結構選型大作業(yè)(各種結構建筑實例分析)

1、結構選型大作業(yè)09城規(guī)一、石?；旖Y構(1)工程名稱：麻省理工學院學生宿舍貝克大樓工程概況：所在地：美國波士頓設計師：阿爾瓦阿爾托時間：19471948地點：麻省理工學院樓層高度：七層(1946年，阿爾托接受委托在臨近查爾斯河繁華的海岸線的地方設計一棟學生宿舍樓。他希望使宿舍盡可能多的房間面向太陽和河流，而不是面向聚集的車流，所以解決這一問題的方案就是把宿舍樓設計成蜿蜒曲折的形式，形成一種傾斜著流動的風景。西面主要是一些次要的空間，例如公用房間、走廊以及位于大廳一層入口處以扇形方式向外發(fā)散的樓梯。為了避免走廊的光線昏暗，他將小賣部和自助餐廳的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的紅色石磚，而低矮

2、的餐廳部分使用的是灰色大理石。西面是一個常青藤纏繞的藤架和一座大型露天花園。這座有著紅色石磚墻、外形蜿蜒曲折的宿舍樓，跟其他建筑相比是那么與眾不同，從而成為一座標志性建筑。這種北歐浪漫主義的建筑手法使得當時的國際先鋒派大為震驚。同時這種理性主義原則下的反理性形式，體現(xiàn)了阿爾托對現(xiàn)代主義獨裁專斷的否定。希契柯克稱它有“表現(xiàn)主義”傾向。因當時建筑材料仍受管制，只好用磚砌承重墻，高七層，平面作彎來彎去的蛇形，這樣就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河風景，同時，曲線布置也可以沖散一般宿舍特有的單調(diào)冷漠氣氛。）結構形式分析結構形式：石專砌承重墻受力特點：磚墻既是承重結構，又是圍護結構。墻體、基礎等豎向承重

3、構件采用磚砌體結構，樓蓋、屋蓋等水平承重構件采用裝配式或現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構施工方案（平面圖）建筑結構特點:建筑平面靈活，使用方便，結構構件巧妙轉化為精致的裝飾。、框架結構工程名稱：薩伏伊別墅(theVillaSavoye)工程概況:薩伏伊別墅是現(xiàn)代主義建筑的經(jīng)典作品之一,位于巴黎近郊的普瓦西(Poissy)，由現(xiàn)經(jīng)典別墅設計案例代建筑大師勒柯布西耶于1928年設計，1930年建成，使用鋼筋混凝土框架結構。這幢白房子表面看來平淡無奇，簡單的柏拉圖形體和平整的白色粉刷的外墻，簡單到幾乎沒有任何多余裝飾的程度，“唯一的可以稱為裝飾部件的是橫向長窗，這是為了能最大限度地讓光線射入?！彼_伏伊別墅是勒柯布

4、西耶純粹主義的杰作，是一個完美的功能主義作品，甚至是勒柯布西耶的作品中最能體現(xiàn)其建筑觀點的作品之一。別墅在設計之初，柯布西耶原本的意圖是用這種簡約的、工業(yè)化的方法去建造大量低造價的平民住宅，沒想到老百姓還沒來得及接受，卻讓有億萬家產(chǎn)的年輕的薩伏伊女士相中，于是成就了一件偉大的作品，它所表現(xiàn)出的現(xiàn)代建筑原則影響了半個多世紀的建筑走向。結構形式分析：結構形式：薩伏伊別墅是一個完美的功能美學作品，其基地是位于普瓦西的一片的開闊地帶，中心略微隆起。地段為12英畝，宅基為矩形，長約22.5米，寬20米，共三層。底層（柱托的架空層）三面透空，由支柱架起，內(nèi)有門廳，車庫和仆人用房，是由弧形玻璃窗所包圍的開敞

