建筑选型调研报告15页docxWord文档格式.docx

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外筒（现浇混凝土、钢）做成密柱深梁形成筒体；

7.钢网架、悬索结构；

8.膜结构。

二、结构形式

1、网架结构

空间网架结构是由多根杆件根据建筑体型的要求，按照一定规律进行布置，通过节点连接起来的三维空间铰接杆系结构。

网架结构根据外形可分为平板网架和曲面网架，平板网架称为网架，曲面网架称为网壳。

平板网架结构的优点：

1、平板网架为多向受力的空间结构；

2、网架结构整体刚度大、稳定性好，具有良好的抗震性能；

3、平板网架为无水平推力或拉力的空间结构，便于下部承重结构的布置；

4、网架结构平面布置灵活；

5、网架结构的制作安装容易实现工厂化、标准化；

6、网架结构占用空间小，使用方便，经济合理；

7、网架结构造型多样，轻巧，大方。

平板网架的分类——按结构组成

双层网架：

上下两层弦杆，是最常用的网架结构形式

三层网架：

上中下三层弦杆，强度和刚度都比双层网架提高很大，跨度L＞50m，酌情考虑；

当跨度L＞80m时，应优先考虑。

组合网架：

根据不同材料各自的物理力学性质，使用不同的材料组成网架的基本单元，继而形成网架结构。

实例：

南京浦口青奥公园场馆

2、施工节点式样

1、场馆看台为单边支承悬挑

浦口青奥公园位于南京长江隧道南侧，为迎接青奥会而建，我们所调研的是2万㎡的体育馆与1.8万㎡的体育场。

因为正在施工中，所以我们很容易就能观察到场馆的顶部结构，清晰的双层网架结构（两向正交斜放网架），看台部分采用单边支承悬挑结构，整体采用点支承，场馆总跨200m左右。

4、看台顶部外倾排水

3、整体网架支承

由上图可以看出场馆的结构细节，焊接的节点处理的简洁，网架的支承由粗大的钢筋混凝土墩柱承担，看台部分单边点柱悬挑，场馆的造型飘逸，简洁。

2、悬索结构

悬索结构基本组成

悬索结构由受拉索、边缘构件和下部支承构件所组成。

拉索一般采用高强钢丝组成的钢铰线、钢丝绳或钢丝束；

边缘构件和下部支承构件则常为钢筋混凝土结构。

悬索结构的特点

1、索―轴向受拉

2、便于建筑造型，容易适应各种平面;

