大跨度空间结构工程实例分析-上海科技馆
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高空大跨空间结构施工技术的实践分析杨广海1 张程芃2发布时间:2021-08-16T09:48:58.349Z 来源:《基层建设》2021年第15期作者:杨广海1 张程芃2 [导读] 科学技术是社会发展最大的推理,改变了各行各业生产经营形式。
大跨度空间结构是建筑施工的难点,当前很多大型厂房和体育场都是采用大胯空间结构。
1.中建四局第五建筑工程有限公司广东省深圳市 518000;2.中建四局第五建筑工程有限公司广东省深圳市 518000摘要:科学技术是社会发展最大的推理,改变了各行各业生产经营形式。
大跨度空间结构是建筑施工的难点,当前很多大型厂房和体育场都是采用大胯空间结构。
经过多年发展,我国在大跨度空间结构施工技术已经领先于世界,成为世界一流水平。
但是,高空大跨空间施工属于复杂的大型施工工程,涉及的施工技术较多,因此需要结合国内行业特点,不断优化完善大跨度空间施工技术,才能促进行业发展进步。
关键词:大跨空间;施工技术;建筑施工大跨度空间结构施工具有很强的复杂性,在施工建设中要施工人员能够全程按照技术要求把控关键技术,进而确保各施工环节的可靠性,较少人员技术操作带来的营销。
现阶段,大跨空间结构的施工建设对于孔家结构的受力状态要求有着很高的要求,只有确保建筑受力稳定,才能够提升建筑稳定性与安全性,在施工阶段需要定量分析大跨度空间结构特征,进而将结构不稳定缺陷改进,促进其质量提升。
一、高空大跨空间结构应用现状近年来,我国基础建设规模逐渐增大,建筑施工技术不断得到优化改进,从过去的人力施工建设发展到当前借助于智能科技建设所经历的时间非常断。
目前我国自主研发的施工技术成为了世界其他国家学习与应用的模本,在建筑施工领域,我国的打垮空间结构施工更是文明世界。
不过总体来懒,高空大跨空间结构施工技术的难度内容相对较多,虽然最近几年该技术在我国的发展十分迅速,但是需要解决的技术难题还很多,特别是超大空间结构设计上难度更大。
大跨度建筑的混合空间结构案例分析作者:张玥明来源:《砖瓦世界·下半月》2019年第04期摘; ;要:以大跨度建筑的混合空间结构为研究对象,从工程概况、结构体系两个方面分析当代国内案例,重点对大跨度建筑的混合空间结构的特点和组成要素进行分析。
为以后大跨度建筑设计理念和设计手法提供启发与参考,关键词:大跨度建筑;混合空间结构;拱-壳结构;悬索-拱结构一、概述混合空间结构,指的是将刚架结构、桁架结构、拱式结构、薄壁结构、网架结构、悬索结构和薄膜结构等不同形式的结构经过合理组合而形成的空间结构形式。
它充分发挥了各种结构及各种材料的特长,弥补了单一大跨结构受力、材料上的不足,使结构更广泛的适应于多种建筑功能并增大了建筑造型的灵活性。
一般来说,建筑形体轮廓由巨大的刚架、拱、悬索或斜拉结构作为巨型骨架而形成;屋盖造型则由骨架上布置的平板网架、网壳、桁架、悬索或薄膜结构形成。
通常,混合空间结构由刚架、桁架、拱、薄壁、网架、网壳、悬索、薄膜结构的两种或者三种结构单元组成。
在选择不同的组合方式时应满足建筑功能的需要、保持结构受力的均匀合理,充分发挥材料的特性、尽量采用预应力等先进的技术手段,改善结构受力性能、使整体结构刚柔并济,具有良好的整体稳定性、并保证施工简洁,造价合理的原则。
二、案例分析(一)武汉火车站1、工程概况武汉火车站是全国四大铁路网客运中心之一,也是第一个上部大型建筑与下部桥梁共同作用的新型结构火车站,实现了高速铁路,地铁,公路三者的无缝对接。
它的建筑面积为33.2万㎡,建筑高度为59.3m,建筑主体采用了拱-网壳结构。
2、结构体系武汉火车站由中央站房、南侧雨棚、北侧雨棚三部分组成。
武汉火车站中央站房的屋面支承结构由五榀主拱、半拱和斜立柱共同支撑,五榀主拱的基本间距为64.5m,最大主拱跨度甚至可达到116m。
主拱、半拱共同承担着楼面梁的支承任务,由于共用支撑结构,楼面结构与屋面结构有间接的联系;中央站房的屋盖采用网壳覆盖,其中上下弦采用圆管、腹杆两种形式。
