最新建筑結(jié)構(gòu)選型舉例

1、結(jié)構(gòu)選型舉例城規(guī)12-1第一小組組長(zhǎng)：杜濤組員：覃嬌戀、覃秋丹、凌潔紅門式鋼架結(jié)構(gòu) 門式剛架的分類： 可分為無鉸剛架、兩鉸剛架和三鉸剛架。 3.門式剛架按結(jié)構(gòu)分： 有膠合木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)；按構(gòu)件截面分：實(shí)腹式結(jié)構(gòu)、空腹式結(jié)構(gòu)、格構(gòu)式結(jié)構(gòu)剛架、等截面與變截面桿剛架;按建筑體型分;平頂、坡頂、拱頂、單跨與多跨剛架：從施工技術(shù)分：預(yù)應(yīng)力剛架與非預(yù)應(yīng)力剛架。 4.門式剛架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)屬輕型鋼結(jié)構(gòu)的一個(gè)分枝，這種結(jié)構(gòu)型式的主要特點(diǎn)是：體現(xiàn)輕鋼結(jié)構(gòu)輕型、快速、高效的特點(diǎn)，應(yīng)用節(jié)能環(huán)保型新型建材，實(shí)現(xiàn)工廠化加工制作、現(xiàn)場(chǎng)施工組裝、方便快捷、節(jié)約建設(shè)周期；結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用、建筑外

2、型新穎美觀、質(zhì)優(yōu)價(jià)宜、經(jīng)濟(jì)效益明顯；柱網(wǎng)尺寸布置自由靈活、能滿足不同氣候環(huán)境條件下的施工和使用要求。 1、桁架結(jié)構(gòu)的定義： 桁架結(jié)構(gòu)中的桁架指的是桁架梁，是格構(gòu)化的一種梁式結(jié)構(gòu)。桁架結(jié)構(gòu)常用于大跨度的廠房、展覽館、體育館和橋梁等公共建筑中。由于大多用于建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)，桁架通常也被稱作屋架。 2、桁架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)： （1）各桿件受力均以單向拉、壓為主，通過對(duì)上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。2）由于水平方向的拉、壓內(nèi)力實(shí)現(xiàn)了自身平衡，整個(gè)結(jié)構(gòu)不對(duì)支座產(chǎn)生水平推力。 （3）結(jié)構(gòu)布置靈活，應(yīng)用范圍非常廣。 (4)桁架梁和實(shí)腹梁（即我們一般所見的梁）相比，在抗彎方面，由于將受拉與

3、受壓的截面集中布置在上下兩端，增大了內(nèi)力臂，使得以同樣的材料用量，實(shí)現(xiàn)了更大的抗彎強(qiáng)度。 （5）在抗剪方面，通過合理布置腹桿，能夠?qū)⒓袅χ鸩絺鬟f給支座。這樣無論是抗彎還是抗剪，桁架結(jié)構(gòu)都能夠使材料強(qiáng)度得到充分發(fā)揮，從而適用于各種跨度的建筑屋蓋結(jié)構(gòu)。更重要的意義還在于，它將橫彎作用下的實(shí)腹梁內(nèi)部復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)轉(zhuǎn)化為桁架桿件內(nèi)簡(jiǎn)單的拉壓應(yīng)力狀態(tài)，使我們能夠直觀地了解力的分布和傳遞，便于結(jié)構(gòu)的變化和組合。 桁架橋梁結(jié)構(gòu)的例子: （1）武漢長(zhǎng)江大橋，是中國(guó)第一座橫跨長(zhǎng)江的橋梁，大橋?yàn)楣疯F路兩用橋，上層為公路，雙向四車道，兩側(cè)有人行道；下層為復(fù)線鐵路。全橋總長(zhǎng)1670米，其中正橋1156米，西北岸引橋

4、303米，東南岸引橋211米。從基底至公路橋面高80米，下層為雙線鐵路橋，寬14.5米，兩列火車可同時(shí)對(duì)開。上層為公路橋，寬22.5米，其中：車行道18米，設(shè)4車道；車行道兩邊的人行道各2.25米。橋身為三聯(lián)連續(xù)橋梁，每聯(lián)3孔，共8墩9孔。每孔跨度為128米，為終年巨輪航行無阻起了很大的作用。 1.拱結(jié)構(gòu)定義：一種主要承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線或折線形構(gòu)件。 2.特 點(diǎn)：拱結(jié)構(gòu)比桁架結(jié)構(gòu)具有更大的力學(xué)優(yōu)點(diǎn)。在外荷作用下，拱主要產(chǎn)生壓力，使構(gòu)件擺脫了彎曲變形。如用抗壓性能較好的材料（如磚石或鋼筋混凝土）去做拱，正好發(fā)揮材料的性能。不過拱結(jié)構(gòu)支座（拱腳）會(huì)產(chǎn)生水平推力，跨度大時(shí)這個(gè)推力