3、施工较方便。

自重小（10kg/m2），屋面构件也较轻。

4、可创造良好物理性能的建筑空间。

5、稳定性较差。

6、边缘构件和下部支承必须具有一定的刚度和合理的形式，以承受索端巨大的水平拉力。

南京夹江大桥

工程概况

南京江心洲大桥是南京长江隧道工程的一部分，位于南京长江大桥与三桥之间，在长江大桥上游约10km处。

江心洲大桥北接江心洲跨长江夹江后，向南与河西新城纬七路相接。

梅子洲规划为绿色生态旅游区，江心洲大桥将成为梅子洲不可多得的标志性建筑，桥塔与梅子洲建筑形成高低搭配，显错落有致，从而达到丰富景观效果的作用。

南京江心洲大桥是一座独塔自锚式悬索桥，孔跨布置为（35+77+60+248+35）m，全长455m。

主桥边跨跨度为137m，在边跨设置一个辅助墩，将边跨跨度划分为（77+60）m；

主跨跨度为248m，边跨与主跨跨度比为0.55，两个锚跨均为35m。

主梁分两幅设置，净距为8.2m，两幅主梁之间以多道横梁连为一体，形成纵横梁体系。

主跨主梁采用钢箱梁，边跨及锚跨主梁采用预应力混凝土箱梁。

主缆在横桥向分为两股，在边跨位于竖直平面内，锚固于横梁中部；

在主跨为空间索形，锚固于横梁两端。

桥塔承台以上高107m，位于两幅主梁的横桥向中间位置，为独柱式。

桥塔在主梁下方左右各设置一道钢横梁，对主梁提供竖向支承。

在每道桥塔钢横梁端部设置一根斜拉索，该斜拉索穿过主梁锚固在桥塔上。

江心洲大桥总体布置如下图所示。

鞍座

主鞍座是悬索桥重要承载构件，用以支承和固定主缆，使其圆顺地改变方向，并将主缆荷载以垂直力和不平衡力的方式均匀的传递到桥塔。

其设计的原则是：

主鞍座与缆索成桥状态的线形相匹配，并满足结构受力要求。

由于江心洲大桥独特的构造和主缆线型，主鞍座结构设计相对复杂，鞍体上的两个鞍槽在主跨侧有7.334°

的外翻圆弧偏转过渡。

主鞍座

支撑体系设计

南京江心洲大桥支撑体系结合桥梁运营和抗震的需求进行设计，各处支座首先满足竖向支反力的要求，再根据抗震需要设置阻尼器。

7~9号、11~12号墩均采用E型弹塑型阻尼支座，E型钢主要用于桥梁横向减震。

10号墩采用弹塑性阻尼器，主要用于桥梁纵向减震，同时在正常运营状态下，给主梁提供纵向约束。

缆索系统

主缆采用预制平行钢丝索股，共2根，每根含55股平行钢丝索股，每股含127丝Φ5.3mm的镀锌高钢丝。

柔性吊索及斜拉索索股采用Φ7.0的镀锌高强钢丝平行集束索体，刚性吊杆直径140mm。

吊索顺桥向间距为10m。

主跨吊索下端锚固于钢箱梁横桥向两端的钢锚箱内。

主塔

江心洲大桥主塔承台以上塔高107m，桥面以上塔高为80m，桥塔高跨比为0.32。

桥塔底部3m段为塔座，采用实心圆形变截面，由直径14.3m塔座底截面直线渐变至直径11.3m塔座顶截面。

3、张拉膜结构

采用高强薄膜材料、加强构件（钢架、柱或索），内部产生一定的预应力，形成某种空间形状作为覆盖结构，并能承受一定的外荷载作用结构形式。

优点：

1、膜结构建筑外观雅致飘逸，空间开阔灵秀、结构轻盈、透光阻燃、经久自洁、安装快捷、节能降耗、造价适中．维修简便。

2、由于膜材造型运用很灵活，尤其使大跨距的建筑，特别能突显设计者的创意及设计要求。

在奥运会、世博会等大型建设工程中，已经大显身手。

缺点：

耐久性较差。

最近几年，由于高强、防火、透光、耐久性好、性能稳定的膜材的出现和应用，膜结构的设计寿命可达到20年以上。

膜结构体系

膜结构体系由膜面、边索和脊索、谷索、支承结构、锚固系统，以及各部分之间的连接节点等组成。

悬挂膜结构示意图

膜结构按支承条件分类

柔性支撑结构体系、刚性支撑结构体系、混合支撑结构体系。

膜结构建筑按结构分类

从结构上分可分为：

骨架式膜结构，张拉式膜结构，充气式膜结构3种形式

1.骨架式膜结构（FrameSupportedStructure）

以钢构或是集成材构成的屋顶骨架，在其上方张拉膜材的构造形式,下部支撑结构安定性高，因屋顶造型比较单纯,开口部不易受限制，且经济效益高等特点，广泛适用于任何大,小规模的空间。

2.张拉式膜结构（TensionSuspensionStructure）

以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。

除了可实践具创意，创新且美观的造型外,也是最能展现膜结构精神的构造形式。

近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。

因施工精度要求高，结构性能强，且具丰富的表现力，所以造价略高于骨架式膜结构。

3.充气式膜结构（PneumaticStructure）

充气式膜结构是将膜材固定于屋顶结构周边，利用送风系统让室内气压上升到一定压力后，使屋顶内外产生压力差，以抵抗外力，因利用气压来支撑，及钢索作为辅助材,无需任何梁,柱支撑，可得更大的空间，施工快捷，经济效益高，但需维持进行24小时送风机运转，在持续运行及机器维护费用的成本上较高。

