【國外建筑結(jié)構(gòu)的案例探析6800字（論文）】

國外建筑結(jié)構(gòu)的案例分析目錄TOC\o"1-2"\h\u31013國外建筑結(jié)構(gòu)的案例分析 11702案例一：日本仙臺(tái)媒體中心 231912（一）建筑概況 218946（二）建筑簡(jiǎn)介 229449（三）設(shè)計(jì)理念 510018（四）空間特征 75628（1）空間體系 77662（五）結(jié)構(gòu)分析 926308（1）體系分析 94018（2）板 923110（3）立柱 1031580案例二：紐約世貿(mào)中心交通樞紐地鐵車站 1025303（一）紐約世貿(mào)中心交通樞紐簡(jiǎn)介 109379（二）建筑空間分析 1111573（三）建筑結(jié)構(gòu) 1317805案例三：瓦倫西亞科學(xué)城 1421132（一）整體布局 149446（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 153969（1）天文館 15421（2）科學(xué)博物館 1620618（3）歌劇院 16601（二）設(shè)計(jì)理念 179764（1）結(jié)構(gòu)理念 174365(二)仿生理念 17案例一：日本仙臺(tái)媒體中心（一）建筑概況結(jié)構(gòu)：鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土（steelframe,reinforcedconcrete）層數(shù)：地上七層，地下二層高度：約37米基地面積：3,948.72平方米占地面積：2,933.12平方米總建筑面積：21,682.15平方米（二）建筑簡(jiǎn)介這幢建筑位于距離東京以北2小時(shí)路程的仙臺(tái)市市中心的主要街道上，與Kotodai公園毗鄰，而且和最重要的公共建筑、劇場(chǎng)和當(dāng)?shù)卣诘刈笥蚁噜?。按照功能上的?guī)劃，它是圖書館、展覽中心和多媒體中心。1994年，仙臺(tái)市舉辦了一個(gè)該媒體中心的國際競(jìng)賽，伊東豐雄先生的作品脫穎而出，成為競(jìng)賽的勝利者。而從設(shè)計(jì)到完工卻花了6年的時(shí)間，整個(gè)過程都是建筑師與業(yè)主不斷探索，不斷討論，在混沌中不斷清晰，無限接近答案的過程。仙臺(tái)媒體中心在競(jìng)賽一開始就顯得單純而又概念化，旨在成為不拘泥于形式的建筑。建筑的概念建立在三個(gè)基本構(gòu)成元素之上：六個(gè)線性平面，十三個(gè)網(wǎng)狀柱形物(管狀的鋼質(zhì)結(jié)構(gòu))和一個(gè)外殼。人們抽象地稱其為“板”，“管”，“皮”。這種簡(jiǎn)單的構(gòu)造使得仙臺(tái)媒體中心成為一種全新的建筑典范，以最簡(jiǎn)單的“板—管—皮”的系統(tǒng)，體現(xiàn)了一種新的設(shè)計(jì)理念，回應(yīng)了多樣的城市空間和彈性的使用要求。整個(gè)建筑外型像個(gè)巨型玻璃水草盒，伊東豐雄在構(gòu)思時(shí)放棄傳統(tǒng)的柱子，改而使用螺旋形管狀結(jié)構(gòu)；電梯、樓梯和空調(diào)設(shè)施都藏在直徑2米至9米的管狀結(jié)構(gòu)中。空間不是像關(guān)在一個(gè)盒子里面，而是可以自由的向任何一個(gè)方向擴(kuò)展。雖然是置身于一個(gè)盒子的空間，由于四方體的旋轉(zhuǎn)給你一個(gè)動(dòng)感的空間。這樣的一個(gè)建筑中間沒有的柱子，梁、窗戶、門等等，而是重合組合的一個(gè)空間，所以非常的自由。