浅析大跨度建筑结构

来源 :科学导报·学术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tonyyuhua
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  建筑物的造型向来都是与生存的自然环境、社会环境、历史沿革等诸多方面有关。对于不同的造型的美学标准所能实现的造型也受着不同条件的限制。在我看来,建筑形态与结构形态的关系肯定是密不可分的。
  建筑的诞生也是结构形态的一种反映,有迹可循,传统的建筑形式,无论是西方的古典建筑,还是东方的古典建筑,它们的诞生和演变都是离不开结构技术主线。特别是中国的古典高规格建筑,它追求大规格,而它的结构和立面是一起产生的,所以它在建筑史上是独树一帜的存在。在近现代建筑的演变过程中,结构的改革在其中起到了极大的促进作用。它不仅满足了建筑物的基本需求,也为建筑的审美开启了新的篇章,对我们有着巨大的影响。人们开始把结构转变为一种建筑美学的手段,它不是独立的门派,而是在建筑中不可分割的一部分,更应该是建筑意象表达的一种手段。但是,对于如何较好地运用这一表现手段,尚有许多规律性的东西值得我们去总结和分析,在此基础上,才能形成比较完整和可行的设计方法。本文拟从大跨度公共建筑的造型入手,分析建筑形象的结构本质,探讨结构在建筑表现中的基本方法,为建筑的创作提供一个有效的途径。
  从中国古代建筑的大跨度建筑来说,山西五台山佛光寺大殿是现存最大的唐代的木构建筑,它位于台南豆村东北约5km的佛光山腰,依山势自下而上变沿东西向周线布置。大殿建于唐大中十一年,面阔七间,进深八架椽,单檐四阿顶。虽然这些数据对现在来说,可以很简单的实现,但是,在那个时代,是了不起的工程。特别对唐代的工匠来说,他们没有钉子等连接的工具,他们使用的榫卯构建,细节也能很好的联结起来,所以这就是中国工艺博大精深的地方。我们可以明显发现中国人的建筑总是规整、气势博大。这除了与我们的中国古建筑富有者封建伦理文化的特色有关,还与中国人的中庸的民族意识有关,它总是沿着一条中轴线为主或采取对称的方式来布局,这种方式是中国古代最为标志的空间布局方式。而支撑起这个建筑的结构式抬梁式中的殿堂式,用于等级较高的建筑。抬梁式又称叠梁式,是在立柱上架梁,梁上又抬梁。它的斗拱雄大(用材20.5m,斗拱层占1/2高),所以当你站在佛光寺大殿中,你可以明显感受到周围的梁和柱可以的气势,已经能看出中国建筑很早就持着结构与建筑紧密相关的思想来建造。
  而西方的建筑特别是古希腊的建筑,它给人的气质也是与中国古建筑的相似,首先在气势上就有种压倒人的气势。一般在跨度大的建筑物里,最直接的方式就是运用大量立柱的方式将建筑物撑起来。而希腊神庙就是用这个方法使得它一直屹立在山头,它的柱子宽、高,而且使用石头建造的,给人一种很直观的感受。西方传统建筑的体系是以古希腊建筑的梁柱结构和古罗马的拱券结构为基础的。古希腊建筑尽管是以石材为主的梁柱结构,但从其结构形式和节点连接方式来看,仍反映了早期木结构的特性。尽管经过了一定的演变,从额仿、檐口和托板等部件的形式和作用来看,仍与木结构相近。古罗马尽管在建筑形式上的创新不多,以继承古希腊建筑为主,但以拱券和穿顶为特征的结构形式却将古典建筑从技术上推向了一个新高峰,打破了古希腊建筑空间狭小的缺陷,进而确立了古典主义的建筑美学观。拱券尽管早己有之,但古罗马建筑的功绩在于通过广泛地运用于建筑实践而形成了一套完整的技术,恰当地发挥了石材的抗压作用,可谓扬长避短。此外,以火山灰为主要成分的天然混凝土较石材更易于成型,并使人类实现真正意义上的大跨度建筑空间成为可能。中世纪哥特式建筑发展了肋拱结构,使结构自身更为轻盈,是拱券技术的又一进步。