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。
上海科技城结构设计∙简介:上海科技城是1999 年由上海市政府投资兴建的社会文化项目,曾为APEC 会议主会场,主要用于向社会展示科技成果,普及科技知识,为当年上海市政府重点项目。
现已成为上海市标志性建筑之一。
建筑物由主楼、附楼及下沉广场组成。
本文介绍了其上部结构设计,超长地下室外墙控制裂缝设计,基础设计等内容。
∙关键字:上海科技城,结构设计上海科技城结构设计一、工程概况上海科技城是 1999 年由上海市政府投资兴建的社会文化项目,曾为 APEC 会议主会场,主要用于向社会展示科技成果,普及科技知识,为当年上海市政府重点项目。
现已成为上海市标志性建筑之一。
上海科技馆位于浦东花木行政文化中心区,毗邻世纪公园,与浦东新区行政管理中心遥遥相对。
建筑物有主楼、附楼及下沉广场组成。
主楼建筑面积 88000 平方米,基地面积 68726 平方米,主楼最高四层,由低( 11 米)向高( 49 米)呈螺旋上升。
建筑物平面呈半圆环形,最大半径 160 米,最小半径 80 米,外圆弧长 490 米。
二、结构设计由于上海科技馆平面尺寸大、层数及高度变化多、建筑型体复杂。
为满足建筑型体和建筑功能,在结构设计中分别采用了钢筋混凝土框架结构、预应力混凝土结构、钢结构和铝合金结构。
(一)上部结构设计科技馆主楼为半圆环形平面,外圆弧长 490m ,宽近 90m 。
无论长度、宽度均超出我国现行设计规范的限值。
综合建筑设计和建筑物使用功能,结构设计通过设置二条结构缝,将建筑物分成 3 个独立的结构体 --A 区、 B 区、 C 区见(图六、结构分区平面)。
A 区结构体:本分区地上 4 层,地下 1 层,层高 10 m 。
结构体系为现浇钢筋混凝土框架结构,框架梁为有粘结预应力梁,梁跨度为 18m 。
楼板采用井字梁,井字梁为无粘结预应力梁。
屋面为四角锥平板式钢网架结构。
B 区结构:本分区结构布置为大跨度不规则柱网,有一层及两层楼面处采用钢筋混凝土预应力梁框架结构,中间大空间椭球体为铝合金单层网壳结构,屋面采用大跨度空间钢桁架结构。
大跨度空间结构设计实例探析摘要:本文通过结合某大跨度空间设计实例,对其结构设计进行深入探讨,提出可行的结构设计思路以及可采取的结构设计技巧,为同类工程提供有价值参考。
关键词:结构设计;大跨度结构;空间结构;设计措施Abstract: this paper through the combination of a long-span space design examples, the structure design are discussed, the feasible structure design ideas and can take the structure design of the skills of the similar project to provide valuable reference.Keywords: structure design; Big span structure; Space structure; Measures designed工程概况本项目为剧院的大跨度空间结构,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,工程的地下室部分没有分开,基础采用钻孔灌注桩。
结构方案本工程上部结构由防震缝分为西侧结构和东侧结构两部分,从地下室整体刚度经过计算分析,地下室的剪切刚度应当大于地上一层剪切刚度的2倍,故将地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。
主体结构地下室顶板-0.050m标高与室外地下室顶板-1.800m标高相差1.75m,采用在相交边缘设加腋支挡的措施保证水平力连续传递,使地下室顶板成为有效嵌固端。
根据规范要求,本工程的结构类型采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。
