新型大跨結(jié)構(gòu)

新型大跨結(jié)構(gòu)第1頁/共42頁一．薄殼結(jié)構(gòu))建筑1:法國國家工業(yè)與技術(shù)中心建于1959年，其整體造型就像一個倒扣著的貝殼.結(jié)構(gòu)平面為三角形，每邊跨度218米，殼頂高出地面48米，屋頂是當(dāng)時世界上跨度最大的殼體?？偨ㄖ娣e達(dá)90000平方米。殼體采用分段預(yù)制是雙層雙曲薄殼，雙曲薄殼之間用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土聯(lián)結(jié)。兩層殼體總厚度只有12厘米。頂部用一特殊的構(gòu)件把幾組殼體連為一體，并把荷載傳遞至三個支點(diǎn)。支點(diǎn)是棱柱形支座，相互之間用預(yù)應(yīng)力拉桿連接。第2頁/共42頁建筑2:印度新德里蓮花教堂是由伊朗建筑師FariborzSahba設(shè)計，歷時六年完成，并于1986年開放給公眾。第3頁/共42頁二．懸索結(jié)構(gòu)1.雙層輻射狀懸索結(jié)構(gòu)北京工人體育館外部圖北京工人體育館第4頁/共42頁北京工人體育館內(nèi)部圖北京工人體育館是為1961年2月為舉辦第26屆世乒賽興建的，它也是最早出現(xiàn)在新中國郵票上的體育館。屋頂結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)為雙層輻射狀懸索結(jié)構(gòu)，兩層索呈輻射狀分布，雙層索一端錨掛于受拉內(nèi)環(huán)上，另一端錨掛于受壓的圈梁上，上層索為承重索，下層索為穩(wěn)定索，兩層索之間通過聯(lián)系桿相連。第5頁/共42頁2.鞍形索網(wǎng)結(jié)構(gòu)（雙曲拋物面索網(wǎng)結(jié)構(gòu)）加拿大卡爾加里體育館是北美冰球職業(yè)聯(lián)賽卡爾加里火焰隊(duì)主場，于1983年竣工，曾舉行過1988年冬季奧運(yùn)會的滑冰與冰球比賽項(xiàng)目。采用閉合的空間曲梁索網(wǎng)的水平力在閉合空間曲梁內(nèi)自相平衡。第6頁/共42頁3.張力索網(wǎng)結(jié)構(gòu)慕尼黑奧林匹克體育場整體圖第7頁/共42頁慕尼黑奧林匹克體育場局部圖

慕尼黑奧林匹克體育場是1972年德國慕尼黑夏季奧運(yùn)會的主體育場，以頗具革命性的帳篷式屋頂結(jié)構(gòu)聞名。其整個棚頂呈圓錐形，由網(wǎng)索鋼纜組成，每一網(wǎng)格為75×75厘米，網(wǎng)索屋頂鑲嵌淺灰棕色丙烯塑料玻璃，用氟丁橡膠卡將玻璃卡在鋁框中，使覆蓋部分內(nèi)光線充足且柔和。第8頁/共42頁三．懸掛結(jié)構(gòu)建筑1:希臘奧林匹克主體育場是2004年雅典奧運(yùn)會的中心，雅典奧運(yùn)主場館由已有二十年歷史的舊場館加建而成，主要是在原場館上加上兩條長304公尺，高80公尺的大型拱梁，再用鋼纜拉起總面積超過一萬平方公尺，總重量一萬六千噸的纖維版屋頂，使整個建筑看起來恢宏大氣。第9頁/共42頁建筑2:米爾沃基美術(shù)館在2001年由美國《時代》雜志評選的年度設(shè)計榜上，被舉為頭名。其屋蓋荷載通過拉索傳遞到桅桿上，充分利用拉索的抗拉性能與桅桿的抗壓性能。第10頁/共42頁四．網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)天津博物館外部圖1.雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)第11頁/共42頁天津博物館外部圖天津博物館屋頂結(jié)構(gòu)為雙層螺栓球節(jié)點(diǎn)球面鋼網(wǎng)殼，作為我國北方唯一的仿生薄殼式建筑，充分引用仿生原理，借鑒天鵝自然合理的骨架結(jié)構(gòu)，以極具震撼力的表現(xiàn)手段賦予了建筑外形和城市景觀以活力。第12頁/共42頁2.單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu)廣州歌劇院外部圖第13頁/共42頁廣州歌劇院內(nèi)部圖建筑1:廣州歌劇院被美國發(fā)行量最大的日報《今日美國》評為2013年度“世界十佳歌劇院”，這是亞洲國家的劇院首次入選世界十佳歌劇院。廣州歌劇院外圍護(hù)鋼結(jié)構(gòu)為空間組合折板式三向斜交單層網(wǎng)格結(jié)構(gòu),建筑外形新穎,結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜。第14頁/共42頁上?？萍拣^外部圖第15頁/共42頁上?？萍拣^內(nèi)部圖建筑2:?？萍拣^中部大堂為巨型橢球體單層網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。按比例測算，橢球體薄殼結(jié)構(gòu)層比同體積的雞蛋殼還要薄，使得結(jié)構(gòu)輕巧，空透性好，藝術(shù)觀賞性強(qiáng)，具有顯著的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。第16頁/共42頁五．桁架結(jié)構(gòu)澳門東亞運(yùn)動會體育館于2005年7月5日正式竣工，由于其橢圓型穹頂建筑，被冠以“澳門蛋”之稱。屋蓋鋼屋架結(jié)構(gòu)為管桁架空間結(jié)構(gòu)。第17頁/共42頁六．膜結(jié)構(gòu)慕尼黑安聯(lián)球場外部圖1.骨架膜結(jié)構(gòu)第18頁/共42頁慕尼黑安聯(lián)球場結(jié)構(gòu)施工圖慕尼黑安聯(lián)球場是歐洲最現(xiàn)代化的球場之一。它不同尋常的表面由2874個菱形膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成，膜結(jié)構(gòu)具有自清潔，防火、防水以及隔熱性能，里面永遠(yuǎn)保持350帕斯卡的大氣壓。第19頁/共42頁2.索膜結(jié)構(gòu)韓國釜山體育場外部圖第20頁/共42頁韓國釜山體育場內(nèi)部圖韓國釜山體育場是索膜屋頂建筑的代表。第14屆亞運(yùn)會的開幕式、閉幕式、田徑及部分足球比賽在此舉行。屋頂結(jié)構(gòu)為索膜體系，中間橢圓形洞口尺寸為180m×152m，屋蓋結(jié)構(gòu)由上，下環(huán)形鋼索連接在一起。整個屋蓋結(jié)構(gòu)支撐在外圈四周鋼筋混凝土斜柱及鋼環(huán)梁上。第21頁/共42頁3.桁架支撐式膜結(jié)構(gòu)濟(jì)州世界杯體育場曾經(jīng)作為2002年世界杯的其中一個比賽場地。體育場館的結(jié)構(gòu)方式為桁架支撐式膜結(jié)構(gòu)，采用桁架作為支撐，膜材料作為覆蓋材料。第22頁/共42頁七．張弦結(jié)構(gòu)北京工業(yè)大學(xué)體育館外部圖第23頁/共42頁北京工業(yè)大學(xué)體育館內(nèi)部圖