  随着时代的發展,更多大跨度形式的建筑出现在人们的实现范围中。而现在的大跨度的结构形式可以简单的概括为3个类别:实体结构类(薄壳结构、折板结构),网格机构类(网架结构、网壳结构),张力结构(悬索结构、薄膜结构)。其中我更偏爱的是大跨度钢结构的结构体系,首先是因为它的应用范围广,使用的自由度,一般公共大跨度建筑都可以实现,其次它是个性化的产品,它可以很好地将建筑美学表达出来,然后它与折板结构相比,自重轻,结构自由,折板给人的感觉就要厚重了,而且它虽然轻盈,但是是使用高强度的材料所以刚度好,同时使得经济性好。由于空间结构又是三维受力的,内力分布均匀,能很好的承受不对称荷载或者是较大的集中荷载。在这个基础上,每一个钢结构都有自己的一个标准、一个模数,便于工业化生产,构件可以在工厂中制作完成,再通过交通运输到工地上再很快安装起来,这样效率就明显增高了,可以让建筑一步到位。更重要的是,一个个轻便的钢构件可以组成的形式却是多种多样的,而且给建筑师的想象可以发挥到极致,可以让空间形式丰富起来,或者可以利用光影为建筑增添一番情趣。
  悉尼超级穹顶体育馆是被作为2000年奥林匹克运动会的多功能体育馆进行设计的。菲利普·考克斯与其合作者们把大弯顶体育馆想象成一座庞大、水平且半透明的建筑。建筑外形呈鼓状,由24根钢柱支撑着的放射状网架结构形成了遮盖赛场的轻型屋盖体系。为使其尺度不至于过大,他们在两侧设置了环抱体育场的轻质廊道,这就给这个大尺度的表皮添上了一些人性化的细部。但是要欣赏大育顶还是需要一定的角度和高度,所以他们在设计时运用了一种类似桅杆的结构,就像是一个花冠围绕在体育馆的周围。他们以其纤细但不失强度的悬索和自由排列的柱廊强调大育顶的整体外观。支撑柱廊的是树状的柱子,屋顶采用了有拉索支撑的析架结构,大尺度出挑的屋檐为场馆提供了阴凉的空间。从现代的建筑可以明显看出结构已经只是以一个支撑的身份出现的,它更多的是一种装饰来为建筑增添姿色,特别是钢结构的建筑裸露在外面,可以让人直观的看出它是以一种什么的姿态呈现建筑的形状,它呈现的金属光泽对人们来说也是吸引。
  尽管对于建筑物的结构选型非常重要,但是我们常见的建筑结构并不复杂,基本上由设计师在订方案的时候就有了一个基本的方向,所以一般工程的设计师就要对一些细部来发挥一下奇思妙想。像上海的浦东国际机场航站楼,它的中标方案部分结构不够稳定,顶棚的拉锁是机动的,后来将多根斜拉稳定在两个主墩上解决,虽然对造型没有多大影响,但是在建筑空间的视角上就可以感觉到,失去了一开始的通透性,但是工程师在顶棚的设计让人觉得非常典雅,拉索起了支撑作用,但同时又有结构造型的作用。而大坂关西国际机场航站楼的设计,除了整体造型的独特之外,结构构件和节点的设计也是十分讲究。大厅内的支撑斜杆制成梭形,既有利于压杆稳定,又体现了单向受力形态。其次,节点要处理得与设计受力条件一致,如汉诺威国际展览中心,柱子底部的铰支座明确无误,而且显然是做了刻意的表现。
  大跨度的建筑结构对现代建筑的发展有着重要的意义,它既满足了建筑的美学,又可以在建筑美学的基础上带来一些新的变化,譬如说它可以回味经典,又可以带来未来感。
  参考文献:
  [1] 成忠兰.建筑结构设计安全性问题及改善对策探讨[J].硅谷,2013,07:140+125.
  [2] 田琦. 试论如何在建筑结构设计中提高建筑的安全性[J].科技资讯,2012(6):11-12.
  [3] 黄春明.试论建筑结构设计安全度[J].中国科技信息,2009(16).