5、結構。二層有起居室、臥室、廚房、餐室、屋頂花園和一個半開敞的休息空間。三層為主臥室和屋頂花園，各層之間以螺旋形的樓梯和折形的坡道相聯(lián)，建筑室內(nèi)外都沒有裝飾線腳，用了一些曲線形墻體以增加變化。該建筑采用了鋼筋混泥土框架結構，平面和空間布局靈活由，空間相互穿插，內(nèi)外彼此貫通，它外觀輕巧，空間通透，裝修簡潔，與造型沉重、空間封閉、裝修繁瑣的古典豪宅形成了強烈對比。受力特點：荷載傳給樓板，再傳給次梁、主梁、柱、基礎、地基。此種結構受力體系由梁、柱組成，用以承受豎向荷載是有利的，但是層數(shù)在承受水平荷載方面能力有限，因此僅僅適用于房屋高度不大,不多的建筑。、施工方案（平立面圖）illrriiiinie上傳

6、自co皿上傳自baiwhu&comIIIIII上傳自CARA南015Illi.015上傳自五、結構特色薩伏伊別墅是一個著名的代表作。柯布西耶的建筑設計充分發(fā)揮了框架結構的特點，由于墻體不再承重，可以設計大的橫向長窗，他的有些設計當時不被人們接受，許多設計被否決，但這些結構和設計形式在以后被其他建筑師推廣應用，如逐層退后的公寓，懸索結構的展覽館等，他在建筑設計的許多方面都是一位先行者，對現(xiàn)代建筑設計產(chǎn)生了非常廣泛的影響4、桁架結構工程名稱：日本兵庫縣SlowtectureM網(wǎng)球館工程概況:地點：日本兵庫縣設計單位：遠藤修平建筑師學會(EndoShuheiArchitectInstitut

7、e)合作單位：堀江亙(WataruHorie)項目年份：2008年占地面積：1124000平米建筑面積：16168平方米大型室內(nèi)復合功能場地該建筑可作為應對未來災難的緊急避難所之用救濟工作需要巨大的空間以應付緊急事件中可預估的和不可預估的情形。根據(jù)阪神大地震學到的經(jīng)驗，兵庫縣已經(jīng)準備了應付各種災難的措施。經(jīng)過改良的場地和MikiDisasterManagementParkBeansDome一樣，者B可作為應急工作的大本營。該建筑的最初是作為運動場地而設計的，因此現(xiàn)在建筑里面的巨大空間作為網(wǎng)球場使用。建筑內(nèi)有9個網(wǎng)球場，其中包括一個1500座位的中央網(wǎng)球場。通常情況下，當一個帶有很多座椅的建筑被

8、建設時，就要牽涉到不少法律法規(guī)，因此在建設過程也就遇到了重重困難。在帶穹頂體育館中間，中央網(wǎng)球場陷入地下6米深以符合法規(guī)。雖然體育館平常是座位網(wǎng)球場使用，當是遇到緊急情況時，卡車可以駛入體育館內(nèi)，帳篷被搭建，供難民和營救隊使用。雖然這是室內(nèi)場地，但是同時從尺寸和所有權來看，也可作為室外空間加以使用。4個大型出口可供卡車進出，另外在體育館進口和后院也有出入通道。外墻可調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境屋頂和墻壁的連續(xù)面被植被和人工土壤覆蓋，土壤中摻有由日本柳杉皮和柏樹皮。帶有10多種植物種子的土壤灑在各斜面上，斜面的最大角度為70度。開始的時候，僅僅只是一些黑色土壤。半年后，土壤中的植物開始生長了。在建筑的南面，植物

9、最高覆蓋到20米的高處。北面因為直射光較少，植物最高只到4米處。這樣的植被溫室所引起的隔離效果很明顯。在最熱的夏季，體育館外溫度達到40度的時候，體育館內(nèi)大約才30度。一般來說，大型室內(nèi)場所即使在白天也需要人工照明。在這里，則通過3個大型的天窗來減少人工照明光線的能量消耗，以保證室內(nèi)所需的照明度。天窗的玻璃上貼有遮蔭層，用來減少太陽直接照射所提高的溫度，另外，安裝的天窗孔可進行重力通風。結構形式分析結構形式：結構體系為鋼桁架由鋼桿件組成，施工方便，可整體吊裝，亦可高空拼裝受力特點：受力合理，結構內(nèi)力只有軸力，而沒有彎矩和剪1 £n/trwic&2 imfcrmauofl3 O