绿博园张拉膜亭子

绿博园位于应天大街与扬子江大道交汇处，邻近奥体中心，是一座国际性的绿化博览中心，因此，在各种植物繁盛的园内，供游客休憩、观赏的小品自不可少，张拉膜亭子的外形有雕塑感，既灵活多变又有国际范，在保证基本的遮蔽功能之后也有不错的观赏效果。

园内的张拉膜小品属于支承式膜结构中的柔性悬挂式支撑膜结构。

以膜材、钢索及支柱构成，利用钢索与支柱在膜材中导入张力以达安定的形式。

除了可实践具创意，创新且美观的造型外，也是最能展现膜结构精神的构造形式.近年来，大型跨距空间也多采用以钢索与压缩材构成钢索网来支撑上部膜材的形式。

因施工精度要求高，结构性能强，且具丰富的表现力。

4、桁架（屋架）结构

桁架（truss）:

由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。

在房屋建筑中,桁架常用来作为屋盖承重结构,又称为屋架。

桁架结构的产生：

简支梁在竖向均布荷载作用下，沿梁轴线的弯矩和剪力的分布和截面内的正应力和剪应力的分布都极不均匀。

如果把纵截面上的中间部分挖空形成空腹型式，同样可以收到节省材料和减轻结构自重的效果，挖空程度越大，材料越省，自重越轻。

倘若大幅度挖空，中间剩下几根截面很小的连杆时，就发展成为所谓“桁架”。

桁架可按不同的特征进行分类

一、根据桁架的外形分为：

1.平行弦桁架（便于布置双层结构；

利于标准化生产，但杆力分布不够均匀）；

2.折弦桁架（如抛物线形桁架梁，外形同均布荷载下简支梁的弯矩图，杆力分布均匀，材料使用经济，构造较复杂）；

3.三角形桁架（杆力分布更不均匀，构造布置困难，但斜面符合屋顶排水需要）。

二、以桁架几何组成方式分：

1.简单桁架（由一个基本铰结三角形依次增加二元体组成）；

2.联合桁架（由几个简单桁架按几何不变体系的简单组成规则联合组成）；

3.复杂桁架（不同于前两种的其它静定桁架）。

三、按所受水平推力分：

1.无推力的梁式桁架（与相应的实梁结构比较，掏空率大，上下弦杆抗弯，腹杆主要抗剪，受力合理，用材经济）；

2.有推力的拱式桁架（拱圈与拱上结构联为一体整体性好，便于施工，跨越能力强，节省钢材料）。

上海世博会主题馆

上海世博会主题馆属于桁架结构中的张弦结构。

张弦结构是将平面桁架结构的受拉下弦杆用高强度拉索代替，并通过张拉拉索在结构中施加预应力，可有效改善结构的受力性能。

张弦结构的特点：

（1）承载力高；

（2）结构刚度大；

（3）结构稳定性强；

（4）支座推力小；

（5）建筑造型适用性强；

（6）制作、运输、施工方便。

5、钢筋混凝土空间薄壁结构

钢筋混凝土薄壁结构分为：

1、由曲面形薄板构成的薄壳结构

2、由平板构成的折板、雁形板、幕结构

壳体

平板

壳体结构比起平板多了空间受力，薄壳内力，能够将材料强度充分利用。

壳体结构的种类很多，多根据曲面的几何特性（即两个方向主曲率k1、k2的乘积K,称为高斯曲率）进行分类。

当k1、k2同号时，K为正值，称正高斯曲率壳；

当k1、k2异号时，K为负值，称负高斯曲率壳；

当k1和k2中有一个为零时，K为零，称零高斯曲率壳；

此外，尚有混合型曲率壳，即一个壳体内兼有正、负高斯曲率部分。

正高斯曲率壳体：

有旋转成形的圆球面壳、椭球面壳、抛物面壳；