  (作者身份证号码:32091119660821311X)
其他文献
摘要:本文简单介绍了海水介质中声波传播的特点和多波束测深系统的工作原理,以此为基础浅析了浅海测量中声速误差对多波束测深系统测量结果产生影响的原理。  关键词:多波束测深系统;声速  1 引言  多波束测深系统改变了传统测深方法,在波束形成理论、勘测技术、校正与处理方法上形成了自身复杂的特点。多波束测深系统在测量过程中受仪器自噪声、海况因素、声呐参数设置不合理或者使用了较大误差的声速剖面等因素影响,
期刊
摘要:建筑节能是社会发展的需要,社会经济的飞速发展,给排水节能技术推广是势在必行的。建筑施工以及建筑物的使用都在消耗着水源,水源成了世界关注的问题.面对世界的节能环保问题,我们更应该提倡建筑给排水节能设计,建筑给水排水的节能就是降低其使用能耗、提高能源利用效率,有利于节约用水、改善设计系统的效率设计、保护环境,因此,重视建筑给水排水节能的途径,对研究建筑节能提高环保是造福社会有利于社会发展的重要国
期刊
摘要:天然气水合物是一种新型的化石能源,它的效率很高,一般都埋藏在距离地表很近的地方,它分布很广。现在能源越来越少,需要对水合物的开采进行相应的研究,本文主要通过设计天然气水合物合成和分解的实验来对其进行了研究。并对水合物注热降压开采的这些方式进行了模拟,從而选择了合适的方法,根据实验结果进行对比,选出较好的开采方法。  关键词:天然气水合物;注热开采;降压开采;井位布置方式  目前能源十分紧张,
期刊
摘要:现在我国电力领域正在迅猛发展,在国家经济发展里有着重要的地位,安装输电线路的数目也变多了,大部分的线路在安装完成后,都会因为很多原因出现一些事故,造成严重的损失。雷电是输电线路里面最多的事故,特别是对高压输电线路,被雷击中的次数比一般的线路要高很多,而且实行雷电措施也很困难。本文分析雷电对线路的不利影响,同时叙述防雷技术在线路里面的应用。  关键词:防雷技术;输电线路;设计  引言:输电线路
期刊
摘要:化工在我国国民经济中占有重要地位,是我国的基础产业和支柱产业。每年都有大量的化工项目需要建设、改造和扩建。在化工项目建设过程中,建设、监理、设备制造、设计单位和政府有关部门需要密切配合,投入大量的人力、物力和财力来完成。从化工企业总平面运输设计的角度出发,结合工程设计经验,探讨了在总平面布置、竖向设计和道路设计中节约土地、管道、土石方和道路投资的策略。强调总平面设计师要加强和形成对建设项目环
期刊
市政综合管廊的定义为实施统一规划、设计、施工和维护,建于城市道路地下用于敷设市政公用管线的公用设施,即在城市地下建造,用于容纳多种市政公用管线,且配套有附属工程以保证其正常运营、维护的构筑物。市政公用管线主要包括电力、信息、给水、排水、热力、燃气管线等。目前国内常见的综合管廊内大多纳入电力、信息、给水、热力等管线,纳入燃气管线的综合管廊仅有几处。以往设计中往往由于担心燃气管线的火灾安全问题,而不考
期刊
摘要:随着科学技术手段的发展和普及,我国人民群众的使用率也逐渐的加大,对此相关的石油企业在油罐车运输管理环节投入了大量的监控设备,以减少因盗窃等问题带来的经济损失。监控设备投入使用的过程中考虑到传统视频监控设备存在的各种不足,现利用计算机的视觉、计算机图像处理以及人工智能等知识技术,实现监控设备的创新发展,使传统的监控系统变得自动化以及智能化,进一步提高了监控系统的准确性以及实时性。相关技术的完善
期刊
摘要:景观园林绿化的工程建设对于广大人民的日常生活有着十分主要的现实意义,在景观园林绿化的施工当中,工作人员与管理人员之间要紧密的配合,一旦发生问题及时的协调与沟通,并共同的优化景观园林绿化施工方案,通过提高景观园林的施工质量,营造出一片完美无暇的园林精品。  关键词:景观园林;绿化施工;方案优化  随着我国国民经济的发展以及人民生活水平的提高,社会各界对于我国园林绿化工程项目,特别是该项目施工建
期刊
摘要:随着改革开放的不断深入发展,国民经济水平也在这样的发展趋势下不断提升,而建筑行业作为国民经济的重要支柱,也在此得到了前所未有的发展空间。高层建筑作为建筑行业的一种建筑模式,由于它可以很有效的的解决土地资源短缺的问题,很好的利用土地面积,因而非常的受广大人民的喜欢,也是城市建设中非常重要的一种建设形式。同时高层房屋建筑也有它自身的缺点,例如它相对于普通建筑来说,需要更加长的时间以及更加复杂的工
期刊
摘要:借助GIS技术的系统设计可以实现对地理信息数据的查询、管理、分析等功能。本文将GIS技术应用到国土部门的基本农田管理工作中,提出了基本农田监管系统的设计方案,详细的进行了需求分析和相关功能设计,系统阐述了模块的实现形式,结果表明基于GIS的基本农田监管系统设计与实现可以提升国土部门对基本农田的管理水平、提升工作效率的同时降低了成本,具有较强的应用价值。  关键词:GIS;基本农田;监管系统;
期刊