浅谈近现代空间结构的形式与发展
- 格式:docx
- 大小:180.11 KB
- 文档页数:4
浅谈当代中国室内设计开展趋势当代室内设计的开展,无疑与当代社会的思想、文化、经济以及艺术的蜕变、演进和开展紧密相关。
这是由建筑和室内设计所牵涉到的广泛而复杂的技术和文化内容所决定的。
当代世界科技的开展不仅使人类的交流扩展到最遥远的疆域,而且使相距很远、不同学科和领域之间也能产生交流和影响。
建筑及室内设计与社会生活和文化的联系,超乎人们想象的紧密。
东方与西方,国内与国外,民族与民族之间由于交流的扩展,文化的融合,当代中国的室内设计也深受影响,发生着日新月异的变化。
21世纪的设计领域最重要的开展是适应现代世界的一种设计语汇的出现,这种设计语汇实质同现代世界的先进技术和技术所带来的新的生活方式有关,中国的室内设计行业将更加紧密地贴合人们的需求:“人为根源〞无论历史上室内设计风格如何千变万化,都始终脱离不开“人〞这一主题。
自古至今,人们从事一切建筑实践,无一不是为了创造适合人类生存的建筑空间,人们不遗余力的代代操劳,目的就是使这种建筑空间日渐完善,到达更接近理想生存空间。
进入20世纪70年代后,人们物质生活和文化水平都得到了很大提高,社会财富也出现了极大丰富,科学技术也有迅速开展,受这些因素的影响,人们的思想观念发生了根本性转变,这一转变的核心就是以“物为根源〞的现代主义价值观转变成以“人为根源〞的后现代主义价值观。
这种思想转变是社会结构大变革的产物,它在给整个人类社会造成巨大冲击的同时,也对人类创立生存空间的思想观念给以重磅。
使得人们第一次在建造空间时,首先考虑的是人们在这种空间活动中心理和生理两方面的适应程度,其次才是考虑如何应用物质手段圆满解决建造中的技术问题。
基于这种“人为根源〞的思想,人们在建造空间中,也就改变了过去更多关注建筑功能与外部形象为重点的创作方法,逐步转移到了更多关注建筑内部形态与组合为重点的轨道上来。
从而为现代室内设计的开展奠定了坚实根底。
以“人为根源〞思想观念,正好是成就了当代室内设计运动今日大开展的最正确契机,赢得了几乎社会所有阶层认可,形成了一支不可无视的设计力量。
简要概括近代建筑发展概况
近代建筑发展概况可以从以下几个方面进行简要概括。
首先,近代建筑的发展可以追溯到18世纪末的工业革命时期。
在这个时期,
建筑材料和建筑技术都得到了很大的改进,从而推动了建筑的发展。
建筑材料方面,钢铁、混凝土等新材料的应用使建筑的结构更为牢固,建筑高度和规模也得以不断提高。
建筑技术方面,现代建筑的主要特征之一是采用了工业化的生产方式,大
量使用预制构件和模块化设计,从而提高了建筑的施工效率和质量。
其次,近代建筑的发展受到了不同的流派和风格的影响。
其中,现代主义建筑是近代建筑中最具代表性的一个流派。
现代主义建筑以功能为导向,摒弃了传统建筑中的装饰和华丽的造型,强调简洁、明快、自然和实用。
20世纪初期,德国的
包豪斯学派提出了“形式追随功能”的口号,成为现代主义建筑的核心理念。
此外,还有折衷主义建筑、后现代主义建筑等流派。
最后,近代建筑的发展也受到了社会、经济和文化等方面的影响。
例如,在二战后的重建时期,城市的经济和人口规模都得到了快速的增长,建筑的功能和用途也发生了巨大的变化。
同时,人们对建筑环境的要求也越来越高,如环保、节能、可持续性等方面的要求成为了当代建筑设计中的重要考虑因素。
新型空间结构的设计与施工探析【摘要】我国空间结构建筑领域,近年陆续出现了张拉整体结构、膜结构、开合屋盖结构以及玻璃结构等新型空间结构。
进行网架、网壳类空间结构的建筑已不是什么新鲜事。
本文结合建筑空间结构的构造特点、设计理念、施工技术及质量控制进行了分析。
