..建筑結構選型實例分析與設計報告__建筑學113班__2011012359 __蔡雷目錄第一部分：結構實例分析一、引言………………3二、框架結構…………4三、剪力墻結構、框剪結構…………6四、超高層建筑………7五、桁架結構…………9六、拱結構……………11七、網架結構/大跨度屋蓋…………13八、懸索結構…………15九、膜結構……………16第二部分：展覽館結構選型設計一、xxxx………………3二、xxxx………………4第一部分：結構實例分析引言一件值得稱道的建筑作品,匠心獨運的設計,新穎別致的外觀,經濟合理的結構,往往給人留下深刻的印象,通常用"秀外慧中"來形容才貌雙全的人,其實一個優秀的建筑又何嘗不是"秀外"與"慧中"的結合體呢。"秀外"指優美的外形和怡人的空間環境,"慧中"指完美的結構體系,在這個"百花齊放,百家爭鳴"的建筑行業里,只有不斷創新求進才不會被淘汰,而建筑每一次外部的造型的突破,內部空間的變革,往往都需要在結構體系上下大功夫,花大智慧,因為能與新穎獨特的建筑外型匹配的一定是不同凡響的結構設計。框架結構概述框架結構一般由豎直的柱和水平橫梁所組成,梁柱交結處一般為剛性連接?？蚣芙Y構一般都是受到豎直荷載和水平荷載的共同作用。其主要特點是：布局靈移大,抗震和抗風能力較差,對于支座不均勻沉降比較敏感?？蚣芙Y構按框架構件組成可以劃分為梁板式結構和無梁式結構；按框架的施工方法可以劃分為現澆整體式框架、裝配式框架、半現澆框架和裝配整體式框架；按承重結構可以劃分為純框架和內框架?？蚣芙Y構適用于民用住宅、辦公樓、旅館、飯店、醫院、大型商業建筑等,亦可用于工業車間等建筑。實例分析XX合景金融大廈、工程概括XX合景金融大廈位于XX市天河區珠江新城J1-6地塊,主樓地上41層,屋頂標高為178m〔未計向上延伸至198m的外墻構架；地下室5層,埋深22.16m?？偨ㄖ娣e為108000m2,其中地下28660m2。五層以下為商業用途,五層以上均為辦公用途。地下五層為停車庫及設備用房,其中地下四五層兼作五級人防地下室?！?、結構型式及特點XX合景金融大廈采用圓鋼管混凝土框架-鋼支撐框架結構體系。結構方案控制原則：剛度、強度,舒適度、延性滿足規范要求。小震作用下,主、次結構均要求處于彈性階段,滿足小震不壞的目標；中震作用下,主體結構墓本處于彈性狀態,無損壞或損壞程度小,次結構有一定程度損傷,但損傷程度為可修復,修復時不會對主體結構的穩定性和安全性造成很大影響；大震作用下,地震能量主要依靠次要構件耗散,少數抗側力構件出現塑性鉸,整體結構內力重分布,結構整體仍具有一定的抗側剛度,可繼續工作。通過設置部分偏心支撐,在支撐與柱之間或支撐與支撐之間形成耗能梁段。在大震作用下通過耗能梁段的彈塑性變形耗能,保證支撐不屈曲。高出屋面的幕墻采用鋼桁架結構,并設置部分粘彈性消能阻尼器,以起到減少風振和在地震作用下耗能的作用。XX合景金融大廈框架柱采用圓鋼管混凝土：柱、支撐體系采用跨層、形矩形鋼管支撐,層內人字形及V字形熱軋或焊接正放H型鋼支撐,框架梁采用烘軋或焊接H型鋼與閉口型或縮口型壓型鋼板組合樓板的組合形式。利用鋼支撐作為主要抗側力構件,鋼框架土要承擔豎向荷栽。鋼柱與鋼梁節點,鋼支撐與鋼骨連接點均采用剛性連接,主次梁節點為鉸接。三、剪力墻結構、框-剪結構1.