10、ffice4 恤ting(town】5 Cafe'6 FEd6HMm7 Men'sLockerRwin8 Women'sLcckerRoom9 AudiovisualRoom10 WartngRoomforLecturerHMeetingRoomZ12 Nur$ingiRcqrri13 StudioPLANS-l/BOO施工方案（平立面圖）四、門式鋼架結構（單層鋼架結構）（1）工程名稱：國家體育場（鳥巢）外形結構工程概況：所在地：中國北京設計師：雅克赫爾佐格和皮埃爾德梅隆國家體育場俗稱鳥巢，位于北京奧林匹克公園中心區(qū)南部，為2008年第29屆奧林匹克運動會的主體育場。工

11、程總占地面積21公頃，建筑面積258,000nf。場內(nèi)觀眾坐席約為91000個，其中臨時坐席約11000個。國家體育場工程為特級體育建筑，主體結構設計使用年限100年，耐火等級為一級，抗震設防烈度8度，地下工程防水等級1級。工程主體建筑呈空間馬鞍橢圓形，南北長333米、東西寬294米的，高69米。鋼結構總用鋼量為4.2萬噸，混凝土看臺分為上、中、下三層，。鋼結構與混凝土看臺上部完全脫開，互不相連，形式上呈相互圍合，基礎則坐在一個相連的基礎底板上。國家體育場屋頂鋼結構上覆蓋了雙層膜結構，即固定于鋼結構上弦之間的透明的上層ETFE膜和固定于鋼結構下弦之下及內(nèi)環(huán)側壁的半透明的下層PTFE聲學吊頂。國

12、家體育場，被譽為第四代體育館”的偉大建筑，見證的不僅僅是人類21世紀在建筑與人居環(huán)境領域的不懈追求，也見證著中國這個東方文明古國不斷走向開放的歷史進程。其設計新穎，配套設施完備，象征意義深遠。、結構形式分析結構形式：鳥巢”外形結構主要由巨大的門式鋼架組成，共有24根桁架柱，主體鋼結構形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式鳥巢”結構?？磁_混凝土結構為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系。受力特點：鋼架結構是指梁柱之間為剛性連接的結構。在豎向荷載作用下，由于柱對梁的約束作用減小了梁跨中的彎矩和撓度。在水平荷載作用下，由于梁對柱子的約束作用減少了柱內(nèi)的彎矩和側向變?yōu)?。鋼架結構的承載力的剛

13、度很大。施工方案（平面圖）位時磔盟必0寒比&保SA?；kg助磔T幃9船3ZM編心I融則V4網(wǎng)«a'iewcfm出入口球故械ftttxM五、拱式結構工程名稱：盧浦大橋工程概況：2000年10月開工建設的盧浦大橋北起浦西魯班路，穿越黃浦江，南至浦東濟陽路全長8.7公里，是當今世界第一鋼結構拱橋，是世界上跨度最大的拱形橋。大橋主橋為全鋼結構，大橋全長3900米，其中主橋長750米,寬28.75米，采用一跨過江，由于主跨直徑達550米，居世界同類橋梁之首，被譽為世界第一鋼拱橋主橋按6車道設計，引橋按六車道、四車道設計，設計航道凈空為46米，通航凈寬為340米。主拱截面世界最大

14、，為9米高，5米寬，橋下可通過7萬噸級的輪船。它也是世界上首座完全采用焊接工藝連接的大型拱橋。工程總投資20多億元，2003年6月28日建成通車。2007年5月1日盧浦大橋上首次亮燈。結構形式分析：結構形式：鋼結構拱橋。它是主要受軸向力為主的結構受力特點：拱在豎向荷載下，兩端支承處產(chǎn)生豎向反力和水平推力，使拱內(nèi)產(chǎn)生軸向壓力，并大大減小了跨中彎矩拱結構的材料利用率高，可充分利用抗壓強度較高而抗拉強度差的培工材料（石材、磚、混凝土）來建造拱橋，現(xiàn)在多采用鋼筋混凝土、鋼材、鋼管混凝土等來建造拱結構橋梁和民用建筑拱的形式多種多樣，有利于豐富建筑外形，不僅適用于大跨度結構（橋梁），也適用于中小跨度的房屋