北京工業(yè)大學(xué)體育館是北京奧運(yùn)會主場館之一。體育館鋼結(jié)構(gòu)體系采用了預(yù)應(yīng)力弦支穹頂結(jié)構(gòu)，這一長約150米、寬約120米的鋼結(jié)構(gòu)還創(chuàng)造了世界建筑史上的紀(jì)錄——世界上跨度最大的預(yù)應(yīng)力弦支穹頂，最大跨度達(dá)93米。第24頁/共42頁八．雜交空間結(jié)構(gòu)阿爾加夫球場是為2004年歐洲足球錦標(biāo)賽建造的，是葡萄牙最南端的體育場。主體結(jié)構(gòu)由桅桿式結(jié)構(gòu)與空間桁架結(jié)構(gòu)結(jié)合而成。第25頁/共42頁第二章：輕盈結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)、構(gòu)件及材料

焊接鋼板節(jié)點(diǎn)第26頁/共42頁焊接空心球節(jié)點(diǎn)第27頁/共42頁螺栓球節(jié)點(diǎn)第28頁/共42頁索結(jié)構(gòu)第29頁/共42頁膜材料ETFE建筑膜材PTFE建筑膜材第30頁/共42頁上海路博橡膠減震器第三章：減振阻尼器第31頁/共42頁日本東海公司阻尼器第32頁/共42頁日本東海公司墻體阻尼器第33頁/共42頁房屋橡膠隔震第34頁/共42頁房屋隔震結(jié)構(gòu)第35頁/共42頁房屋建筑橡膠隔震第36頁/共42頁應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)中的隔震橡膠第37頁/共42頁第四章：發(fā)展前景

空間結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)在于它形式的多樣化。然而，在設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)工程師往往是被動地去滿足建筑師所提出的建筑造型，而不是在設(shè)計一開始就主動地參與確定形式。這對于初始形狀不確定的張拉結(jié)構(gòu)就更不合理了，決定結(jié)構(gòu)形式不僅要依靠設(shè)計者的直覺和靈感，也要更多地采用理性的科學(xué)方法，近年來在國外已出現(xiàn)了好幾種“工具”可用來研究結(jié)構(gòu)形式。

第38頁/共42頁1、結(jié)構(gòu)形態(tài)學(xué)

它專門研究結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件與形式之間的關(guān)系，包含了形狀、材料、荷載與結(jié)構(gòu)體系四大要素。結(jié)構(gòu)與造型的互動——廣東東莞同沙大橋設(shè)計第39頁/共42頁2、結(jié)構(gòu)防護(hù)

空間結(jié)構(gòu)除了靜荷載之外，還要承受像地震或風(fēng)之類的動力作用。一般結(jié)構(gòu)設(shè)計都是有多大的力就配以多大的截面，處于被動地位而更積極的辦法是采用阻尼器等措施減少作用力，對地震或風(fēng)進(jìn)行主動的防護(hù)。

目前還