大跨度建筑结构设计中重点及难点分析

大跨度建筑结构设计中重点及难点分析

摘要：随着我国经济的发展以及城市化进程的加快，城市建筑不断增加，而在

城市建筑中，其建筑结构的设计对于提高建筑的质量有着重要的作用。同时，在

城市的建设中，其大跨度的建筑结构设计是未来城市建筑发展的一种新的趋势，

是衡量一个城市和国家建筑体系发展的重要的标准，因此加强对大跨度建筑结构

设计的研究进而确保建筑结构设计的合理性，成为设计人员需重点研究的课题。

本文从大跨度建筑结构的发展现状以及大跨度建筑结构设计中的重点和难点等方

面进行简要研究和分析，进而为大跨度建筑结构设计提供参考性的意见和建议，

进而提高大跨度建筑结构设计水平。

关键词：大跨度建筑；结构设计

前言

在我国城市化的发展中，城市建筑逐渐增加，大型的综合体建设量也越来越多。在这些建筑中，由于对建筑的综合性需求，大跨度的建筑在城市中逐渐受到

追捧。同时，由于建筑功能要求，这些大型商业综合体一般具有建筑长度较长、

内部大开洞造成连接薄弱、连廊及影厅跨度较大、局部位置大悬挑等共同特点。

因此，我们有必要做好大跨度结构设计工作，确保建筑结构设计的合理性。因此，设计人员需加大对大跨度建筑的结构设计分析，掌握大跨度建筑结构设计中的重

点和难点，进一步提高大跨度建筑结构的设计水平。

一、大跨度建筑结构的发展现状

在现代城市中大跨度建筑越来越受到人们的欢迎和喜爱，而大跨度结构的建

筑是巧妙的借助力学的原理，结合设计师对自然的感受，比如乔木、贝壳等，形

成的一种建筑结构。这种建筑结构不仅能满足人们对建筑的基本需求，同时由于

在设计上接住了大自然中的事物，使得大跨度建筑结构为人们提供一种感官上的

愉快享受，进而为人类的创造提供了范本。但是，在大跨度建筑结构设计中，由

于大跨度建筑结构的样式繁多，例如卡斯滕结构和树状结构等。而随着现今人们

生活水平的提高以及建筑行业的发展，简单的建筑设计已经不能满足人们的需求，其建筑也逐渐朝着更大跨度、更大空间、利用更合理以及更加美观的方向发展。

故此，创新大跨度建筑结构设计方式，解决大跨度建筑结构的重点和难点，进而

为大跨度建筑结构的设计提供发展方向，已成为结构设计一个必要的研究方向。

二、大跨度建筑结构设计中的重点和难点

1、网架结构

在大跨度建筑结构设计中，网架结构是其中的一种重要形式。网架结构是大

跨度建筑中常见的一种建筑结构设计方式，它是借助一定的形式，根据建筑结构，将一些杆件材料的节点连接起来，进而形成一种建筑结构，这种建筑结构看起来

像网络状，因此被称为网架结构。这种网架结构具有刚度大、重量小、受力性能

好以及抗震效果好等优势。除此之外，在网架结构中，平面框架结构中主要是包

括竖向正交放网架结构、双向倾斜放网架、正面斜放网架结构等；四角椎体形状

的网架结构，其中主要包括四角椎体当中呈现的网架结构和斜放椎体结构等；三

角椎体中的网架结构，主要是包括抽空三角椎体中存在的网架结构、蜂窝类型的

四角椎体网架结构以及正六角锥体中存在着网架结构。

2、网壳结构

在我国的大跨度建筑结构设计中，网壳结构设计也是其中常见的一种形式。

在进行网壳结构的设计施工中，要对施工的组成材料的轻重进行监控，同时对网

壳结构的形式的衡面的尺寸进行详细的分析，根据衡面的尺寸的数据进行设计，

对进而提高大跨度建筑的质量。

3、膜结构

膜结构是一种新型的空间结构形式，其主体主要采用柔软的材料，同时该结

构形式是一种刚度和厚度以及整体的覆盖面积都是较大的体系结构。首先充气膜

结构主要是在建筑工程内部灌注到一定的空气，技术人员可以根据建筑物四周的

四角线来观察并设置相应的位置钢索进行施加到一定性的压力。这一种结构形式

技术应用在临时的建筑施工当中会比较合适；悬挂膜结构采取用枝杆将钢索以及

膜材料结构悬挂起来，将其钢索进行加固紧绷的状态，从而增加建筑屋顶的厚度。故此，膜结构在大跨度建筑结构由于应用重量轻、跨度较大、耐久性大等优势在

建筑中经常使用。

4、悬索结构

在大跨度建筑结构的施工中，悬索结构也是其中的重要形式。因此，在悬索

结构形式中，在建筑工程的施工中可以不利用大型设备，这种结构的设计科学理

论是要比以往的设计结构理论要复杂的多。它主要是采用高强钢丝，将其绑扎成

一个钢丝束，这样可以提高其强度和稳定性，同时可以采用圆钢等材料进行绑扎。

5、大跨度建筑结构设计的要点

在大跨度建筑结构的设计中，要注意以下几点：

首先，局部存在大跨度，选择变截面钢梁方案，可减轻结构自重。通过对连

接节点的合理设计，对竖向地震、舒适度的控制，即可满足结构设计要求，又可

满足建筑功能要求；

其次，在进行大跨度建筑结构的设计中，选择合适的结构体系，并且通过科

学的计算分析和结构构造，并提出相应的施工要求解决温度应力对大跨度建筑结

构的影响；

最后，在进行大跨度建筑结构施工时，如果建筑的内部大开洞弱连接，为多

层框架结构时，由于连廊两侧刚度差异不大，连廊承担两侧框架变形协调的任务

并不重的情况下，借助加强板厚、配筋来解决。

结语

总而言之，随着我国经济的发展以及人们对建筑的功能要求的增加，大跨度

的建筑逐渐在城市中流行开来，逐渐受到人们的喜爱，空间中的整体结构的发展

也必然会促进建筑行业的加快运转。故此，在大跨度的建筑结构设计中，通过对

网架结构、网壳结构、膜结构以及悬索结构等方面进行分析，之后根据建筑的承

受能力进行科学设计，进而提高对大跨度建筑结构的设计能力，将拥有广阔的应

用前景。故此，在大跨度建筑结构的设计和分析中，设计者要对建筑物的功能以

及具体情况进行了解，同时要注重大跨度建筑结构体系的选择，且对建筑的防震

以及解决温度应力对建筑的影响等方面进行注意，从而提升大跨度建筑结构的设

计水平，促进建筑行业的持续发展。

参考文献

[1]王少华. 大跨度公共建筑结构设计分析[J]. 建筑知识：学术刊，2014：85-85.

[2]朱德胜. 某大跨度大空间公共建筑结构设计[J]. 福建建筑，2013（5）：38-40.

[3]谢欣辰. 大跨度建筑结构形式与设计要点分析[J]. 工程技术：文摘版，2016