15、建筑（展覽館、體育館、商場等公共建筑物和商業(yè)建筑物）六、薄壁空間結構工程名稱：悉尼歌劇院工程概況：英文名稱：SydneyOperaHouse地理位置：澳大利亞悉尼市貝尼朗岬角歌劇院規(guī)模：悉尼歌劇院整個建筑占地1.84公頃，長183米，寬118米，高67米，相當于20層樓的身度設計師：約恩伍重(JornUtzon)悉尼歌劇院，SydneyOperaHouse,位于澳大利亞新南威爾士州的首府悉尼市貝尼朗岬角。這座綜合性的藝術中心，在現(xiàn)代建筑史上被認為是巨型雕塑式的典型作品，也是澳大利亞的象征性標志悉尼歌劇院悉尼歌劇院不僅是悉尼藝術文化的殿堂，更是悉尼的靈魂，清晨、黃昏或星空，不論徒步緩行或出海遨游

16、，悉尼歌劇院隨時為游客展現(xiàn)不同多樣的迷人風采。悉尼歌劇院的外型猶如即將乘風出海的白色風帆，與周圍景色相映成趣。悉尼歌劇院是從20世紀50年代開始構思興建，1955年起公開徵求世界各地的設計作品，至1956年共有32個國家233個作品參選，彳爰來丹麥建筑師約恩伍重的設計屏雀中選，共耗時16年、斥資1200萬澳幣完成建造，為了籌措經(jīng)費，除了募集基金外，澳洲政府還曾於1959年發(fā)行悉尼歌劇院彩券。每年在悉尼歌劇院舉行的表演大約3000場，約二百萬觀眾前往共襄盛舉，是全界最大的表演藝術中心之一。歌劇院白色屋頂是由一百多萬片瑞典陶瓦鋪成，并經(jīng)過特殊處理，因此不怕海風的侵襲，屋頂下方就是悉尼歌劇院的兩大表

17、演場所一音樂廳(ConcertHall)和歌劇院(OperaTheater)音樂廳是悉尼歌劇院最大的廳堂，共可容納2679名觀眾，通常用於舉辦交響樂、室內(nèi)樂、歌劇、舞蹈、合唱、流行樂、爵士樂等多種表演。此音樂廳最特別之處，就是位於音樂廳正前方，由澳洲藝術家RonaldSharp所設計建造的大管風琴(GrandOrgan),號稱是全世界最大的機械木連桿風琴(Mechanicaltrackeractionorgan)由10,500個風管組成，此外，整個音樂廳建材使用均為澳洲木材，忠實呈現(xiàn)澳州自有的風格。建筑形勢分析：結構形式：悉尼歌劇院的外觀為三組巨大的殼片，聳立在南北長186米、東西最寬處為97

18、米的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構的基座上。第一組殼片在地段西側，四對殼片成串排列，三對朝北，一對朝南，內(nèi)部是大音樂廳。第二組在地段東側，與第一組大致平行，形式相同而規(guī)模略歌劇廳。第三組在它們的西南方，規(guī)模最小，由兩對殼片組成，里面是餐廳。其他房間都巧妙地布置在基座內(nèi)。整個建筑群的入口在南端，有寬97米的大臺階。車輛入口和停車場設在大臺階下面受力特點：強度高，剛度大，用料省，自重輕，覆蓋大面積；曲面多樣活，造型多變，曲線優(yōu)美，表現(xiàn)力強薄殼結構是一種薄得不至于產(chǎn)生明顯彎曲應力，但厚度可以承受軸力和剪力的形抵抗結構形抵抗結構即將材料造成一定的形狀從而獲得一定強度和剛度的結構（薄紙卷起即可抗彎），獲得此種能力靠

