大跨空间结构的发展回顾与展望

一、概述在这实际的三维世界里，任何结构物本质上都是空间性质的，只不过出于简化设计和建造的目的，人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。

与此同时，无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展，而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力，体现出大自然的美丽和神奇。

空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力，而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。

当跨度增大时，空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。

事实上，当跨度达到一定程度后，一般平面结构往往已难于成为合理的选择。

从国内外工程实践来看，大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。

由于经济和文化发展的需要，人们还在不断追求覆盖更大的空间，例如有人设想将整个街区、整个广场、甚至整个山谷覆盖起来形成一个可人工控制气候的人聚环境或休闲环境；为了发掘和保护古代陵墓和重要古迹，也有人设想采用超大跨度结构物将其覆盖起来形成封闭的环境。

目前某些发达国家正在进行尺度为300m以上的超大跨度空间结构的设计方案探讨。

世界各国为大跨度空间结构的发展投入了大量的研究经费。

例如，早在20年前美国土木工程学会曾组织了为期 10年的空间结构研究计划，投入经费 1550万美元。

同一时期，西德由斯图加特大学主持组织了一个“大跨度空间结构综合研究计划”，每年研究经费100万马克以上。

这些研究工作为各国大跨度建筑的蓬勃发展奠定了坚实的理论基础和技术条件。

国际壳体和空间结构学会（iass）每年定期举行年会和各种学术交流活动，是目前最受欢迎的著名学术团体之一。

我国大跨度空间结构的基础原来比较薄弱，但随着国家经济实力的增强和社会发展的需要，近十余年来也取得了比较迅猛的发展。

工程实践的数量较多，空间结构的类型和形式逐渐趋向多样化，相应的理论研究和设计技术也逐步完善。

以北京亚运会（1990）、哈尔滨冬季亚运会（1996）、上海八运会（1997）的许多体育建筑为代表的一系列大跨空间结构——作为我国建筑科技进步的某种象征在国内外都取得了一定影响。

空间结构的发展现状与展望空间结构是一种可以满足人们的要求和空间的室外结构系统，它具有灵活的空间组合，可以满足不同需求的多种空间条件。

如今，空间结构已经成为建筑物的重要组成部分，在各种大型建筑物，如体育场馆，公共娱乐场所，商业中心，文化中心等等，都有空间结构的存在。

空间结构的发展可以从两个方面来进行讨论：一是结构技术发展，二是结构设计理念的发展。

今天，空间结构在建筑学中的发展处于一个较早的阶段。

作为一个新兴的建筑学分支，空间结构正不断得到发展，不仅在建筑学界非常受欢迎，而且在工程学和材料科学领域也得到了活跃的支持和研究。

首先，空间结构的结构技术发展迅速。

近些年来，许多空间结构结构形式和结构系统都得到了改进，结构构件更加轻巧，更加可靠。

改进的结构技术极大地简化了空间结构的构建，有效提高了结构的质量，更重要的是，结构的稳定性和韧性也得到了显著提高。

例如，现在可以利用钢筋混凝土进行空间结构的构建，这种结构的稳定性更高；可以利用新型材料，如碳纤维，混凝土等，进行空间结构的构建，这些材料具有良好的耐候性，加固结构的性能和实用性更加理想。

其次，空间结构设计理念也在不断发展。

随着科技的进步，人们对建筑物的美学要求越来越高，空间结构设计理念也在不断发展。

在空间结构设计中，人们不仅要考虑到结构的实用性和安全性，而且要考虑到结构的美学效果，为了凸显结构的独特性，强调审美的感受，空间结构设计者需要把握结构的力学特性，结合结构美学来提高结构的美学效果。

