需要考虑建筑的功能需求和美学要求，使其既能实现结构的功能，又能融入到建筑环境中。

在本研究中，我们将对大跨度钢结构空间管桁架的设计要点进行分析和探讨，包括结构形式选择、节点连接设计、梁柱设计和稳定性分析等方面。

通过对这些要点的深入研究和分析，希望能够为工程设计者提供一定的参考和指导，促进大跨度钢结构空间管桁架的应用与发展。

1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨大跨度钢结构空间管桁架设计的关键要点，从而提高设计质量和施工效率。

通过对管桁架结构形式选择、节点连接设计、梁柱设计和稳定性分析等方面进行详细分析，可以为工程师在实际项目中提供参考和指导。

研究也旨在总结经验教训，发现设计中存在的问题和不足，为今后类似工程的设计提供更好的建议和解决方案。

通过本研究的开展，可以促进大跨度钢结构空间管桁架设计技术的进步和应用，推动工程结构领域的发展，提升我国在大跨度钢结构设计领域的竞争力和声誉。

1.3 研究意义大跨度钢结构空间管桁架在现代建筑中起着至关重要的作用。

其研究意义主要体现在以下几个方面：大跨度钢结构空间管桁架设计的研究可以有效提高建筑结构的抗震性能和承载能力。

由于大跨度空间结构受到外力作用较大，必须具有较高的稳定性和抗风、抗震能力。

对其设计关键点进行分析和优化可以大幅提高整体结构的安全性。

公共建筑大跨度空间结构设计摘要：本文就公共建筑大跨度空间结构设计进行了探讨，简要介绍了该工程结构设计中的一些特点和难点，提出了一些有关设计方面上的思路，以期能为公共建筑大跨度空间结构的设计提供参考。

关键词：大跨度空间；结构设计；分析所谓的大跨度空间结构，通常是指跨度在60m以上的建筑结构，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。

本文就公共建筑大跨度空间结构设计进行了探讨，并结合了实际的工程实例，简要介绍了有关该工程结构设计的特点和难点，以期能为公共建筑大跨度空间结构的设计提供参考。

1 工程概况某公共建筑工程，建筑面积28210m2，地面共4层。

建筑物总长90.9m，宽81.3m，室外地面至大屋面檐口高度26.8m，采用现浇钢筋砼框架结构体系（局部布置少量剪力墙）。

建筑抗震设防类别为重点设防类（乙类），结构安全等级为二级，设计使用年限为50年。

所在地区的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为ⅱ类，建筑类别调整后用于抗震验算的烈度为6度，用于确定抗震等级的烈度为7度，框架、剪力墙抗震等级均为二级。

2 基础设计拟建场地位于江边冲积平地上，河岸已建有防洪堤和道路。

场地平坦开阔，未见滑波、崩塌、泥石流等不良地质现象，地层变化较为均匀。

场地主要岩土层工程地质综述及地基评价如下：本次工程勘察揭示的岩土层，按其岩土工程性状划分主要分为8层：①吹填砂，②含泥中砂，③（含砾）细中砂，④淤泥质土，⑤细砂，⑥圆角砾、⑦碎卵石，⑧中等风化花岗岩。

结合拟建建筑物荷载情况，本工程最佳桩基持力层选用⑦碎卵石。

根据satwe电算分析结果，柱底最大轴力（标准组合）为12351kn。

根据地质报告，本工程基础可采用预应力砼管桩或冲（钻）孔灌注桩，相比冲（钻）孔灌注桩，管桩的优点是造价相对较低，工期较短，且桩身质量可靠。

所以本工程基础选用锤击先张法预应力高强砼管桩，桩端持力层选用碎卵石⑦或根据地质情况选用圆角砾⑥。

关于大跨度钢结构设计的一些探讨对于建筑结构来说，跨度越大，则其自重就越大且其水平构件的弯矩将按跨度比的平方增长，这是极其不利的，钢结构强度高而质量轻且结构形式灵活，用于大跨度结构具有较大的优势，因此在建筑结构中应用广泛，例如体育馆、候车室、飞机库、航站楼等大跨度结构都用到了钢结构。