19、的不是用料的增加、而是適當?shù)男问绞┕し桨福ㄆ搅⒚妫浩?、網(wǎng)架結構(1)工程名稱：中國金融信息大廈工程概況：所在地：中國上海設計時間：2009年建筑面積：60000平方米設計強調(diào)形態(tài)與功能的高度統(tǒng)一，建筑形體飽滿、圓潤。宛如水滴”的建筑平面通過嚴謹?shù)膸左w形體演化，層層收分、變化，形成獨一無二的中國金融信息大廈。人們從城市不同區(qū)域可以領略到其細膩而富于變化之獨特視覺效果，大廈與東方明珠塔交相呼應，構成上海最為獨特的城市風景線。結構形式分析結構形式：由菱形結構網(wǎng)架編織而成的建筑外表皮晶瑩剔透、富于變化，產(chǎn)生鉆石般的光影效果。由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點連結而成的空間結構受力特點：網(wǎng)架結構是高

20、次超靜定結構體系。板型網(wǎng)架分析時，一般假定節(jié)點為較接，將外荷載按靜力等效原則作用在節(jié)點上，可按空間桁架位移法，即較接桿系有限元法進行計算。也可采用簡化計算法，諸如交叉梁系差分分析法、擬板法等進行內(nèi)力、位移計算。單層殼型網(wǎng)架的節(jié)點一般假定為剛接，應按剛接桿系有限元法進行計算；雙層殼型網(wǎng)架可按較接桿系有限元法進行計算。單層和雙層殼型網(wǎng)架也都可采用擬殼法簡化計算。(4)施工方案：網(wǎng)架結構的施工安裝方法分兩類：一類是在地面拼裝的整體頂升法、整體提升法和整體吊裝法；另一類是高空就位的散裝、分條分塊就位組裝和高空滑移就位組裝等方法八、網(wǎng)殼結構(1)工程名稱：南通體育會展中心體育廠工程工程概況：中國->

21、;江蘇->南通體育場工程位于南通市城市中軸線(工農(nóng)南路)東側，北接南通未來的商業(yè)居住中心一一中央商務區(qū)，東鄰南通大學城，南看狼山風景區(qū)，建筑面積48565平方米，總投資概算4.1億元人民幣。體育場作為2006年江蘇省十六屆運動會主會場，目前已成為體現(xiàn)南通市社會事業(yè)快速發(fā)展的標志性精品工程。具備20000固定座位和2000活動座位，擁有目前國內(nèi)第一座可開閉式屋蓋和標準體育場及附屬足球、田徑訓練場.體育場的建設充分體現(xiàn)了以商養(yǎng)體、體商結合”的設計理念，整體建筑造型新穎，輪廓線飄逸流暢，具有時代性、標志性及地方性，是一座具有蘇中地方特色，全國一流的體育場館，是新世紀南通城市建設中的一項標志性工

22、程南通體育場為目前國內(nèi)第一個采用活動開啟式屋蓋的體育場，造型別致，構造復雜。結構形式分：結構形式：鋼結構屋蓋分兩部分：固定屋蓋和活動屋蓋。屋蓋的幾何形狀為球冠，固定屋蓋采用拱支網(wǎng)殼，網(wǎng)殼為單層網(wǎng)殼O固定屋蓋中的主拱、副拱、斜拱和內(nèi)圈桁架的上弦軸線的節(jié)點位于半徑為204m的球面上，主拱、副拱、斜拱和內(nèi)圈桁架的下弦軸線節(jié)點位于半徑為200m的球面上?；顒游萆w采用由移動臺車多點支撐的多跨單層網(wǎng)殼，其單層網(wǎng)殼桿件軸線節(jié)點位于半徑為206.8m的球面上，臺車的軌道位于固定屋蓋的主拱上弦上，鋼結構總量約13000T。體育場開閉頂結構是目前國際上最復雜的開閉頂結構之一，其空間鋼結構支承和球面六軌四點牽引技術