5、也大，要對(duì)付這個(gè)推力仍是一樁麻煩而又耗費(fèi)材料之事。由于拱結(jié)構(gòu)的這個(gè)缺點(diǎn)，在實(shí)際工程應(yīng)用上，桁架還是比拱用得普遍。 3.拱結(jié)構(gòu)形式與主要尺寸：按建筑的材料分類，有磚石砌體工結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土拱結(jié)構(gòu)、鋼拱結(jié)構(gòu)、膠合木拱結(jié)構(gòu)等；按結(jié)構(gòu)組成和支承方式分類，有無鉸拱、兩鉸拱和三鉸拱，無拉桿拱和有拉桿拱。按拱軸的形式分類，常見的有半圓拱和拋物線拱；按拱身截面分類，有實(shí)腹式和格構(gòu)式、等截面和變截面等。拱是一種平面結(jié)構(gòu)，在平行切出的拱圈上相應(yīng)位置各點(diǎn)的應(yīng)力狀態(tài)都是相同的。確定拱軸的形式考慮兩個(gè)方面，一是拱的合理軸線，二是拱的矢高。 4.拱的結(jié)構(gòu)選型與布置：拱結(jié)構(gòu)根據(jù)建筑平面形式的不同，可以有并列式布置、徑向、環(huán)

6、向、井式和多叉式等多種不同的布置方案。 俄羅斯風(fēng)景橋1.簡(jiǎn)介：風(fēng)景橋（zhivopisny bridge）是俄羅斯首都莫斯科克雷拉茨科耶區(qū)橫跨莫斯科河（moskva river）的一座公路斜拉橋，全長(zhǎng)1460m，其中主橋長(zhǎng)409.50m，寬37m；跨河鋼拱橋塔高105m，拱跨182m，斜拉索78根，拱頂下部建有圓形觀景臺(tái)和餐廳；橋面至水面高30m。風(fēng)景橋于2007年12月建成通車。 2.結(jié)構(gòu)形式及特點(diǎn)：這座橋的獨(dú)特之處在于構(gòu)思的巧妙。為了避免道路與附近的地鐵、公園、抽水站等公共設(shè)施的干擾，在地形地物受限的情 況下，充分利用了河道上的空間，將橋梁架設(shè)在河道中心線上，在平面上橋梁與河流重疊。利用剛

7、架拱橫向布置巧妙地將橋墩基礎(chǔ)設(shè)置在兩岸岸邊，這樣既能保證橋墩的生根，又能使橋下河流暢通無阻，真是巧奪天工的設(shè)計(jì)。風(fēng)景橋還有一個(gè)特點(diǎn)就是它的斜拉索體系。橋梁主跨為等截面的鋼箱梁，鋼箱梁被由剛架拱上的斜拉索牽引支撐，梁塔（剛架拱）完全分離，形成全浮懸狀態(tài)，在78根拉索下組成了空間曲線索面的對(duì)稱性斜拉橋。這種體系如果單就主梁的全浮懸狀態(tài)來說，其抗震能力是很高的，當(dāng)然，全橋的抗震水平還依賴于作為斜拉橋的主塔-剛架拱的穩(wěn)定能力?？此苾蓚€(gè)毫無搭界的單一結(jié)構(gòu)，一個(gè)是拱結(jié)構(gòu)，一個(gè)是梁結(jié)構(gòu)，它們通過斜拉索的連接使風(fēng)景橋形成了一座獨(dú)特的斜拉橋，這種由簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)形式的橋梁很值得我們橋梁工程師學(xué)習(xí)與借

8、鑒。考慮觀光的需要，橋梁主跨正上方利用剛架拱的支撐設(shè)置了類似于太空艙的圓形旋轉(zhuǎn)餐廳。這成為風(fēng)景橋一個(gè)建筑特點(diǎn)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連結(jié)而成的空間結(jié)構(gòu)。具有空間受力、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)；可用作體育館、 影劇院、展覽廳、候車廳、體育場(chǎng)看臺(tái)雨篷、飛機(jī)庫(kù)、雙向大柱距車間等建筑的屋蓋。缺點(diǎn)是匯交于節(jié)點(diǎn)上的桿件數(shù)量較多，制作安裝較平面結(jié)構(gòu)復(fù)雜。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu) 網(wǎng)殼是一種與平板網(wǎng)架類似的空間桿系結(jié)構(gòu)，系以桿件為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律組成網(wǎng)格，按殼體結(jié)構(gòu)布置的空間構(gòu)架，它兼具桿系和殼體的性質(zhì)。其傳力特點(diǎn)主要是通過殼內(nèi)兩個(gè)方向的拉力、壓力或剪力逐點(diǎn)傳力。此結(jié)構(gòu)是一種國(guó)內(nèi)外頗受