主要元素：板（plates）、管（tubes）、皮（skin）板（plates）-七層樓面疊合而成的正方形板層，每一層均代表人與人之間，人與物之間通過不同類型的媒體所進(jìn)行的不同的溝通方式管（tubes）-13根穿過并支撐那些樓板的管狀元素，他們是靈活的的結(jié)構(gòu)元素，同時(shí)也是其中的垂直交通手段，是一種信息空間，光、氣、水、聲等不同能量類型從其間穿流而過皮（skin）-將建筑的內(nèi)部與外部分離開的一種元素，特指面向主街道的雙層外墻以及屋頂機(jī)器空間的外殼（三）設(shè)計(jì)理念仙臺(tái)位于日本本州島的西北部，仙臺(tái)媒體中心于2000年1月竣工，該中心作為一個(gè)市政設(shè)施，其中包括圖書館，兩個(gè)展廊，為殘疾人服務(wù)的咨詢中心，帶電影院的多媒體圖書館、研討室和底層的咖啡廳等。該綜合體由令人印象深刻的三種要素所構(gòu)成：透明的玻璃幕墻，浮動(dòng)的海草般立柱以及平滑的板。通過這三要素清晰地看到伊東豐雄所追求的流動(dòng)與透明的建筑，通透的玻璃外墻讓人感覺沒有阻隔，室內(nèi)與室外似乎是融合在一起，而從外觀也能看到每層的使用者來回在大玻璃盒中走動(dòng)，像是魚兒在水族箱游動(dòng)的感覺，而歪斜的柱子則真的像是海草般。仙臺(tái)媒體中心以全新的設(shè)計(jì)理念，回答了伊東豐雄一直在追尋的關(guān)于自由建筑的問題，也成為他進(jìn)行超越現(xiàn)代主義建筑嘗試的具有開創(chuàng)意義的代表性項(xiàng)目。（四）空間特征（1）空間體系現(xiàn)代建筑運(yùn)動(dòng)中，柯布西耶的多米諾體系提供出一種建筑空間的原型，它由作為結(jié)構(gòu)要素的柱子、平板和作為空間聯(lián)系的樓梯三個(gè)要素組成。而伊東正是借用柯布的多米諾體系開始模擬。從伊東的第一張草圖即可清楚地觀察出和多米諾體系相仿的構(gòu)成原理。但媒體中心層與層之間的距離卻并不一樣，從而形成一種韻律上的變化。此外，連接并支撐不同樓層的柱子隨著樓層的增加開始呈現(xiàn)一種“纏繞”，也即伊東在草圖中注解過的“浮動(dòng)的海草般的立柱”?；蛘呶覀兛梢哉f，他正是試圖用一種新的概念來瓦解多米諾體系，原本幾何和機(jī)械的多米諾演變?yōu)橐翓|草圖中的某種流體。而這些海草也可視為激發(fā)水的一種隱喻要素。如果說多米諾體系提供出某種清晰與理性的范式，那么伊東對(duì)于這種體系的改弦更張則更多地體現(xiàn)出一種主觀性和個(gè)人色彩，無論漂浮或是流體的概念也更多地具有一些非理性的因素。2）空間特征一：流動(dòng)盡管媒體中心始于一個(gè)固態(tài)而機(jī)械的模塊，但是伊東卻想創(chuàng)造一個(gè)將會(huì)“沿著空氣和水流動(dòng)軌跡浮動(dòng)的建筑”，這種意象本身用理性是無從解釋的，它本身沒有功能上的必要性。伊東從不刻意追求建筑的造型，也拒絕將一種固定的結(jié)構(gòu)引入當(dāng)今社會(huì)，他便想象出一種柔軟的如海草般波動(dòng)的柱子，同時(shí)也表現(xiàn)為樓層之間的節(jié)奏性變化。另一方面，出于建造連續(xù)的、不間斷空間的需要，建筑被處理成沒有明顯的交接處，沒有阻斷空間的橫梁。十三根管狀的柱子被隨意擺放，每一根都有不同的功能，有的作為樓梯，有的作為安裝電梯的結(jié)構(gòu)體，有的作為通風(fēng)管道。為了表達(dá)“流動(dòng)”的徹底性，傳統(tǒng)概念中沉重的承重體系被管狀的束柱網(wǎng)所瓦解，柱網(wǎng)甚至在板上通過開洞進(jìn)行穿越，管網(wǎng)的表面也覆蓋以玻璃幕墻，以強(qiáng)調(diào)空間可以不受任何阻隔地流動(dòng)。