本文主要对大跨度房屋钢结构设计中需要注意的一些问题进行简单的探讨。

标签：大跨度房屋；钢结构；设计在众多的结构形式中，钢结构具有强度高、重量轻、组装简单、施工周期短等优点，在进行钢结构设计时，要根据具体的工程情况，选择合适的结构形式，在钢材选择上，要充分考虑结构的受力形式和大小，而且要根据建筑结构的标准，考虑钢结构的抗火要求。

此外，钢结构建筑一般是采用工厂加工，现场拼装的方式进行施工，这就需要钢结构在运输和起吊过程中有足够的刚度，并保证稳定性要求。

1大跨度房屋钢结构分类大跨度房屋钢结构按刚性差异以及它们的组合不同，分成三类：刚性结构、柔性结构及杂交（刚柔混合体系）结构。

在此主要介绍以下两种大跨度房屋钢结构。

1.1刚性大跨度房屋钢结构刚性大跨度房屋钢结构的构成如下：由大量钢杆件组成，如：空间桁架、网架等，根据结构单元的形式不同可以分为以下两种类型，一种称为空间网格结构，另一种称为空间结构。

1.2 柔性大跨度房屋钢结构柔性大跨度结构可由其受力体系的不同分为以下三类：竖直平面结构、水平层面结构及空间结构。

在柔性钢结构中，其受力较均匀，而且结构受力主要集中在竖直、水平和空间对称位置上。

如：悬索结构、膜结构等。

2 大跨度房屋钢结构的设计要点对于大跨度房屋结构来讲，其主要设计依据是所受的荷载类型，按照相关的标准，可以将荷载分为以下几类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载。

在进行结构设计时，还要注意结构布置合理、防震缝的设置等问题。

2.1永久荷载对大跨度房屋结构，永久荷载主要由以下两方面组成：屋盖结构自重和屋面覆盖材料自重。

在永久荷载计算过程中，要根据具体的情况，不要遗漏任何应该计入自重的构件材料。

大跨度空间结构的主要形式及特点大跨度建筑通常是指跨度在30米以上的建筑，我国现行钢结构规范则规定跨度在60米以上结构为大跨度结构。

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拱结构、刚架结构、桁架结构、网架结构、折板结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等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。

结构是房屋的骨架，是形成建筑内部空间和外部形式的物质基础，结构是在特定的材料和施工技术条件下运用力学原理创造出来的。

某种新的结构一丹产生并在工程实践中反复出现时，便会逐渐形成一种崭新的建筑形式。

上面所提到的空间结构也可以分成：一实体结构类——薄壳结构、折板结构；二网格结构——网架结构、网壳结构；三张力结构——悬架结构、薄膜结构；四其他新型大跨度空间结构——可展开折叠式结构、开合屋顶、张拉整体结构、张弦结构、整体张拉预应拱架结构。

下面我就各空间结构作分析。

1拱结构1.1定义与特点拱结构是一种主要承受轴向压力并由两端推力维持平衡的曲线或折线形构件。

拱结构由拱圈及其支座组成。

拱是古代大跨度建筑的主要结构形式。

由于拱呈曲面形状，在外力作用下，拱内的弯矩可以降低到最小限度，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，比同样的梁结构断面小，能承受较大空间。

但是拱结构在承受荷载后将产生横向推力，为了维持结构的稳定性，必须设置宽厚坚固的拱脚支座抵抗横推力。

常见的方式是在拱的两侧作两道后墙来支承拱，墙厚随拱跨增大而加厚。

这样就会使建筑的平面空间组合受到约束。

1.2拱结构形式拱结构应用广泛，形式多种多样。

按建造的材料分类，有砖石砌体拱结构、钢筋混凝土拱结构、钢拱结构、胶合木拱结构等；按结构组成与支承方式分类，有无铰拱、两铰拱和三铰拱，无拉力杆拱和有拉杆拱；按拱轴的形式分类，常见的有半圆拱和抛物线拱；按拱身截面分类，有实腹式和格构式、等截面和变截面等。