剪力墻結構概述剪力墻結構,是利用建筑物的外墻和永久性內隔墻的位置布置混凝土承重墻的結構。其主要特點是：抗側剛度大,側移小,抗震性能好；室內墻面平整,結構自重大,平面布置不靈活,不容易形成大空間。剪力墻結構常用于高層住宅和旅游建筑中。實例分析XX白天鵝賓館、工程概述白天鵝斌光坐落在XX鬧市中的世外桃源---榕蔭如蓋,歷史悠久的沙面島的南邊,瀕臨三江匯聚的白鵝潭。賓館獨特的庭院式設計與四周幽雅的環境融為一體,一條專用引橋把賓館與市中心聯系起來,實為商人下榻的最佳之處。、結構分析剪力墻構造：剪力墻是主要承重構件,在水平荷載及垂直荷載作用下,未出現拉應力。剪力墻為變截面,墻厚沿高度由下往上遞減,8層為一段,分四個斷面。3、框-剪結構概述框-剪力墻結構體系是由框架和剪力墻共同作為承重結構的受力體系。是兩種體系的結合,吸取了各自的長處,既有布置靈活、使用方便的特點,又具有良好的抗側力性能?？?剪結構中的剪力墻可以單獨設置,也可以利用電梯井、樓梯間、管道井等墻體。因此,這種結構已被廣泛地應用于各類房屋建筑。實例分析XX發展中心大廈工程概述XX發展中心大廈建于1990年,總層數43層,建筑面積75889m~2,是一幢集酒店、辦公、商業和娛樂等多功能為一體的超高層大廈。外型獨特,體現出特區所具有的活力。結構分析XX發展中心大廈,采用了框架-剪力墻體系。剪力墻負擔大部分的水平荷載,框架則以負擔豎向荷載為主,兩者共同受力、合理分工,各盡其能。超高層建筑概述筒結構是由框-剪結構與全剪結構的演變發展而來的。剪力墻集中到房屋的內部或外部形成封閉的筒體,筒體在水平荷載作用下好像一個豎向懸臂封閉箱。筒結構包括筒中筒結構、框架-核心筒結構、框筒-框架結構、多重筒結構、成束筒結構及多筒體結構。一般適用于高層和超高層建筑。2、實例分析希爾斯大廈、工程概述西爾斯大廈<SearsTower>是位于美國伊利諾伊州芝加哥的一幢摩天大樓,用作辦公樓,SOM建筑設計事務所為當時世界上最大的零售商西爾斯百貨公司設計。樓高442.3米,共地上108層,地下3層,總建筑面積418,000平方米,底部平面68.7×68.7米,由9個22.9米見方的正方形組成。結構形式及特點西爾斯大廈高達443米,其平面由九個22.9米見方組成的豎筒,底層平面就是一個68.7米見方的大筒了。大廈的外形是逐漸上收,九個豎筒分別截止在不同的高度上,1到50層由九個豎筒組成正方形平面,51到66層截去3對角的兩個堅筒,67到90層截去了另一組對角的兩個豎筒組成一個十字形平面,91層到110層截去三個邊形豎筒,只剩兩個豎筒直達頂點。整幢大廈被當作一個懸挑的束筒空間結構,離地面越遠剪力越小,大廈頂部由風壓引起的振動也明顯減輕。頂部設計風壓為305千克力／米2,設計允許位移〔振動時允許產生的振幅為建筑總高度的1/500,即900毫米,建成后最大風速時實測位移為460毫米。桁架結構概述桁架結構是由直桿在端部相互連接而成的以抗彎為主的格構式結構。桁架結構受力合理,計算簡單,施工方便,適應性強,對支座沒有橫向推力；但結構高度大,平面桁架的側向剛度小,為了保證桁架平面外的穩定性,通常需要設置支撐系統。