空间结构作为一种新兴结构，它对建筑空间的改造具有极大的潜力，也为人们提供了更丰富的可能性。

未来，空间结构将继续受到研究和发展，空间结构将在更多的建筑物中得到推广，为人们提供更多的可能性，满足更多不同的空间要求。

同时，结构的安全性和稳定性也将获得更大的改善，帮助人们更好地享受到空间结构的乐趣。

总之，空间结构是建筑行业中一个重要的分支，它受到越来越多的关注，将在不久的将来获得大量的发展，结构技术和设计理念都会得到更大的改进，为人们带来更多的惊喜。

大跨空间结构的发展回顾与展望随着现代建筑技术的快速发展，大跨空间结构在建筑领域中越来越受到重视。

本文将对大跨空间结构的发展历程进行回顾，并展望大跨空间结构技术的未来发展趋势。

大跨空间结构发展历程大跨空间结构是指跨度大于100米的建筑结构，为了实现结构的稳定性和安全性，需要使用大量的材料和精确的设计计算。

以下是大跨空间结构发展历程的主要里程碑：1958年：斯托兹夫特球场斯托兹夫特球场是世界上首个大跨空间结构建筑，由英国建筑师费雷德里克·斯托兹夫特设计，跨度为130米。

该建筑采用了钢筋混凝土预制桁架结构，是具有里程碑意义的建筑。

1967年：蒙特利尔展览馆蒙特利尔展览馆是由加拿大建筑师摩西·萨弗迪设计，跨度为150米，是世界上第二个大跨空间结构建筑。

展览馆采用了以钢结构为主体的覆盖结构，建筑风格独特。

1988年：阿拉伯联合酋长国塔伯垃岛酒店阿拉伯联合酋长国塔伯垃岛酒店是由英国建筑师汤姆·怀特设计，采用了跨度为210米的钢桁架结构，是当时世界上最大的空间结构之一。

这个建筑的设计和施工经验为大跨空间结构的应用提供了重要借鉴。

1995年：东京巨蛋东京巨蛋是由日本建筑师伊东丰雄设计，跨度为308米，高度为50米，以球形为基础结构，并采用了36个钢桁架结合的构造。

成为当时最大的室内运动场，是当时世界上最有代表性的空间结构之一。

大跨空间结构技术发展趋势大跨空间结构在建筑领域中发挥着越来越重要的作用，随着现代技术的发展，大跨空间结构技术也在不断发展和创新。

以下是大跨空间结构技术未来的发展趋势：玻璃纤维增强聚合物（FRP）的应用与金属材料相比，玻璃纤维增强聚合物（FRP）材料具有轻量、耐腐蚀、柔韧性好、易于加工成型等优点。

在大跨空间结构设计建造中，FRP作为一种高强度轻质材料，可以降低建筑物的自重，改善结构性能，提高建筑物的耐久性和可持续性。

多功能性设计大跨空间建筑的设计不仅是要满足建筑功能需求，还需要在建筑结构设计中兼顾环境保护、可持续性设计、经济实用性等方面。

北京大跨度建筑的发展与展望3篇北京大跨度建筑的发展与展望1北京大跨度建筑的发展与展望近年来，随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，北京作为中国的首都，也在经历着瞬息万变的城市发展变革。

众所周知，大城市的发展对于基础建设建筑的需求是不可撼动的。

北京向来是一个建筑艺术的天堂，而其中大跨度建筑的不断更新和迭代，不仅为城市的发展增添了动力，更为人们的生活带来了前所未有的方便。

本文将探讨北京大跨度建筑的发展历程，以及它们未来的发展与展望。

建筑，其实也有一个成长的过程。

北京最早的大跨度建筑要追溯到明朝时期的正阳门城楼和皇城根下的“御街”。

这些古老的建筑在那个时候，既是以雄浑大气为主，同时又充满了古老的朴素和庄重。

进入清代，北京的建筑艺术进入到了一个高峰时期。

到了故宫博物馆、天坛等地，人们开始逐渐审美日益多变，在建筑中的表现手法也随之发生了巨大的变化：以一定的理念把握整个建筑带来的视觉效果；在布局上也越来越让人眼前一亮。