【关键词】空间结构;施工技术;施工管理我国建筑空间结构随着建筑技术、建筑材料与结构理论的发展有了新的进展。
新的建筑空间结构由于其具备刚度大、受力合理和结构形式新颖丰富而成为现代建筑中的重要组成部分,受到了世界各国建筑部门和研究部门的重视。
在空间结构取得巨大发展的同时,其施工方法显得越来越重要,传统的施工方法已不能满足现代空间结构的施工需要,在施工过程中必须不断革新或再创造,为此,本文介绍空间结构施工质量与技术管理中几项行之有效的管理措施。
一、现代空间结构的特点1、结构形式日益多样化和复杂化空间结构已不局限于采用传统的单一结构形式,新的结构形式和各种组合结构形式不断涌现,比如多面体空间刚架结构、弦支穹顶结构、张弦桁架结构、斜拉结构、悬挂结构和张拉结构等。
2、结构跨度越来越大、钢材强度等级越来越高、钢板厚度越来越厚。
由于建筑功能的需要,现代空间结构的跨度越来越大,跨度超百米已屡见不鲜,例如国家体育场跨度296m、国家游泳中心跨度177m、广州国际会议展览中心跨度1266m、烟台大学体育馆拱的跨度297m。
同时q390gjc、q420gjc、q460e等高强度钢板大量采用,而且很多工程钢板厚度均超过100mm。
3、预应力技术大量应用预应力作为一项新技术,在空间结构中得到了充分应用,涌现了弦支穹顶结构、斜拉结构、悬挂结构、索穹顶结构和索膜结构等新型结构形式。
4、节点形式复杂多样现代空间结构大多采用仿形建筑,为了满足建筑造型,采用了各种各样的节点形式,如铸钢节点、锻钢节点、球铰节点、销轴节点等。
5、构件数量越来越多,截面构造越来越复杂许多工程都由几万个、甚至几十万个构件组成,并且这些构件的截面形式均不相同,给施工带来了很大的困难,对于一些复杂构件需要进行专门的试验和研究才能完成。
从现代空间结构的成就看中国的发展前景摘要:20世纪人们为开放与交流而兴建的建筑都有要求一个大的空间,其中有代表性的是体育、会议展览和机场建筑,并采用了不少引人注目的空间结构.文中评述了当代体育建筑中采用空间结构后些典型工程, 最后讨论了另空间结构的发展水平和前景,并指出有必要扭转结构形式与结构防护在设计上的被动局面.关键词:空间结构结构艺术一、前言当世界即将迈入21世纪之际,回顾人类发展的历史,就可发现其中一个显著的特点就是其活动空间的不断改善与扩充。
远古伊始,人类或挖洞穴居、或构木为巢,仅是为争取胜一个生存的空间,随着科学技术的发展,人们懂得运用各种材料建造出更牢固、更舒适的空间。
从古罗马的圣彼得大教堂到当今英国正在兴建的“千年穹顶”,其直径由42m扩大到320m ,就是一个鲜明的例证。
20世纪人类的活动更加走向开放,人们已不再闭关自守,而是不断扩大国与国、洲与洲以至全世界范围的交流。
这种需求必然会影响人类建设的格局。
在各种交流活动中,体育比赛无异是一种最激动人心的方式。
因此,奥林匹克体育竞赛馆、世界杯足球比赛场……就在世界各地堀起。
学术、文化、艺术与商业上的交流促使一些大城市建成了规模庞大的会议展览中心,此外,各种临时性与永久性的博览会,也要求提供上万平方米的面积。
为了进行交流,人们要更多地乖坐飞机旅行,20世纪是喷气式客机的世纪,因而大规模的候机大厅与飞机库就在本世纪诞生。
这些建筑都有毫无例外地要求一个大的活动空间,因而跨度大、自重轻、造型富于变化就成为这些建筑的共同特征,有时还要求所围护的空间能够随时开启与闭合。
纵观建筑结构的发展历史,三维的空间结构是最能满足以上要求的,往往成为众多结构方案中的首选。