2）空間特征二：透明即便從伊東本人發(fā)表在雜志中的照片來看，他似乎刻意避開在白天進(jìn)行拍攝，因?yàn)檫@樣才能清晰地現(xiàn)出建筑的內(nèi)部。玻璃制品和打孔鋁板的應(yīng)用，使得白天的表皮反射陽光，形成簡(jiǎn)單而基本的形體限制，而到晚間，這種形象則會(huì)完全顛覆，限制消失，建筑變?yōu)榭梢暤?。網(wǎng)狀部分產(chǎn)生一種朦朧的半透明感，模糊了建筑內(nèi)部和外部的關(guān)系。無論是將表皮處理為透明，還是將內(nèi)部空間著力處理成連續(xù)的無隔斷的和不間斷的，甚至于這種透明性貫徹到內(nèi)部結(jié)構(gòu)上，所有這些創(chuàng)造行為的中心只有一個(gè)：使不可視的變?yōu)榭梢?。玻璃作為表皮材料，由于它的透明性，更多地是在?qiáng)化一種非材質(zhì)的感覺，而這種透明性更是被徹底地延伸到組織結(jié)構(gòu)的透明上，伊東所指向的是建筑的臨時(shí)與輕盈。這一行為本身，也體現(xiàn)出伊東一貫所強(qiáng)調(diào)的那樣，他的建筑不是“設(shè)計(jì)用來強(qiáng)調(diào)永恒的，而是輕巧的甚至是非物質(zhì)的建筑”，或者可以說，在某種層面上也象征了日本城市短暫和易碎的本質(zhì)，這也令人聯(lián)想起日本民族所獨(dú)有的“物之哀”。如果拋開伊東對(duì)于建筑空間意象上的這些考慮，純就解決單純的使用功能而論，那么建筑中出現(xiàn)的要素，管狀的柱網(wǎng)，連續(xù)的板面，透明的表皮，都將無從解釋，因?yàn)樗鼈兯匀绱?，并非必要。事?shí)上伊東的許多創(chuàng)作意圖所指向的也并非是某種清晰的結(jié)果，而是包含了對(duì)某些意象、感受的著力強(qiáng)化，但另一方面，他對(duì)于這些感受的表達(dá)過程卻體現(xiàn)出一種理性與徹底性。流動(dòng)與透明被強(qiáng)調(diào)到無以復(fù)加的地步，最終使得建筑原本沉重的、與大地與重力相抗?fàn)幍男蜗蟊粡氐最嵏玻Y(jié)構(gòu)自身的沉重感也被輕盈所取代。（五）結(jié)構(gòu)分析從結(jié)構(gòu)要素來看，仙臺(tái)媒體中心可以視作是由平板（plate）和立柱（tube）所構(gòu)成的體系。如果從理性的角度出發(fā)，建筑的表現(xiàn)是在建造邏輯和規(guī)律基礎(chǔ)上對(duì)建筑的本真表達(dá)，同時(shí)經(jīng)濟(jì)性也是應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的重要因素。以此為原則的話，仙臺(tái)媒體中心的結(jié)構(gòu)體系當(dāng)中，暴露出其在技術(shù)經(jīng)濟(jì)以及對(duì)建筑本真性的表達(dá)上所存在的“非理性”。（1）體系分析仍舊從與多米諾體系的比較來看，在多米諾體系當(dāng)中，構(gòu)成體系的板與柱，其剛度較為接近，所以在面對(duì)水平或是垂直荷載時(shí)，該體系具有較強(qiáng)的整體效應(yīng)。而媒體中心的體系則與其有根本的不同，它基本上可以視為有柱狀體系與板所構(gòu)成，柱和板在剛度上不在一個(gè)層級(jí)，所以柱網(wǎng)自身承擔(dān)了更多的水平與垂直荷載，而板起到的除了承擔(dān)水平荷載之外，則更多是一種拉結(jié)作用，所以該體系在受力時(shí)的整體性能較差。多米諾體系提供出的是受力和結(jié)構(gòu)上最為經(jīng)濟(jì)與合理的模型，那么媒體中心的體系則顯然并不具備，而這一結(jié)果的出現(xiàn)也應(yīng)歸根于伊東在建筑設(shè)計(jì)時(shí)所預(yù)先設(shè)定的條件，也即他對(duì)于空間的種種設(shè)想，使得最終的結(jié)構(gòu)體系并非完全符合結(jié)構(gòu)理性。