就在这个时候，建筑艺术在大跨度结构方面逐渐出现了长足的进步。

现代化建筑在中国的传入也为北京的大跨度建筑发展带来了新的契机。

1959年，北京市建成了水立方游泳馆，此后，北京人们的日常生活离不开大跨度建筑的支撑。

独栋住宅、地铁、体育馆、博物馆、国际会议中心等等，几乎每一个领域都对大跨度建筑有不同的应用。

2008年北京奥运会，更让这座城市的大跨度建筑扮演了世界舞台上的重要角色。

红色国家体育中心，俗称鸟巢，全世界都在阅览它这巨大徽章一般所散发的光芒。

再比如北京新机场，新机场的大跨度结构的采用，不仅把整座机场建筑打造得充满科技感，也进一步彰显了北京的雄伟气派与国际化水平。

同时，新时代赋予了大跨度建筑更新、改造的能力。

近年来，北京的大跨度建筑中，大量采用高科技元素，加上自身硬件的提升，充满了现代感和艺术感。

未来，随着城市化进程的快速推进，大跨度建筑也将趋于多样化，多样性将是大跨度建筑的发展主线。

探讨大跨度空间结构发展作者：李雪娟来源：《市场周刊·市场版》2019年第51期摘要：文章系统回顾了中国建筑科学研究院成立60年以来各时期大跨度空间结构领域的技术发展历程，论述大跨度空间结构的研发特点及在公共建筑中的应用情况、空间结构领域标准规程制修订情况。

对大跨度空间结构学科的研发与应用中的发展重点进行了展望，包括大跨度空间结构的发展战略、体系创新、绿色建筑、风工程研究、抗震与防连续倒塌、健康监测、软件与信息化技术、既有大跨度结构的安全性评估与加固技术研究等内容。

关键词：大跨度空间结构;研发;回顾;展望一、院大跨度空间结构领域的发展历程（一）开创时期20世纪50年代末，随着建国10年来国力的复苏，国家已有能力关注大型体育馆与大跨度公共建设的需要。

在何广乾、朱振德的带领下，相关研究人员也以空前的热情投入于薄壳结构、悬索结构的理论研究。

这些理论研究紧密结合工程需要，在当时产生了很好的效果。

在薄壳结构方面，主要以微分方程求解的连续化方法对球壳、圆柱面柱、双曲扁壳、组合扭壳等进行了系统的研究，发表了一大批高质量的论文。

在理论研究的基础上，进行了大量的工程实践，除模板制作稍麻烦外，施工相对简便，计算分析可用连续化方法求解，这些都是符合当时我国的经济条件与施工技术水平的。

（二）成长发展期20世纪60年代中～70年代中的10年“文革”期间，中国建筑科学研究院经历了机构下放与恢复重建过程，空间结构领域的研究与发展处于停滞状态，国内建成的大跨度空间结构项目也极少。