大跨度空间框架结构设计探索摘要：本文通过结合上海京剧院设计实例，探讨大跨度空间框架结构设计，详细地给出了整个工程的设计思路以及所采取的设计技巧，为同类工程提供有价值参考。

关键词：结构设计；大跨度结构；空间框架结构；设计措施Abstract: this paper through the combined with Shanghai Peking Opera theater design example, discusses long-span space frame structure design, and presents the detailed design ideas of the project and to design skills, to the similar project to provide valuable reference.Keywords: structure design; Big span structure; Space frame structure; Measures designed1. 项目简介本项目为上海京剧院迁建工程与上海朵云轩艺术中心组成的大跨度空间框架结构，总高23.10m。

建筑结构的安全等级为二级，地基基础等级为乙级，设计使用年限50年，抗震设防类别为丙类。

地上建筑设抗震缝分为两部分，大跨度结构单元抗震等级二级，其余单元抗震等级三级。

地下室（地上建筑投影范围以外）抗震等级三级，地下室（地上建筑投影范围以内）抗震等级同地上建筑。

拟建场地土类型为软弱土。

场地20.00m深度范围内分布⑤2层饱和砂质粉土属轻微液化土层，场地属轻微液化场地，其平均液化指数Ile为1.80，平均液化强度比Fle为0.66，属抗震不利地段。

综合判定拟建场地为稳定场地，适宜建造本工程拟建建筑物。

本工程拟建建筑距地铁11号线最小净距约为15m，根据“上海轨道交通申嘉线发展有限公司关于朵云轩与轨道交通11号线区间隧道相对关系及保护要求的事宜”中内容，且京剧院与朵云轩的基础是连在一起，地下室部分没有分开，为减少基础工程对地铁隧道的影响，消除挤土效应，桩基础采用钻孔灌注桩。

建筑结构设计中的创新技术有哪些在当今建筑领域，创新技术的不断涌现为建筑结构设计带来了前所未有的变革。

这些创新技术不仅提升了建筑的安全性、稳定性和耐久性，还为建筑赋予了独特的形态和功能，满足了人们对于高品质建筑的需求。

一、新型建筑材料的应用1、高性能混凝土高性能混凝土具有高强度、高耐久性和良好的工作性能。

它通过优化配合比，使用优质的原材料和外加剂，显著提高了混凝土的抗压、抗拉强度和抗渗性能。

这使得建筑物能够承受更大的荷载，减少构件尺寸，增加使用空间，同时延长建筑物的使用寿命。

2、纤维增强复合材料纤维增强复合材料（FRP）由纤维（如碳纤维、玻璃纤维等）和树脂基体组成，具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点。

在建筑结构中，FRP 可用于加固混凝土构件，提高其承载能力和抗震性能；也可用于制作新型的结构构件，如梁、柱等，减轻结构自重，提高结构的跨越能力。

3、形状记忆合金形状记忆合金具有独特的形状记忆效应和超弹性性能。

在建筑结构中，可用于制作阻尼器，在地震等外力作用下吸收能量，减小结构的振动，提高结构的抗震性能。

二、结构体系的创新1、大跨度空间结构大跨度空间结构如网架、网壳、悬索结构等，能够实现较大的覆盖空间，满足体育场馆、会展中心等大型公共建筑的需求。

这些结构体系通过合理的受力分析和优化设计，充分发挥材料的性能，创造出宏伟而独特的建筑形态。

2、可开合结构可开合结构能够根据使用需求改变建筑的形态和空间，如可开合屋顶、可移动墙体等。

这种结构形式增加了建筑的灵活性和适应性，为不同的活动和功能提供了多样化的空间。

3、仿生结构仿生结构借鉴自然界生物的形态和结构原理，如蜂巢结构、叶脉结构等，设计出具有高效力学性能的建筑结构。

仿生结构不仅具有良好的受力性能，还展现了独特的美学价值。

三、数字化设计技术1、建筑信息模型（BIM）BIM 技术是一种基于数字化模型的协同设计方法。

它整合了建筑结构的几何信息、物理性能、施工过程等多方面的数据，实现了设计、施工和运维阶段的信息共享和协同工作。