9、關(guān)注、有廣闊發(fā)展前景的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)又包括單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、板錐網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、肋環(huán)型索承網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、單層叉筒網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等。 實(shí)例：浙江黃龍?bào)w育中心 黃龍?bào)w育中心（dragen sports centre）位于浙江省杭州市曙光路，可以進(jìn)行足球、籃球等多種比賽，是現(xiàn)中超球隊(duì)杭州綠城隊(duì)的主場(chǎng)，也是fifa2007年中國(guó)女足世界杯的比賽場(chǎng)地之一。黃龍?bào)w育中心是浙江省目前規(guī)模最大、功能最全的現(xiàn)代化體育設(shè)施，是一個(gè)集體育比賽、文藝表演、健身娛樂、餐飲住宿、商務(wù)辦公和購(gòu)物展覽于一體的多功能場(chǎng)所，其主體育場(chǎng)已成為浙江省和杭州市的標(biāo)志性建筑之一，體育館則以獨(dú)特的建筑形態(tài)，充分表現(xiàn)其意境，網(wǎng)球中心可開啟屋

10、蓋，為浙江體育建筑之首例。膜結(jié)構(gòu) 膜結(jié)構(gòu) 大連金石灘影視藝術(shù)中心為大連模特學(xué)校學(xué)生表演場(chǎng)及日常訓(xùn)練場(chǎng)。中心占地萬平方米，建筑面積萬平方米，為亞洲最大的拉膜式結(jié)構(gòu)建筑。 本工程為骨架式雙層膜結(jié)構(gòu)，主體膜結(jié)構(gòu)為半個(gè)橢球鋼網(wǎng)殼上面直接覆蓋膜材料，橢球網(wǎng)殼平面長(zhǎng)軸60米、短軸45米、高16米，放在傾斜的鋼筋混凝土環(huán)梁上面并與預(yù)埋鋼板焊接；環(huán)梁最低點(diǎn)標(biāo)高3米，最高點(diǎn)標(biāo)高10米；為提高其保溫隔熱性能，本工程采用了雙層膜，膜層間距475mm，外層膜展開面積約3，200平方米，膜體在加工廠整體焊接完成，現(xiàn)場(chǎng)一次安裝到位。懸索結(jié)構(gòu) 據(jù)北京城建集團(tuán)工人體育館改造項(xiàng)目負(fù)責(zé)人介紹，共設(shè)固定坐席12000個(gè)，臨時(shí)坐席1

11、000個(gè)。如今，正在對(duì)工人體育館進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固和功能改造，將柱子截面直徑增加10厘米，大大增加了梁板的承載力，完全能滿足體育賽事活動(dòng)的需要。 除此以外，工人體育館還將增加使用功能。除全面改造更新了通風(fēng)、照明、機(jī)電等設(shè)施，使體育館設(shè)計(jì)更加人性化，安全性更高，舒適性更強(qiáng)。 桁架橋梁結(jié)構(gòu)的例子: （1）武漢長(zhǎng)江大橋，是中國(guó)第一座橫跨長(zhǎng)江的橋梁，大橋?yàn)楣疯F路兩用橋，上層為公路，雙向四車道，兩側(cè)有人行道；下層為復(fù)線鐵路。全橋總長(zhǎng)1670米，其中正橋1156米，西北岸引橋303米，東南岸引橋211米。從基底至公路橋面高80米，下層為雙線鐵路橋，寬14.5米，兩列火車可同時(shí)對(duì)開。上層為公路橋，寬22.5米，

12、其中：車行道18米，設(shè)4車道；車行道兩邊的人行道各2.25米。橋身為三聯(lián)連續(xù)橋梁，每聯(lián)3孔，共8墩9孔。每孔跨度為128米，為終年巨輪航行無阻起了很大的作用。 武漢長(zhǎng)江大橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：武漢長(zhǎng)江大轎采用的是剛桁架三孔連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。管柱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，使水下的橋墩修建工作全部改在水面進(jìn)行，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加了施工時(shí)間，加快了工程進(jìn)度，節(jié)約了工程造價(jià)。為了減輕自重，保證截面的強(qiáng)度和整體剛度，桁式組合拱橋的上下弦桿和腹桿及實(shí)腹段的截面，采用閉合箱形截面，并按照吊裝順序，分次拼裝組合而成。拱結(jié)構(gòu)舉例 朝天門大橋 1.簡(jiǎn)介：朝天門大橋位于長(zhǎng)江與嘉陵江交會(huì)處的朝天門前,此橋長(zhǎng)1741米，主橋?yàn)?90米+552米+190米