（2）板從最后呈現(xiàn)的結(jié)果來看，板上存在兩點(diǎn)值得關(guān)注的問題，首先是連續(xù)，約45cm厚的板，沒有任何分隔和阻斷，強(qiáng)調(diào)出一種邏輯的徹底性。其次是挖洞，由于柱的穿越，板上分布著一系列位置相對(duì)隨機(jī)的圓洞。而事實(shí)上板上的應(yīng)力分布并非均勻，從板當(dāng)中所分布的橫梁情況也可以清晰地發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)。因?yàn)閺氖芰砜?，由于柱的隨機(jī)穿越客觀上造成跨度的復(fù)雜變化，靠近板邊緣的部分又形成了較大的懸挑，與柱交接的部位，由于開洞的行為，又必然會(huì)存在應(yīng)力的集中，既然如此，那么板厚的處處一致，這種看似理性的行為就值得懷疑。事實(shí)上，這種行為從經(jīng)濟(jì)性的角度來看，代價(jià)也是巨大的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)上穩(wěn)定性的要求以受力最大，也即以板最厚的地方為標(biāo)準(zhǔn)。（3）立柱仍舊從最后所呈現(xiàn)的形態(tài)來觀察，立柱上有這些值得關(guān)注的地方：首先是管徑不同的柱子相對(duì)隨機(jī)地分布，其次是由更細(xì)的鋼柱所形成的管網(wǎng)狀的形態(tài)，還有便是整體上呈現(xiàn)出扭轉(zhuǎn)的態(tài)勢(shì)?？紤]柱在整個(gè)結(jié)構(gòu)體系中所占據(jù)的主體地位，如果從結(jié)構(gòu)理性的角度來看，這些柱最終是要作為一個(gè)整體來承受荷載，那么最為合理的情況應(yīng)該是這些柱子擁有統(tǒng)一的管徑，均勻地進(jìn)行排布。集束狀的管柱雖說有利于應(yīng)力的傳遞，可是直接帶來的后果便是單個(gè)柱的整體性下降，從而導(dǎo)致抗扭能力的下降，所以便產(chǎn)生了水平向的拉結(jié)桿件，而柱的扭轉(zhuǎn)更是造成扭轉(zhuǎn)拐點(diǎn)的應(yīng)力集中，所以這些扭轉(zhuǎn)點(diǎn)的位置便取在和板的交接處，以剛性節(jié)點(diǎn)相聯(lián)系，這樣卻進(jìn)一步破壞了柱結(jié)構(gòu)體系的獨(dú)立性，與板的拉結(jié)處理更是與其在結(jié)構(gòu)中的地位相矛盾。而就伊東本人所講，當(dāng)?shù)卣饡r(shí)，整個(gè)結(jié)構(gòu)會(huì)是象水草般搖擺，以消除地震縱波所帶來的瞬間應(yīng)力變化。案例二：紐約世貿(mào)中心交通樞紐地鐵車站（一）紐約世貿(mào)中心交通樞紐簡(jiǎn)介紐約世貿(mào)中心交通樞紐外形與鳥相似，由西班牙建筑師圣地亞哥·卡拉特拉瓦設(shè)計(jì)?？ɡ乩叩脑O(shè)計(jì)靈感來自一幅圖，內(nèi)容是兒童將手中的鳥放飛到空中的情景，這一舉動(dòng)表達(dá)了鳥兒向往的新生活與新飛翔。這個(gè)外觀像鳥兒的鋼骨架結(jié)構(gòu)是卡拉特拉瓦在交通樞紐中應(yīng)用的首例。它給紐約這座繁忙擁擠的城市建立更有活力和效率的樞紐。這個(gè)項(xiàng)目不僅為市民和游客提供了交通樞紐，而且建筑的外觀采用卡拉特拉瓦代表性的骨架結(jié)構(gòu)，這些骨架結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成照明、通風(fēng)管道和大理石貼面等，使這座宏偉的設(shè)計(jì)突出于世貿(mào)中心其他已有和在建的建筑，成為一座富有創(chuàng)造力和感染力的建筑。