[1、2]在人类古老的建筑中早就已经出现了空间结构的痕迹,例如我国半坡遗址的居屋就是一个原始的空间骨架,而北美印第安人从他们始祖继承下来的棚屋,其以枝条搭成的穹顶与现代网壳则有惊人的类似.其后,自欧洲文艺复兴时代所出现的教堂建筑,以砖石构成的穹顶虽然又厚又重,但在某种程度上仍体现了空间作用.然而现代空间结构的出现,应该从20世纪初期兴建的钢筋混凝土薄壳算起,这应该道德归功于先进建筑材料—钢铁与混凝土的诞生.第二次世界大战之后,百废待兴,大量的建筑使空间结构走向蓬勃发展的康庄大道.50年代后期以杆件组成的空间网格结构崭露头角,其中平板形的称为网架,曲面形的称为网壳.这种结构的杆件以钢、木或铝合金制成,通过节点组合成网状结构.以后又陆续出现了以受拉来主要受力特征的张拉结构,起初有以钢索承重的悬索结构,其后则有以合成材料制成建筑织物来受力的膜结构.就结构自重而言,从砖石穹顶的6400㎏/㎡减少到膜结构的10㎏/㎡,说明了建筑结构飞跃的进步.因此,空间结构已成为本世纪建筑结构学科中最重要与最活跃的发展领域之一.空间结构建造及其所采用的技术往往反映了一个国家建筑技术的水平,一些规模宏大、形式新颖、技术先进的大型空间结构也成为一个国家经济实力与建筑技术水平的重要标志.近年来,世界各国在体育场馆、会议展览中心与机场的大规模建筑中采用了不少引人注目功能的要求.集中反映了当今的世界潮流,下面拟就体育建筑中采用空间结构后些典型工程加以评述,并对中国今后空间结构的发展提出一些看法.二、当代工程进展体育建筑一直是空间结构应用的广泛领域,其中网架又是在早期建造得最多的一种结构类型,60年代在美国洛杉矶加利福尼亚大学体育馆采用的网架结构启发下,中国用自己的力量设计与建造了首都体育馆.当时加州大学体育馆的尺寸是91m×122m,采用正放四角锥网架,而首都体育馆的尺寸则是99m×112m,采用两向正交斜放网架.这个大跨度网架的成功兴建大大推动了网架在体育建筑中的应用,此后一些省市的主体育馆几乎无一例外地都有采用网架结构.1990年北京为亚运会所建设的13项大中型体育馆中,就有半数以上采用了网架结构,可见其影响之深远.近年来,可能由于平板型网架的外形过于单调,失去了建筑师们的偏爱.另外,由于计算机的迅猛发民展使曲面形网壳的设计与制作大为方便,因而在体育建筑中网壳的应用有逐步上升的趋势,特别是穹顶几乎风靡了日本全国.穹顶(dome)就其原意来说是一个半圆形的顶盖,而用网壳建造穹顶并非新事,早在本世纪初,德国工程师施威德勒(Schwedler)就发明了一种肋环斜杆型的网壳,这种以他名字命名的网壳一直在圆形屋顶的建设流传。
简述大跨度空间结构的主要形式及特点(一)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几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)平面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Ⅰ型和Ⅱ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、可在工厂中成批生产,有利于提高生产效率;网架的平面布置灵活,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网壳结构曲面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面网壳、双曲面网壳、圆柱面网壳、双曲抛物面网壳等。
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厂预制;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,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。