有平移成形的椭圆抛物面扁壳，简称双曲扁壳。

负高斯曲率壳体：

有旋转成形的双曲面壳；

平移成形的双曲抛物面扭壳（包括单块扭壳和四块组合型扭壳）、双曲抛物面鞍形壳。

零高斯曲率壳体：

有旋转成形的圆柱面壳、锥面壳；

平移成形的开口圆柱面壳、椭圆柱面壳、抛物线柱面壳。

混合型曲率壳体：

如膜型扁壳，也称无筋扁壳。

这种壳在给定荷载作用下只产生均匀相等的薄膜压力，其大部分是正高斯曲率，只在角隅区是负高斯曲率。

锯齿形变曲率双曲扁壳有时也属此类。

壳体按壳的厚度与最小曲率半径的比值，分为薄壳、中厚壳和厚壳。

比值小于1/20的一般称薄壳，多用于房屋的屋盖；

中厚壳及厚壳多用于地下结构、防护结构。

东南大学大礼堂

建于1930年，由英国公和洋行设计，新金计康号营造厂建造，建筑面积4320平方米，混合结构，三层，占地面积2026平方米。

东南大学大礼堂建筑造型宏伟，主立面采用欧洲文艺复兴式构图，底层开三门做入口，二、三层立面用四根爱奥尼柱，檐口之上做山花。

屋顶采用钢结构。

建筑各部分如基座、脚线、柱式、穹顶和整体比例均十分出色。

大礼堂顶部为钢结构穹隆顶，高34米，外部如球体状，用青铜薄板覆盖，自然锈蚀的铜绿形成一层保护膜，在灰白色的建筑主体映衬下，显得分外耀眼。

球体顶部建有八边形采光窗。

圆顶组成

支座环：

阻止裂缝开展

保证壳体处于受压工作状态

实现结构的空间平衡

6、网壳结构

网壳结构：

杆件按一定规律布置，通过节点连接而成的曲面状空间杆系结构。

网壳结构，即为网状的壳体结构，或者说是曲面状的网架结构。

其外形为壳，其构成为网格状，是格构化的壳体，也是壳形的网架。

网壳结构优点：

（1）网壳结构的杆件主要承受轴力，结构内力分布比较均匀，应力峰值较小，因此可以充分发挥材料强度作用。

（2）曲面形式，丰富的造型，通过使结明暗对比、虚实对比。

（3）由于杆件尺寸与整个网壳结构相比很小，可把网壳结构近似地看成各向同性或各向异性连续体，用薄壳结构分析结果进行定性的分析。

（4）网壳结构中网格的杆件可以用直杆代替曲杆，如果杆件布置和构造处理得当，可以具有与薄壳结构相似的良好的受力性能。

分类

1、按层数分

单层网壳：

适合中小跨度（≤40米）

双层网壳：

具有较高的稳定性和承载力，可有效利用空间，方便天花或吊顶构造。

2、按曲面形式分

单曲面：

筒网壳（柱面壳）

双曲面：

球网壳／扭网壳

同济大学大礼堂

同济大学大礼堂是由同济大学建筑设计研究院1959年设计,建成于1962年。

结构采用钢筋混凝土拱型网架薄壳结构,建筑跨度为40m,结构跨度为54m,如图所示。

大礼堂屋盖结构为装配整体式钢筋混凝土网架薄壳结构，网架的网片连接在混凝土水平大梁上，主结构钢筋混凝土三角架下用212拉条进行拉接，材料为3号钢。

屋面水平方向通长设置22或25拉条。

三角架斜杆和立柱均采用变截面，斜杆最小截面为400×

900，立柱最小截面为400×

550，三角架顶水平大梁（与网架相连）截面为异型截面。

与网片连接方向剖面尺寸为450×

1000,网片截面为100×

450和150×

450。

屋面板为10mm预制水泥砂浆钢丝网屋面板，配两层0.9,100×

100方格冷拉钢丝网、400#水泥。