樞紐站的外觀也具有創(chuàng)新性的，不僅代表了一座城市年輕的一面，也寓意著對(duì)生命的一種新希望。（二）建筑空間分析紐約世貿(mào)中心交通樞紐位于紐約市中心，其內(nèi)部空間公共功能較清晰，是集購物中心、轉(zhuǎn)乘站、人行步道網(wǎng)絡(luò)于一體的綜合體。這不僅增強(qiáng)了樞紐站的功能，也使人們?cè)谫徫飼r(shí)更便利。在空間中把街道外部秩序滲透到室內(nèi)，以內(nèi)外空間一體化的方式展現(xiàn)。外部空間滲人內(nèi)部空間，加強(qiáng)了人與周邊環(huán)境的關(guān)系;作為購物中心與人行道路的聯(lián)系體，使整個(gè)空間具有連續(xù)性的整體感。內(nèi)部空間的利用率提高，減少空間浪費(fèi)。建筑的整體性在于空間分配，將空間更好地規(guī)劃與分解，使消費(fèi)者的體驗(yàn)感達(dá)到最好。交通樞紐中建筑空間的表達(dá)方式是建筑空間和意義的協(xié)同。其空間形態(tài)的符號(hào)性及意象形成積極空間。從建筑歷史上看，建筑除了為人們?nèi)粘９ぷ魃钐峁┯袆e于自然環(huán)境的人工物質(zhì)環(huán)境外，還涉及建造文化、建造技藝等內(nèi)容，是具有特殊表述性的符號(hào)系統(tǒng)。紐約世貿(mào)中心交通樞紐這座具有創(chuàng)造力的建筑通過建筑外部造型、空間尺度、光照、色彩及材料的質(zhì)感等基木元素的運(yùn)用，形成獨(dú)有的語言系統(tǒng)及建筑符號(hào)。每座建筑能否形成自身特有的符號(hào)，主要在于是否能將符號(hào)創(chuàng)新應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中。建筑內(nèi)部空間的意義來源于視覺下的空間形態(tài)，充分利用空間形態(tài)向人們傳遞具有代表性與意象性的特征，可使人們?cè)诶斫饪臻g的同時(shí)，更好地去接受之前所不能理解的內(nèi)部形態(tài)。視覺觀感的展現(xiàn)體現(xiàn)了空間形態(tài)的表達(dá)。以往的空間形態(tài)元素指歷史上出現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的空間形式，包括空間結(jié)構(gòu)、空間形狀和空間尺度，甚至空間原型。在人類建筑歷史中，普遍存在空間功能與空間形態(tài)相對(duì)應(yīng)的基木規(guī)律。人們對(duì)空間感受的綜合記憶與經(jīng)驗(yàn)均有助于人們對(duì)空間視覺慣性的產(chǎn)生?？臻g中視覺所帶來形態(tài)設(shè)計(jì)方法，對(duì)單體建筑更為實(shí)用。（三）建筑結(jié)構(gòu)紐約世貿(mào)中心交通樞紐是由鋼、混凝土及玻璃建造。建筑內(nèi)部的地板與墻面皆為大理石貼面，建筑使用混凝土材料，沒有過多花哨裝飾，體現(xiàn)車站的純粹美。建筑造型為鳥的形狀，墻面光滑十凈并通過現(xiàn)代手法打磨出細(xì)膩的表面。建筑物周圍的多種自然元素如光、草、木給建筑物賦予新的生命。材質(zhì)采用清水混凝土和鋼肋，將真實(shí)材料毫不掩飾地展不，體現(xiàn)設(shè)計(jì)者對(duì)材質(zhì)特性的構(gòu)思。建筑師利用材質(zhì)為建筑營造磅礴壯觀的氣氛。交通樞紐站的中間沒有柱子支撐建筑，且兩邊采用的鋼結(jié)構(gòu)相對(duì)獨(dú)立。兩端玻璃和鋼架翼使自然光自由穿過。鋼肋向外延伸至廣場(chǎng)南邊與北邊形成2個(gè)檐篷。