研发的网架结构技术也推广到相关网架结构专业化生产厂家，网架开始广泛用于大跨度体育建筑。

这一时期，一些省会城市建设的体育馆基本上都采用平板网架结构。

在此期间开发了以空间桁架位移法为基础的电算程序，配合设计院解决了这些大跨度网架的分析与计算难题。

同时，建筑标准设计研究所初步尝试了网架结构在大面积单层工业厂房中的应用。

（三）快速发展期20世纪90年代初，网架结构计算分析方面取得了重大突破，国内的几家研究单位、高校与设计单位都先后开发出实用化的网架结构CAD程序。

能否说一下世界空间大跨度钢结构史!（一）引言概述：世界空间大跨度钢结构的发展历程是人类工程技术的一大壮举。

在过去的几十年里，人们利用先进的钢材和结构设计技术，成功建造了许多具有较大跨度的空间钢结构。

本文将探讨世界空间大跨度钢结构的发展史，并分为五个大点进行阐述。

正文：一、早期空间大跨度钢结构的发展1. 使用钢材取代传统建筑材料2. 初步探索大跨度结构的设计和构造技术3. 世界上首座空间大跨度钢结构的建造及成功之处4. 开启了大跨度钢结构的先河二、20世纪初至第二次世界大战期间的发展1. 钢结构技术经验的积累和传播2. 钢结构应用于体育场馆和展览馆的成功案例3. 新材料和先进技术的引入4. 大跨度钢结构的建筑成就和技术突破三、战后时期的创新与飞跃1. 结构设计理论的发展和突破2. 大跨度钢结构在航天和民航领域的应用3. 旅游景点和大型会议中心的建设4. 高速铁路和地铁站的钢结构设计与建造四、近现代大跨度钢结构的发展1. 建筑材料和技术的不断进步2. 高层建筑和超大建筑项目的崛起3. 现代设计理念与功能需求的融合4. 钢结构在矿山和能源领域的应用五、当前世界空间大跨度钢结构的发展趋势1. 环保和可持续发展要求下的创新设计方法2. 新材料和先进技术的应用前景3. 国际合作和交流的重要性4. 大跨度钢结构在未来城市建设中的角色和挑战总结：世界空间大跨度钢结构的发展历经了多个时期，从早期的探索到现代的创新与突破。

随着材料科学和结构设计技术的不断发展，大跨度钢结构的应用领域也越来越广泛。

未来，随着环保和可持续发展要求的不断提高，大跨度钢结构将在城市建设中扮演更重要的角色。

大跨度结构的发展概况一、概 述在这实际的三维世界里，任何结构物本质上都是空间性质的，只不过出于简化设计和建造的目的，人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。

与此同时，无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展，而且日益显示出一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力，体现出大自然的美丽和神奇。

空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力，而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。

当跨度增大时，空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。

事实上，当跨度达到一定程度后，一般平面结构往往已难于成为合理的选择。

从国内外工程实践来看，大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。

近二十余年来，各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达国家发展很快。

建筑物的跨度和规模越来越大，目前，尺度达150m以上的超大规模建筑已非个别；结构形式丰富多彩，采用了许多新材料和新技术，发展了许多新的空间结构形式。

例如 1975年建成的美国新奥尔良“超级穹顶”（Superdome），直径207m，长期被认为是世界上最大的球面网壳；现在这一地位已被1993年建成夏径为222m的日本福冈体育馆所取代，但后者更著名的特点是它的可开合性：它的球形屋盖由三块可旋转的扇形网壳组成，扇形沿圆周导轨移动，体育馆即可呈全封闭、开启1／3或开启2／3等不同状态。

1983年建成的加拿大卡尔加里体育馆采用双曲抛物面索网屋盖，其圆形平面直径135m，它是为1988年冬季奥运会修建的，外形极为美观，迄今仍是世界上最大的索网结构。

70年代以来，由于结构使用织物材料的改进，膜结构或索-膜结构（用索加强的膜结构）获得了发展，美国建造了许多规模很大的气承式索-膜结构；1988年东京建成的“后乐园”棒球馆，也采用这种结构技术尤为先进，其近似圆形平面的直径为204m；美国亚特兰大为1996年奥运会修建的“佐治亚穹顶”（Geogia Dome，1992年建成）采用新颖的整体张拉式索一膜结构，其准椭圆形平面的轮廓尺寸达192mX241m。

建国以来大跨度建筑的空间结构发展空间大跨度结构是建筑工程发展的一个重要标志，我国自五十年代以来就开展了对薄壳结构、悬索结构的研究开发与应用，建成了一批有影响的代表性工程，并取得了一大批研究成果。

八十年代由于计算机技术的发展，空间网格结构在理论研究、标准规范和工程实践等方面均取得了举世瞩目的成绩。

随着国力的增强，新材料的不断出现，空间结构由单一结构形式发展为组合结构、混合结构等多种结构形式，应用范围也从公共建筑、体育建筑发展到工业建筑乃至建筑的各个领域。

50年来，空间大跨度结构取得的辉煌成就使我们能充满信心地去营造21世纪更广阔的空间。

一、五十年空间大跨度结构的发展历程建国50年来，空间大跨度结构经历了四个发展时期：第一时期为五十年代末至六十年代中期，第二时期为七十年代末至八十年代中，第三时期为八十年代末到九十年代初，第四个时期为九十年代。

