建筑大跨度结构案例分析

7.1悬索结构：北卡罗来纳州雷里
世界上第一座现代悬索结构是1953年建成体育馆 屋盖采用以两个斜放抛物线拱为边缘构件的马鞍 形正交索网，其平面尺寸92*97.该索网被公认为 第一个具有现代意义的大跨度索网屋盖结构
7.2：悬索结构：张家口通泰大桥
张家口通泰大桥是 世界上跨度最大的 下承式钢结构悬索 拱桥，也是国内第 一例主梁为下承式 钢结构悬索拱桥
3.1桁架结构：浦东国际机场
张弦桁架结构
上海浦东国际机场T2航站楼结构为复杂大跨 混合结构,采用NosaCAD2005有限元程序建 立其结构分析模型。模型主要由非线性杆单 元组成,包括梁、柱和二力杆单元,梁、柱采用 三段变刚度杆模型,以受弯为主的梁单元截面 弯矩-曲率关系采用二折线和三折线模型,柱和 二力杆截面采用纤维模型
悉尼歌剧院
6.2:薄壳结构：黄石新体育馆
该体育馆造型 具有不规则、 多面、薄壳结 构的特点，是 全国第二座薄 壳结构设计建 筑——第一座 是广州歌剧院。 该体育馆的最 大跨度为111 米
6.3薄壳结构：广州歌剧院
广州歌剧院钢结构外壳采用 空间组合折板式三向斜交网 壳结构，钢结构总重约 10000吨，其中铸钢节点约 1100吨。整个结构为空间极 不规则壳体结构，结构相互 关系错综复杂，造型别具一 格，宛如置于平缓山丘上的 两块美丽的石头，静静地卧 在珠江之畔。其中，“大石 头”是1800座的大剧场及其 配套的设备用房、剧务用房、 演出用房、行政用房、录音 棚和艺术展览厅；“小石头” 则是400座的多功能剧场及配 套餐厅。两者皆为屋盖、幕 墙一体化的结构，整体外壳 最大长度约120米，高度43 米。
1.2园拱屋顶结构：天津西站
金属编织状的屋面，跨度114米，施工人员先在空中10 米高架层上分组进行屋面拼接，然后再整体提升到50米， 即站房的主体结构 整个屋顶长度是386.15米，重量接近7万吨。 在拱顶拼接完后，采取液压千斤顶群提升，整 体提起来，再与两侧进行拼接，最终形成整个 的拱结构
2.1刚架结构
2.2门式刚架结构
• 门式刚架是目前国内应用 最为广泛的轻型钢结构。 近年来本公司研究人员结 合工程设计对门式刚架结 构受力性能、结构体系布 置、节点变形性能、吊车 梁优化设计和结构抗震性 能等进行了系统研究，部 分研究成果已为国家相关 规范所采用。本公司开发 的杆系结构分析设计软件 BSSAP含有门式刚架结构设 计模块，已成功用于百余 项门式刚架结构工程设计。 本公司受施工单位委托完 成的数十项门式刚架结构 工程优化设计，优化后经 济效益均十分显著，既为 建设商节约了大笔资金， 也为施工单位赢得了利润 空间
4.1网格结构：上海宝耘石化设备有限 公司
三角形网格钢网壳有良好的强度、刚度、稳定性。在相同安全度情况下，其用钢量比四边 形网格网壳节约50%以上。在相同用钢量情况下，其承载力比四边形网格网壳高50%以上 。两向正交网格钢网壳（双向子午线网格钢网壳
4.2网格结构观测台
5.1折板结构：内蒙古大草原上的一座 丰碑—成吉思汗博物馆
3.2：北京某大跨度钢结构桁架
钢结Baidu Nhomakorabea桁架吊装工艺
钢管支撑架搭设
301与304屋面整体长度为100.8米，宽度为42m，由 H型钢桁架组成的屋面体系，最高点为27.50m，用钢 总重量约为950吨 横向主桁架下端支撑在两根劲性 柱上，两端与纵向主桁架采用刚 性连接。桁架自身弦杆和腹杆采 用焊接的形式。
5.2：折板结构：烟台开发区客运站今 年开工 呈“L”形设计
建筑站体呈“L”形配置，由出入站大厅与候车大厅形 成两翼，环抱公交与长途客运停车场，对应绿建筑设 计手法，以折板屋顶型塑整体造型，象征汽车传运站 速度、便捷、先进的形象
6.1薄壳结构
薄壳结构常用的形状为圆顶、筒壳、折板、双曲扁壳和双曲抛物面壳等。圆形圆顶结构是轴 对称结构，在轴对称荷载作用下，将只产生两种力：径向力和环向力。径向力为沿经线方向 的力，因其要平衡垂直向下荷载，所以必定为压力。环向力为沿纬线方向的力。圆形屋顶在 垂直荷载作用下，上部的圆顶部分将受压收缩，其直径将变小，而下部近支承部分直径将增 大，即上部将产生环向压力，而下部将产生环向拉力，中间将有一截面，为环向压力向环向 拉力转变的交界线，该处的环向力为 0 ，该截面称为“过渡缝”。
8.1膜结构：内蒙古达拉特旗第五中学 膜结构看台
8.2膜结构
9.1管桁结构：广州丫髻沙大桥主桥
大跨度桁架式钢管混凝土 拱桥的非线性稳定控制指 标，采用的竖转结构体系、 “变角度、变索力”的液 压同步提升技术和平转、 竖转相结合的施工控制技 术
9.2管桁结构：成灌快铁犀浦站
犀浦站采用高站台建 筑，为管桁结构加网 片结构，就是水立方 的建筑技术
屋盖采用管桁架+ 焊接球节点网架组 成的折板壳结构。 由呈辐射布置的11 对管桁架构成的支 撑结构体系+11对 桁架梁之间的多面 体折板网格结构体 系组合而成
折板网格结构由双层正交正放网格结构构成，厚度为2.5m，采用焊接空心球 节点。管桁架与折板网格桁架之间的连接单元，与管桁架相连一端采用相贯 焊形式，另一端为焊接空心球节点
通泰大桥主跨190米，双 向6车道，设计行车速度 60公里/小时，洪水频率百 年一遇，抗震烈度7度 全桥吊索共28根，吊索采用高强度镀锌钢丝成品索，双层PE保护层， 冷铸锚固体系。为保护吊索，除采用PE保护层外，在桥面以上2.5米高 度内设不锈钢管，在与主梁结合处设防水罩，上、下锚头采用防腐油脂 处理，并设置减震器，在索管内注入发泡材料，拱座基础采用钢筋混凝 土结构。
大跨度建筑结构形式与造型案例
• • • • • • • • • • 拱结构 钢架结构 桁架结构 网格结构 折板结构 薄壳结构 悬索结构 膜结构 管桁结构 张弦梁结构
1.1拱结构
上海卢浦大桥 上海卢浦大桥是当今世界第一钢结构拱桥，是世界上跨度最大的拱形桥。它也是世界上首座 完全采用焊接工艺连接的大型拱桥（除合拢接口采用栓接外），现场焊接焊缝总长度达4万 多米，接近上海市内环高架路的总长度。卢浦大桥像澳大利亚悉尼的海湾大桥一样具有旅游 观光的功能