土木工程概論課件2013

北京航空航天大學土木系《土木工程概論》合理的結構造就優(yōu)美的建筑郭全全E-mail:qq_guo@buaa.edu.cn一明珠耀東方——東方明珠塔《ConstructionToday》把東方明珠作封面，并寫道：法國有埃菲爾塔，倫敦有塔橋，上海有東方明珠。東方明珠的成功——建筑與文化、建筑與結構的統(tǒng)一。目前的建筑思潮——用不合理的結構來形成“眼睛一亮”的視覺沖擊，認為這是建筑的美。這里想強調(diào)一下，合理的結構造就優(yōu)美的建筑。

1.1成功的建筑1.2建筑創(chuàng)作東方明珠，亞洲第一，世界第三；1991.7~1995.5；11級臺風和南黃海5級地震，最多的一天游客40000人；“上海有個東方明珠，東方明珠在上海”；2004年世界工程師大會前，當選市民評出的“百姓心目中的上海十大重大工程”；百姓的認可是對設計者最大的獎勵。

1.3創(chuàng)新思維使混凝土塔獲得新生鋼塔混凝土單筒塔

創(chuàng)新思維孕育了東方明珠這一具有震撼力和感染力的優(yōu)美建筑。

混凝土單筒塔帶斜撐巨型空間筒體框架部分預應力混凝土結構1.4先進的結構使美麗

的建筑成為現(xiàn)實三個筒體三撐桿淺樁支承薄底板七組大梁一根桅一把巨傘一只碗

（1）

帶斜撐的巨型空間筒體框架結構

（2）短樁和薄板基礎

“抗”和“放”423根500×500mm的混凝土樁，入土深度48m；底板厚度僅有1.5m；盆狀變形

，3cm的沉降差，（3）鋼天線的頂升設計

多倫多塔，直升飛機起吊；北京塔，用拔桿安裝。110m長的鋼桅桿，分成11節(jié)；20束鋼絞線20個機器人10天的時間

（4）懸掛結構和懸挑結構同時應用

上球45m直徑，9層1萬平方米，雙重懸掛結構，猶如一把張開的巨傘；十二榀懸挑桁架，吊九層樓板，是我國目前最多層最高的懸掛結構。Φ250的銷子連接桁架、鋼環(huán)梁和柱。（5）預應力錐殼50m直徑的下球；錐形的混凝土碗，碗底和6個筒體整澆在一起；對錐殼頂面的樓板施加徑向預應力；碗邊支承48根折線形柱子，支托桁架和樓板。（6）技術創(chuàng)新需要科學態(tài)度節(jié)段模型風洞試驗振動臺試驗氣彈模型試驗

二、上海碧玉藍天大廈上海碧玉藍天大廈，標志性建筑；浦東陸家嘴金融中心區(qū)；地上46層，地下4層；頂層空間鋼構架，四層裙房；

228m，100000m2；2.1主體結構方案的比選

steelormixed?（1）混合結構

ConcretefilledtubularcolumnsФ1000×25

Kerneled

ConcretefilledtubularcolumnsФ1600Thicknessofcoret=800mmt=700mmt=600mmt=400mmConcreteC60forcolumns&coreC50C40C30

ConcretefilledtubularcolumnsФ900×25Ф900×22

Ф800×25

Ф800×20

Ф700×20t=500mm（2）鋼結構Thicknessofconcretecoret=600ConcreteC50forcolumns&coreSteelQ345forcolumns&coreSixtypesofcolumnoftrusscore:Box800×400×70~600×400×160Ninetypesofframecolumn&cornercolumnofcore:Box850×850×90~400×400×30鋼結構方案的投資比混合結構方案高約3928萬元（結構造價高約35%，不包括地下室），如綜合考慮鋼結構所增加的面積效益、工期效益，鋼結構仍比混合結構高1263萬元（高約11.3%）。上海碧玉藍天大廈采用混合結構方案；我國目前受到冶金技術、能源等條件的限制，建筑用鋼的價格仍然偏高；

我國建筑技術的發(fā)展與國際先進水平仍有較大差距，特別是鋼結構的加工、安裝等技術水平較低。2.2屋頂大空間結構的選型（1）方案一，網(wǎng)殼結構

Q345鋼，總用鋼量308.95噸。

（2）方案二，拱與桁架組合結構

Q345鋼，總用鋼量350噸

（3）

兩種方案技術性。

經(jīng)濟性。

施工便捷性。

建筑功能和美觀的要求。

復習題（一）高層建筑的劃分：1～3層為低層；4～6層為多層；7～9層為中高層；10層～100米高層;凡超過100米均為超高層。復習題（二）我國建筑設計方針：適用、經(jīng)濟、在可能條件下兼顧美觀復習題（三）