沈阳市城市空间形态与社会空间结构演变摘要:随着城市社会结构转变,城市的空间布局发生变化,产生与社会结构相适应的城市空间形态。
反之,城市布局又反映出城市的社会空间结构,是社会结构在空间上的具体体现。
本文纵观沈阳城市建设历史,探索城市空间形态和社会空间结构的演变过程及相互关系。
关键词:城市空间形态社会空间结构沈阳市1.1古代沈阳城市空间形态与社会空间结构1.1.1古代沈阳的城市空间形态古代沈阳城市大致经历了诞生期、发育期、成熟期和蜕变期,从原始居民点衍生,经历军事哨所(燕斥候所)、军事要塞(汉代侯城)、军事私城(辽沈州),发展到交通枢纽(金沈州)、东北重镇(元沈阳路、明中卫城),至一国之都(清盛京),清政权迁都北京后作为“龙兴之地”蜕变为清陪都。
总结古代沈阳市城市空间形态的演变过程,大致经过了如下几个阶段:城市形制经历“口”字形土城——“田”字形方城——“九宫格”棋盘式——内方城、外圆郭,双重城邑体系;城市交通网络经历了“十”字形街——“井”字形街——蛛网形道路网。
1.1.2古代沈阳的社会空间结构在此阶段,沈阳的社会空间与居住空间出现了一定的等级分化。
皇宫居于内城正中,下设的六部两院等官府衙署布局于皇宫前的街坊,沿街而建。
皇宫后面为繁华的街市。
王公贵族居住于内城的东西及北侧,环绕皇宫,呈现簇拥拱卫之势。
宫殿群左右间隔一段距离建太庙和社稷坛,但后被拆除。
城市建设基本体现“左祖右社,前朝后市”的传统建城理念。
内城与外城之间所住则多为从事农耕的平民百姓。
但在努尔哈赤与皇太极统治时期,沈阳的社会空间和居住空间并没有出现隔离。
主要原因是此时对外矛盾远大于内部矛盾,统治者的关注点与主要力量集中于对外防御,城市建设侧面反映了这一特殊的社会背景,甚至呈现出城市空间与宫殿空间叠合的独特建设形制:努尔哈赤建东路殿宇群时甚至未设围墙(现有红墙为后期加建),且“宫殿分离”,所住王宫建于城中北门附近,登殿朝政需穿越城市。
此时皇宫与城市可谓完全交融。
中国近现代建筑美学的特征一、建筑风格:1.建筑风格多样:中国近现代建筑风格包括中西合璧的中式建筑和引进外来建筑风格的西式建筑。
中式建筑延续了传统建筑的形式和风格,如传统的木结构、拱券和抬梁等,与现代建筑技术相结合,创造出了具有中国特色的建筑风格。
西式建筑则受到了欧洲建筑风格的影响,如古典主义、文艺复兴和现代主义等。
2.兼容并蓄:近现代中国建筑风格不仅融合了中西方建筑元素,还吸取了其他亚洲国家的建筑特点,如日本和印度的建筑风格。
通过吸收和融合不同文化的建筑元素,中国近现代建筑风格呈现出多样的面貌。
二、建筑结构:1.简洁而稳重:中国近现代建筑注重建筑结构的简洁和稳重,以达到功能和美学的统一、建筑结构采用了现代工业化的方法和技术,如钢结构和混凝土结构,以提供更好的力学性能和空间利用效率。
2.强调平衡和对称:中国近现代建筑在结构布局上注重平衡和对称。
借鉴了传统建筑的对称美学,追求建筑整体的平衡感,使建筑外貌更加和谐统一三、建筑装饰:1.借鉴传统造型:中国近现代建筑装饰往往从传统建筑装饰元素中取材,如琉璃、瓷砖和彩绘等。
这些传统装饰元素在现代建筑中得到重新诠释和运用,既保留了传统文化的独特魅力,又展现了现代建筑的创新和个性。
2.强调细节雕琢:中国近现代建筑注重细节的处理,通过雕琢和装饰来增加建筑的艺术价值。
细致的装饰工艺和独特的造型设计使建筑更加精致而美观。
总结起来,中国近现代建筑美学的特征主要体现在建筑风格、建筑结构和建筑装饰等方面。
它既继承了传统建筑的文化积淀,又吸收了西方和其他亚洲国家的建筑元素,形成了多样的建筑风格。
在建筑结构上注重简洁和稳重,并强调平衡和对称。