大門由縱向鋁板條制成，連接部分采用關(guān)節(jié)式連接，以保證門的上下移動(dòng)。采用簡(jiǎn)潔的材質(zhì)建造樞紐站，彰顯建筑師的設(shè)計(jì)理念，代表新希望的鳥與建筑材料的選擇，體現(xiàn)了實(shí)用功能。案例三：瓦倫西亞科學(xué)城（一）整體布局科學(xué)城的三座建筑呈“一”字形依次排開，坐落在早已干涸的圖里亞河床中，作為對(duì)原有場(chǎng)地信息的隱喻，卡拉特拉瓦在設(shè)計(jì)中引人了水元素。建筑從西至東依次為歌劇院、天文館和科學(xué)I物館，基地東側(cè)隔橋相望為坎德拉設(shè)訓(xùn)一的海洋公園，建筑間通過場(chǎng)地軸線上的一條小徑相連接。（二）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（1）天文館天文館中作為土體的內(nèi)部圓球體被一個(gè)透明的拱形罩所覆蓋，罩長(zhǎng)為110米、寬55.5米。建筑人口位十兩側(cè)，而在眼睛曲軸兩側(cè)對(duì)稱布置的“眼瞼”成為卡拉特拉瓦“運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)”理念的完美表達(dá):“眼瞼”是由鋁制的遮陽篷作為單個(gè)單元折桑成的活動(dòng)幕墻，遮陽板通過可伸縮的圓柱體以液壓方式向上移動(dòng)到結(jié)構(gòu)的外部。當(dāng)遮陽板打開時(shí)，可以看到眼睛的“瞳孔”-IMAX電影院、天文館和激光設(shè)施所在的部分。瞳孔的表皮混凝土上鑲嵌了大量的碎瓷片，其頂部由白色混凝土覆蓋，一直延伸到建筑的人口部分，這部分形式發(fā)生了改變，成為了模仿羽毛結(jié)構(gòu)的板條狀結(jié)構(gòu)。（2）科學(xué)博物館科學(xué)陣物館在廣闊水面的映襯下宛如一只浮出水面的鯨魚，其設(shè)計(jì)靈感也來源十這種來自深海的龐然大物。單一的骨骼元素作為一個(gè)單元，橫向上以相同距離陣列形成整體的結(jié)構(gòu)框架。對(duì)稱的建筑兩端作為人口區(qū)域，由堅(jiān)固的三角形結(jié)構(gòu)支撐形成。建筑中土要使用的材料有三種:分別是作為建筑骨架的白色混凝土、透明的玻璃，以及形成玻璃框架的鋼。白色混凝土結(jié)構(gòu)框架和其中透明的玻璃窗戶使建筑不至十呆板笨重，重復(fù)的構(gòu)件排列在這個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)體系中形成了統(tǒng)一的節(jié)奏。（3）歌劇院劇院建筑面積高達(dá)37,000平方米，高度超過70米，內(nèi)部容納了四個(gè)劇場(chǎng)以舉行不同表演:主大廳可容納1,700人，是建筑形式和結(jié)構(gòu)的核心。建筑在不同高度均有懸挑平臺(tái)，游客可通過金屬外殼與土體建筑間的電梯或者樓梯抵達(dá)這些平臺(tái)，建筑物的整體形式為雙凸透鏡形，外部圍繞土體建筑物的兩個(gè)“外殼”由層壓鋼制成，重約3000噸。建筑整體被巨大的金屬屋頂覆蓋，金屬屋頂由西側(cè)和中部的結(jié)構(gòu)支撐，而屋頂?shù)臇|端則完全懸挑，是結(jié)構(gòu)上最壯觀的部分，長(zhǎng)230米、寬70米，形成夸張的雕塑效果。同樣的元素也出現(xiàn)在特內(nèi)里費(fèi)音樂廳(TenerifeConcertHall)中，音樂廳宛如葉片般輕薄的屋頂曲折而下，彰顯了卡拉特拉瓦對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)理解和雕塑美學(xué)的感悟能力