23、屬國際前沿科研課題我體育場開閉頂系統(tǒng)結構包括上部活動屋蓋、支承拱架、固定屋架以及機械驅(qū)動系統(tǒng)，總重量達到10000噸，拱架最大跨度280米，相當于4個足球場的寬度，開閉頂最高點高達50多米，相當于14層樓的高度。兩片活動屋蓋總計2200噸，相當于60架波音737或1250輛桑塔納的重量總和。受力特點：網(wǎng)殼結構的桿件主要承受軸力，結構內(nèi)力分布比較均勻，應力峰值較小，因此可以充分發(fā)揮材料強度作用。九、懸索結構(1)工程名稱：代代木綜合體育館屋頂工程概況：所在地：日本->->東京設計師：丹下健三日本建筑大師丹下健三設計的代代木體育館是60年代的技術進步的象征，它脫離了傳統(tǒng)的結構和造型，被

24、譽為劃時代的作品。代代木國立室內(nèi)綜合體育館的整體構成、內(nèi)部空間以及結構形式，展示出丹下健三杰出的創(chuàng)造力、想象力和對日本文化的獨到理解，它是由奧林匹克運動會游泳比賽館、室內(nèi)球技館及其他設施組成的大型綜合體育設施。該體育館包括一座游泳館和一座球類館，1964年落成，是為1964年東京奧運會而建的。兩座會館建筑都采用懸索結構，游泳館的平面如兩個錯置的新月型，球類館平面如蝸牛形。代代木體育館采用新型結構，然而又被認為具有日本獨特的造型風格，因而受到廣泛贊譽。9）結構形式分析：I結構形式：采用高張力纜索為主體的懸索屋頂結構，創(chuàng)造出帶有緊張感、力動感的大型內(nèi)部空間。結構穩(wěn)定型較差，單根懸索是一種幾何可變結

25、構。受力特點：懸索結構通過索的軸向受拉來抵抗外荷載的作用，對于抗拉性能較好的鋼材來講，懸索是一種理想的結構形式。施工方案：（平立面圖）南倡i1立面十、薄膜結構工程名稱：英國雷諾汽車公司產(chǎn)品配送公司屋頂工程概況：所在地：英國->斯文登設計師：諾曼福斯特建造地點：斯文登，英國平方米這一建筑是福斯特的典型作品之一，在當時的雷諾建筑面積：25000公司廣告宣傳中鼓噪一時。雷諾公司的這座建筑位于英國斯文登西部一塊不規(guī)則的斜坡地皮上，用地面積大約6.5公頃。公司所有相關設施都安置在建筑的整個棚架結構之下，其整體結構都由24米24米見方的標準模塊單元組成，內(nèi)部空間高7.5米，而懸挑結構頂點則高達9.5

26、米，帳篷式的建筑主體懸掛在16米高的鋼結構柱之上。建筑整體應用了42個這種單元模塊，為雷諾公司提供了倉儲庫、產(chǎn)品配送中心、地區(qū)辦公室、汽車展廳、銷售及售后服務培訓學校、工作車間、餐廳和入口挑棚等一應俱全的相關設施。結構形式分析：結構形式：屋頂是連續(xù)的增強PVC薄膜，在每根柱子周圍透明玻璃板形成透空屋頂，不僅滿足了室內(nèi)的自然光線采集，同時能看到外部的桅桿和懸索結構。受力分析：薄膜結構是建筑與結構合一的一種結構體系，薄膜既承受膜面的受力，作為結構一部分，起維護作用，膜本身受剛度幾乎為零，但通過不同的支撐體系使膜結構承受張力。膜的受力為單純受拉，只承受沿膜面的張力。它是跨度重量比最大的一種結構形式。施工方案（平立面圖）：RooF%*卜，r'f，”"X山/t產(chǎn)卬/，*!*，/fF*4/電聞和中鵬工I工程名稱工程概況高層建筑結構:馬來西亞國家石油雙子塔:所在地：美國->->吉隆坡設計師：西薩佩里石油雙子塔坐落于吉隆坡市中心占地超過100英畝的KLCC規(guī)劃區(qū)的西北角。家石油雙子塔是國際性的設計，整棟大樓的格局采用傳統(tǒng)回教建筑常見的幾何造型，大多是四方形和圓形。石油雙子塔占地341763平方英尺，包括了辦公大樓、公共設施以及會議中心等。大樓中有一所可容納850個座位的國際會議中心，一個原油探勘信息中心，一座專門