大跨度空间结构的工程实践与学科发展一、本文概述随着科技的不断进步和工程技术的日新月异,大跨度空间结构在各类建筑和工程领域中的应用日益广泛。
大跨度空间结构以其独特的造型、高效的空间利用和卓越的承载能力,成为了现代建筑技术的典范。
本文旨在深入探讨大跨度空间结构的工程实践及其学科发展,通过对其发展历程、关键技术、典型工程案例的分析,揭示大跨度空间结构在现代工程建设中的重要地位和作用。
本文还将关注大跨度空间结构领域的最新研究成果和发展趋势,以期为相关领域的工程实践和技术创新提供有益的参考和借鉴。
通过本文的阐述,我们希望能够促进大跨度空间结构技术的进一步发展和推广,为我国的建筑事业和工程技术进步贡献力量。
二、大跨度空间结构的工程实践大跨度空间结构,作为现代建筑技术的杰出代表,其实践历史与成果不仅展现了建筑美学的独特魅力,更体现了工程技术的创新与发展。
在过去的几十年里,随着新材料、新工艺的不断涌现,大跨度空间结构的设计与施工技术得到了极大的提升,使得越来越多的宏伟建筑得以成为现实。
从最早的体育馆、会展中心,到后来的机场航站楼、火车站等交通枢纽,再到现代的城市综合体、文化地标等,大跨度空间结构的应用领域越来越广泛。
这些建筑不仅要求结构具有足够的承载能力,还要兼顾美观、经济、环保等多方面的要求。
因此,大跨度空间结构的设计与施工需要综合考虑多种因素,包括结构形式、材料选择、施工方法、使用环境等。
在工程实践中,大跨度空间结构的设计通常采用先进的计算分析方法,如有限元分析、数值模拟等,以确保结构的安全性和稳定性。
同时,随着计算机技术的不断发展,数字化设计与施工技术也得到了广泛应用,使得大跨度空间结构的建造过程更加精确、高效。
在材料方面,大跨度空间结构通常采用高强度、轻质的新型材料,如钢材、铝合金、玻璃钢等。
这些材料不仅具有优良的力学性能,而且可以有效减轻结构自重,提高结构的整体性能。
新型材料的应用还推动了相关产业的发展,为建筑行业的可持续发展注入了新的活力。
大跨度建筑幕墙系统设计案例分析——以上海世博会主题馆为例【摘要】大跨度建筑幕墙系统因受荷载、地震作用、安装难度等因素的影响,给设计和施工都带来了挑战。
文章以上海世博会主题馆为例,着重阐述南立面大跨度自承重幕墙的设计,为良好的工程质量取得保障。
【关键词】建筑幕墙;大跨度;荷载、地震作用;设计引言作为建筑围护体系的新型外装饰,玻璃幕墙不仅具备通透、明亮、重量较轻等优点,且便于建筑采光,减少结构自重,因此玻璃幕墙在近几年的深入推广逐渐得到广泛的应用,而采用大跨度玻璃幕墙的目的在于实现建筑分格的扩大化,现多应用于底层或是高档的公寓、写字楼的外装饰中。
本文以上海世博会主题馆为例,就大跨度建筑幕墙系统的设计展开分析。
1 工程难点与重点上海世博会主题馆为中国2010年上海世博会永久保留建筑之一,工程位于上海世博会规划围栏区,建筑高度27.7m。
主题馆东西总长约290m,南北总宽约190m,为亚洲第一大跨度大空间展示建筑。
本工程的一个难点为位于南北立面的大跨度自承重幕墙的设计。
对于大跨度建筑幕墙系统,设计者首先要考虑到幕墙结构系统的稳定性及其精度的保证措施,同时满足幕墙基本的性能要求。
文章将从本工程南北立面的大跨度幕墙系统的设计与性能进行阐述。
2 南北立面大跨度的建筑幕墙系统设计及其性能分析2.1大跨度框架式玻璃幕墙结构设计大跨度框架式玻璃幕墙系统位于本工程南北立面东西侧展厅,此处幕墙分为两层,外层为开放式不锈钢板干挂幕墙,内层为框架式玻璃幕墙。
外层面材采用1.5mm厚304压花不锈钢板。
内层面材采用8mm(透明钢化)+12A+8mm(透明钢化)Low-E中空彩釉玻璃,幕墙横向龙骨跨度达6米,玻璃幕墙在4.5m以下为隐框形式,4.5m以上为明框形式。
明框幕墙分格主要为3米宽,2米高,(室外效果图)如图1-a、(室内效果图)1-b所示。
幕墙支撑龙骨设计为铝合金型材,横向龙骨通过12mm厚钢板和不锈钢螺栓与主体H型钢龙骨(非幕墙范围)连接,在转接钢板上设置长条孔,以吸收因荷载和温度变化作用引起的横梁变形。