桁架結構按外形不同可分為三角形屋架、梯形屋架、拋物線屋架、折線形屋架、平行弦屋架；按腹桿布置不同可分為三角形腹桿系、帶豎桿的三角形腹桿系、半斜腹桿系、組合腹系；按其幾何組成方式可分為簡單桁架、聯合桁架和復雜桁架按是否存在水平推力可分為無推力的梁式桁架和有推力的拱式桁架；按材料的不同可分為木屋架、鋼-木組合屋架、鋼屋架、輕型鋼屋架、鋼筋混凝土屋架和鋼-混凝土組合屋架。桁架結構在民用建筑、工業建筑、公共建筑、娛樂設施、施工設備、公路橋梁等領域應用廣泛。實例分析上海大劇院、工程概述上海大劇院是以觀演為重要內容的公共建筑,包括演出、餐廳、咖啡廳、畫廊以及地下車庫組成。運用高科技手段與新材料營造自身形象,體現了四個世紀以來劇院建設的成就,并將載入中國傳統文明與建筑文明史冊。、結構分析大劇院屋蓋既是覆蓋整個大劇院下部結構的屋頂,又是一承重結構,別具一格的發揮著雙重功能。為了達到建筑與結構的完美統一,結合本工程的建筑特點,采用了巨型框架這一新型結構體系,它具有側向剛度較大,給建筑提供大開間和大高度室內空間,能滿足建筑多功能要求。六個鋼筋混凝土電梯筒體作為主框架柱,承擔著上部結構全部的豎向荷載、風載以及地震荷載,兩縱向主桁架及十二橫向月牙桁架形成主框架梁,承擔著全部鋼屋蓋的豎向荷載,并將這傳至電梯筒體,鋼屋蓋內部三層樓面結構形成巨型結構的次框架部分。拱結構1、概述拱結構是以受軸向壓力為主的結構,是使構件擺脫彎曲變形的一種突破性發展。拱結構的一個顯著特點是產生水平力,而且與跨度有關系,跨度越大,其水平力越大。按支撐方式分類,拱可分為三鉸拱、二鉸拱和無鉸拱。拱在建筑中應用廣泛,如橋、屋頂、窗洞、門洞、水壩、體育館等大量采用拱結構。實例分析清華大學綜合體育中心、工程概述清華大學綜合體育中心是一座集體育比賽、辦公、會議、教學練習、電視轉播等于一體的綜合性多功能建筑。本工程地上三層〔二層以上建筑平面為橢圓形,檐高15m,屋頂拱高29m。首層建筑面積8584m2,總建筑面積12547.85m2。中心部分為比賽場地,周圍設貴賓室、新聞用房、裁判室和運動員休息室等；、結構分析本體育中心大跨度變截面圓弧形落地無鉸拱用于支撐兩拱間采光屋頂、球面形屋頂結構和屋面以及各種吊重。拱采用現澆鋼筋混凝土結構,截面為箱形截面。拱腳地基基礎采用全套管跟進成樁工藝的鉆孔灌注樁樁基,承擔拱腳傳來的水平推力、豎向力和彎矩等。兩拱之間布置拱間聯系桁架和上、下翼緣平面剪刀支撐,確保拱的側向穩定。拱與體育中心其它結構即框架結構為相對獨立的承重體系。進行結構分析時,考慮到拱與框架結構的聯系比較弱,所以按拱和兩拱間的支撐體系與框架結構分別單獨進行計算。網架結構、大跨度屋頂概述網架結構是一種新型結構形式,它是由許多桿件按照一定規律組成的網狀結構。網架都是雙層結構,可分為交叉桁架體系和角錐體系兩類。網架結構平面布置靈活,空間造型美觀,便于建筑造型處理和裝飾、裝修,能適應不同跨度、不同平面形狀、不同支撐條件、不同功能需要的建筑物。特別是在大、中跨度的層蓋結構中,網架結構更顯示出其優越性,被大量應用于大型體育建筑、公共建筑、工業建筑中。案例分析首都體育館、工程概述面積約為54,600平方米,毗鄰奧林匹克飯店。這座體育館占地七公頃,總建筑面積四萬平方米,東西長一百二十二米,南北寬一百零七米。館內有一萬八千個觀眾席,是北京市最大的現代化體育館。這座體育館設有比賽大廳一個,練習館三個,觀眾休息廳六個。比賽大廳的比賽場長八十八米,寬四十米。