在建筑装饰上借鉴传统造型,并强调细节的雕琢。
这些特征使得中国近现代建筑在功能和美学上都能达到较高的水平。
关于若干空间结构发展史的研究摘要:本文讲述的是关于若干空间结构的发展历史的探讨与分析。
关键词:空间结构发展、穹顶、空间网格、整体张拉结构、杂交结构1 引言代表大空间的建筑称为无柱空间或者大跨空间,水平方向尺度很大的空间称为横向空间,与高层建筑形成的竖向空间构成一对主要的空间形式。
“更宽敞、跟高耸”两者都是人们的追求,但其发展历史则显著不同。
竖向空间是进入20世纪才显著发展的,与之相比,作为横向空间的代表形态的穹顶,就有2000年以上的历史,随着各个时代最先进的材料和技术的应用,不断扩大其跨度而得到发展。
在与重力和自然的竞技中发展起来的大跨度结构,其主要技术有以下类别: 1.构件截面的改进——h钢、钢管、波形钢、变截面梁 2.结构方式的创新——拱、壳、索网3.结构方式的变化和组合——拱和悬挂屋盖、梁和吊杆4.高强度材料的开发——钢材、缆索、近代膜材 5.结构的轻量化——中空截面材料、桁架梁、铝合金构件 6.应力、变形的控制——预应力混凝土、张弦梁、支承拱2 从穹顶了解空间结构的发展史从古代罗马的万神庙、文艺复兴时代的佛罗伦萨等的历史性建筑可以看到,穹顶、拱廊、拱顶都是建筑技术史上,自古以来就加以使用的代表性的空间要素。
自身稳定性好的三维形态,代表了宇宙安定秩序的绝对空间,给人们以震撼和感动。
古典穹顶中,最古老的是万神庙(占地120公顷,跨度43米)。
无论从哪一方面看,都可以作为古代穹顶建筑的最高典范,令人惊讶的是直到进入19世纪为止,它一直是跨度最大的穹顶。
到阿尔赫西拉斯的壳体(1933年、跨度47米)超过万神庙是,已经过了1800余年,记录下人类为实现空间结构主题之一的“规模的扩大”而艰苦奋斗的历程。
巨大的砌体结构穹顶,建造时使用砖块、石头、素混凝土等主要用来抗压、但对抗拉几乎没什么抵抗力的材料,结构构成主要是有限的二维拱的集合体。
为了保证形式和力学上的稳定,拱的截面非常厚实,因此形成风格粗重的穹顶。
空间形式:现代小说的叙事结构(一)【关键词】现代小说/空间形式/叙事结构/时间长期以来,叙事学理论对时间问题关注较多,对空间问题着力甚少。
在关于现代小说叙事结构“空间形式”的探讨中,其“空间”非指日常生活经验中具体的物件或场所,而是一种抽象空间、知觉空间、“虚幻空间”。
只有在完全弄清楚了小说的时间线索,并对整部小说的结构有了整体的把握之后,这种“空间”才能在读者的意识中呈现出来。
构成现代小说空间形式的要件是时间,或者说时间系列。
小说的空间形式必须建立在时间逻辑的基础上,才能建立起叙事的秩序;只有“时间性”与“空间性”的创造性结合,才是创作伟大小说的条件,也是未来小说发展的趋势所在。
理论经纬长期以来,无论是叙事学还是一般的小说理论,都对时间问题倾注了过多的研究热情;相比之下,对空间的关注简直是少之又少。
诚然,小说是一种叙事文体,而叙事的本质即是对时间的凝固、保存、创造和超越1];对事件的叙述也必须遵循一定的时间规律,否则,叙事的秩序就建立不起来。
英国女作家伊利莎白·鲍温说得好:“时间是小说的一个主要组成部分。
我认为时间同故事和人物具有同等重要的价值。
凡是我能想到的真正懂得、或者本能地懂得小说技巧的作家,很少有人不对时间因素加以戏剧性的利用的。
”2](P602)但是,对时间的重视不能导致对空间的忽视。
事实上,作为一种“先验的直觉形式”,时间只有以空间为基准才能被考察和测定,正如空间只有以时间为基准才能被考察和测定一样。
也就是说,无论是作为一种“存在”,还是作为一种意识,时间和空间都是不可分割的统一体。