这四个发展时期都是依据当时的国力和建筑技术水平，反映出各自的结构特点与技术水平。

1、五十年代末至六十年代中期五十年代末，随着建国十年来国力的复苏，国家已有能力关注大型体育馆与大跨度公共建设的需要。

广大结构设计研究人员也以空前的热情投入于薄壳结构、悬索结构的理论研究。

这些理论研究紧密结合工程需要，在当时产生了很好的效果。

在薄壳结构方面，我国技术人员对球壳、圆柱面柱、双曲扁壳、组合扭壳等作了系统的理论研究，发表了一大批高质量的论文。

在理论研究的基础上，进行了大量的工程实践，其中代表性的工程如新疆某工厂的金工车间，采用跨度60m的椭园旋转壳体结构，目前该工程仍为国内最大跨度的薄壳结构。

还建成了跨度42m双曲扁壳的北京网球馆。

建成于1959年的北京火车站，其跨度为35m×35m，也采用双曲扁壳结构。

薄壳结构取材容易、材料省、结构与建筑围护合二为一，造价低，除模板制作稍麻烦外，施工相对简便，计算分析可用连续化方法求解，这些都是符合当时的技术水平与施工条件的。

配合大量的理论研究与工程实践，于1965年完成了国内第一本空间结构方面的规程《钢筋混凝土薄壳顶盖及楼盖设计计算规程》(BJG16－65)，这一规程对以后薄壳结构的设计与施工起到了积极的指导作用。

大跨度空间索穹顶结构的现状与发展趋势摘要：索穹顶结构随着不断的工程应用而不断的走向成熟，全文回顾了索穹顶结构的发展与组成特性以及分类，并且以目前中国大陆的三个索穹顶结构为例，展示了索穹顶结构的工程应用。

全文论述了大跨空间索穹顶结构在设计与施工中要解决的关键问题，最后对索穹顶结构的未来发展进行了展望。

关键词：索穹顶结构、工程应用、设计、施工1前言索穹顶结构自20世纪80年代开始风靡全球，是美国工程师盖格尔发展和推广富勒张拉整体结构思想后实现的一种大跨空间结构，并在汉城奥运会的体操馆和击剑馆得以首次应用，随后在伊利诺斯州立大学的红鸟体育场、佛罗里达州的太阳海岸穹顶、亚特兰大奥运会的主体育馆的佐治亚穹顶和中国台湾桃园体育场的成功应用使索穹顶结构迅速发展，在结构设计和施工方法上都取得了极大进步。

索穹顶结构采用高强钢索作为主要受力构件，配合使用轴心受力杆件，巧妙的张拉成穹顶结构。

该结构由径向拉索、环索、压杆、内拉环和外拉环组成，其平面可建成圆形、椭圆形或其他结构。

索穹顶结构的特点十分突出，主要表现在以下方面[1][2]：全张力状态，让压力成为海洋中的孤岛，由始终处于张力状态的索段构成穹顶；与形状有关，索穹顶的工作机理和能力依赖于自身的形状；预应力提供刚度，结构几乎不存在自然刚度，结构的形状、刚度与预应力分布和预应力值密切相关；自支撑体系，索穹顶可以分解为三个功能迥异的部分，包含索系、桅杆及箍索，索系支承于桅杆之上，索系和桅杆互锁；自平衡，在载荷态，桅杆下端的环索和支承结构中的钢筋混凝土环梁或环形立体钢网架均是自平衡构件；与施工方法和过程有关，索穹顶的成形过程就是施工过程；非保守结构，结构在加载后，结构产生变形，结构刚度发生变化，当卸载后，结构无法恢复到原来的形状和位置，刚度也无法回到初始状态；造型优美；造价低；施工速度快，结构所用的钢索、压杆、节点锚具及外压环梁均可在工厂中生产成形，可以节约施工场地并能加快工程进度。