可進行乒乓球、羽毛球、排球、籃球、體操等多樣比賽,比賽場內的地板可以移動撤走,放水結冰后,可進行滑冰、冰球、花式溜冰等冰上體育比賽。結構分析平板網架最引人矚目的空間結構仍是六七十年代就已嶄露頭角并得到持續發展和廣泛應用的平板網架,從1964年至1997年國內已有大約8000幢大大小小的建筑采用這類結構,廣泛用于大型體育館建筑、展覽中心、影劇院、商場、航站樓、候車廳、工廠、倉庫、電視塔,甚至食堂、門廊等,總覆蓋面積約900萬m2,年增長約80萬m2。網架在工業廠房中的應用在70年代末就開始研究,80年代初在XX<豐潤>機車車輛廠的總裝車間<約5萬m2>和XX齒輪聯合廠房<1．65萬m2>等開始采用,但大量應用還是在80年代后期和90年代規模之大為國際上少見。網架結構,改變了常規屋蓋體系,柱網加大,有利于工藝靈活布置,一個車間的面積往往達幾萬m2.懸索結構概述懸索結構由受拉索、邊緣構件和下部支撐構建所組成。它以一系列受拉的索作為主要承重構件。其主要特點是,索只能拉,使鋼材的強度得到充分利用；施工方便,適用性強,建筑造型優美,適用于大跨度結構,通過構建的合理布置,能實現荷載的合理傳遞,抗風能力是設計時的關鍵環節。根據組成方法和受力特點,可分為單層懸索體系、預應力雙層懸索體系、預應力鞍形索網等。懸索結構主要用于飛機庫、體育館、展覽館、雜技場等大跨度公共建筑和某些大跨度工業廠房中。工程概述矮寨特大懸索大橋、工程概述橋型方案矮寨大橋效果圖為鋼桁加勁梁單跨懸索橋,全1073.65m,懸索橋的主跨為1176m。該橋跨越矮寨大峽谷,主跨居世界第14、亞洲第8。工程計劃投入7.2億元,占吉茶高速公路計劃總投資的15％。目前正在建設之中。結構分析矮寨大橋索塔主跨1176m,加勁梁長1000.5m。XX岸無索區長95m,主梁通過部分路基與隧道相連；茶洞岸無索區長109.5m,主梁直接與隧道連接。結合兩岸地形及地質條件,采用塔梁分離式懸索橋結構體系減小了主梁長度,最大限度減少了對山體的開挖,節省了投資；實現了橋梁結構與自然景觀的完美融合。由于選用了塔梁分離式懸索橋結構,鋼桁梁長度小于主塔中心距,主纜存在無吊索區,會出現吊索卸載應力為零的情況,且鋼桁梁轉角位移大,鋼桁梁的上、下弦應力超標,需對鋼桁梁作特殊設計。設計采用的是增加豎向錨固拉索方案,設豎向錨固拉索,通過預應力巖錨將其錨固于巖石上。膜結構概述膜結構也叫織物結構,是20世紀種業發展起來的一種全新的建筑結構形式,用多種高強薄膜材料及輔助結構通過一定的方式使其內部產生一定的預張應力,并形成應力控制下的某種空間形態,作為覆蓋結構或建筑物主體,而且有足夠的剛度以抵御外部荷載作用的一種空間結構形式。其特點如下：自重輕,造型優美,富有時代氣息,減少能源消耗,施工速度快,經濟效益明顯,使用安全可靠,容易做成可拆卸結構,易于運輸,使用范圍廣,受氣候影響小。膜結構可分為充氣式膜結構、張拉式膜結構和骨架式膜結構。目前,國內外已修建了各種膜結構建筑。如,大型體育設施、娛樂中心、展覽館、音樂廳、候車廳和大型集會場所、超級市場及酒店的中廳、飛機庫、停車場、倉庫、建筑小品等。案例分析世博軸陽光谷、工程概述在世博會倒計時300天之際,上海世博園區里的"大動脈"世博軸已初現風采。在這條長約1000米、寬約100米的大道上,錯落有致地分布著6個極具視覺沖擊力的倒錐形鋼結構,它們