在小说中,时间和空间更是相互依存、不可分割的,正如让一伊夫·塔迪埃所说:“小说既是空间结构也是时间结构”3](P224)。
本文即欲着力于探讨作为“结构”的“空间形式”。
一、叙事的困境我们的论述将从博尔赫斯的短篇小说《阿莱夫》开始。
在这一短篇杰作中,博尔赫斯以形象的方式,提出了叙事的困境问题。
浅谈近现代空间结构的形式与发展
05110419 周雅
(指导老师:罗斌)
摘要
:
现代大跨空间结构大致是在二十世纪七八十年代,基于采用轻质高强的
膜材、钢索、钢棒等,应用新技术而发展起来的轻盈、高效的结构体系,诸如气
承式充气膜结构、索膜结构、索桁结构、张弦梁结构、弦支网壳结构、索穹顶结
构、索穹顶网壳组合结构、张弦气肋梁结构等。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,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。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。本文分两部分结合工程实例,分别介绍了传统近代空间结构分类
及部分现代新型空间结构。
关键词
:现代空间结构新型空间结构工程应用
1传统大跨结构分类
1) 薄壳结构(包括折板结构)
薄壳结构是指用钢筋混泥土
等刚性材料以各种曲面形式构成
的薄板结构,分为筒壳、圆顶薄壳、
双曲扁壳和双曲抛物面壳等。薄壳
结构呈空间受力状态,主要承受曲
面内的轴力,而弯矩和扭矩很小,
所以混泥土强度能得到充分利用,
其强度和刚度非常好,厚度一般仅
为跨度的几百分之一。薄壳结构有
自重轻、省材料、跨度大、外形多
样的优点,但它有形体复杂,多采
用现浇施工,费时,费工,费模板,
结构计算复杂等缺点。典型的薄壳
结构有悉尼歌剧院、宇宙射线实验
馆等。
2) 网架结构
网架结构是以多根杆件按照
一定规律组合而成的网格状高次
超静定结构。它通常是由钢管或者
型钢制作而成,具有空间刚度大;
整体性和稳定性好;安全度高;具
有良好的抗震性能;网架高度小、
用钢量少;用小规格短杆件构成大
跨度结构;平面布置灵活、有利于
管道及设备安装;杆件、节点可标
准化生产;运输、安装方便、快速;
施工适应性强;网架的建筑造型轻巧美观大方;便于建筑处理和装饰等优点。典型的网架结构有首都体育馆、上海游泳馆、上海大舞台等。 3) 网壳结构 网壳结构是将杆件沿着某个曲面有规律的布置而组成的空间结构体系。它兼有杆系结构和薄壳结构的主要特性,网壳结构杆件比较单一,受力比较合理;其结构的刚度大,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厂预制;安装简便,不需大型机具设备,其综合经济指标较好;造型丰富多彩,不论是建筑平面还是空间曲面外形,都可根据创作要求任意选取。典型的网壳结构有蒙特利尔世博会美国馆、中国国家大剧院、爱立信球形体育馆等。 4) 悬索结构 悬索结构是以能受拉的索作为基本承重构件,并将索按照一定规律布置所构成的一类结构体系。索一般采用由高强度材料组成的钢
铰纹、钢丝绳或钢丝束,也可以采
用高强度圆钢筋或预应力钢棒。悬
索结构的优点是通过索的轴向拉
伸来抵抗外荷载,可以最充分地利
用高强度钢材的承载能力,大大减
轻结构的自重,较经济地实现大跨
度;用钢量低;悬索结构施工比较
方便,结构自重小,屋面轻,安装
时无需大型起重设备和模板、脚手
架等,施工费用相对较低;悬索结
构便于创造优美的建筑造型,能较
好地满足建筑表达和功能的要求;
火灾后的破坏后果比普通钢结构
小。但有动力特性比较复杂;结构
初始形状、预应力的建立及正常使
用阶段的工作特性属于几何非线
性问题;施工技术要求较高,需要
专业的施工队伍,需要配合施工进
行多工况、多阶段的分析计算;结
构变形较大,对屋面材料的变形性
能要求高等缺点。典型的工程有德
国乌柏特市游泳馆、北京工人体育
馆等。
2新型空间结构
1) 树状结构
树状结构是近年来采用的一
种新型结构。它实际上是一种多级
分枝的立柱支承结构,主杆和枝杆
图1 中国国家大剧院
均可由梁单元集成,枝杆顶端与屋盖结构相连,可减小屋盖结构的跨度、降低结构内力。典型的有深圳文化中心,它前厅采用粗枝、中枝、端枝三级分枝的树状结构。杭州奥体中心体育场悬臂屋盖一方案采用一圈28根二级分叉的树状结构。台湾台北到高雄的高铁台南等车站大厅也采用了树状结构。 2) 多面体空间框架结构 多面体空间框架结构一种全新的结构体系,由12面体、14面体组成的无穷个多面体与切割面(屋盖上下表面与墙体内外表面)的相交线及屋盖与墙体内多面体的棱边,共同构成空间结构的骨架。这种结构内部每个节点仅有四根杆件相交,适宜用在以最少的节点数和杆件数去填充一定厚度的厚板或三维体结构。多面体空间刚结构的每个杆件是空间梁单元,而且必须是空间梁单元,致使仍能承载和传递各方向的外力作用。2008年北京奥运会国家游泳中心“水立方”采用了这种多面体空间框架结构,也是世界上的首例。其平面尺寸177m*177m,高30m,表面杆件采用矩形钢管,并选用半鼓半球焊接空心球节点相连接,便于铺设充气枕,内部杆件采用圆钢管,选用焊接空
心球节点,便于连接构造。
3) 可开启屋盖结构
开合屋盖结构是一种根据使
用需求可使部分或全部屋盖结构
开合移动的结构形,它使建筑物在
开启和关闭两个状态下都可以正
常使用。可开启结构是集结构、机
械传动、控制于一体的复杂的系统
工程。可开启结构在国际上的一些
大型工程中已有所应用, 2008年北
京奥运会国家体育场原设计方案
采用了可开启屋盖。目前国内大型
可开启结构有:江苏南通体育中心
体育场、上海旗忠森林体育城网球
中心、杭州黄龙体育中心网球场。
4) 张弦气肋梁
张弦气肋梁是在张弦梁结构
中用气肋来代替竖杆而构成的空
间结构体系,也是梁、索、膜三种
单元组成刚柔性组合空间结构。
2004年在法国召开的IASS学术会
议上首次对张弦气肋梁有所报道。
图2 江苏南通体育中心体育场
2007年已建成张弦气肋梁结构试点工程,应用于瑞士蒙特立克斯车站汽车库。法国的一座桥梁也采用了这种张弦气肋梁结构。我国目前尚无这类工程实例。 5) 斜拉网架(壳) 把斜拉桥的斜拉体系应用到网架中,构成杆、索两种单元组成的刚柔性组合空间结构在网架、双层网壳的顶上设置多道斜拉索,相当于增加了节点、减小结构跨度、提高刚度,而且斜拉索还可施加预应力,改善结构的内力分布,节省材料耗量。典型的建筑有广东现代国际展览中心,其斜拉网架屋架结构是目前国内最大的单体建筑网架屋盖。 3结语 随着计算机软硬件、计算科学、材料科学的发展,空间结构也在不断向前发展。随着我国学者的研究不断深入,将使我国大跨空间结构领域形成较完整的理论体系,使我国大跨空间结构领域研究水平跨入世界先进行列。中国将逐渐从现代空间结构的大国向现代大跨空
间结构强国发展。
参考文献
[1]董石麟,赵阳.论空间结构的形式和分类
[J].土木工程学报, 2004, 37(1):
7-12.
[2]陈荣毅,董石麟.广州国际会议展览中心
展览大厅钢屋盖设计[J].空间结构,
2002, 8(3): 29-34.
[3]刘锡良.现代空间结构的新发展[M]. 现
代土木工程的新发展[M].南京:东南大
学出版社,1998.139~148.
[4]董石麟.空间结构的发展历史、创新、形
式分类与实际应用[J].空间结
构,2009,15(3):15(3):22-43.
图3 广东现代国际展览中心