1、大跨度建筑賞析組員：孫文杰 王宇 1大跨度建筑通常是指跨度在60m以上的建筑，主要用于民用建筑的影劇院、體育場館、展覽館、大會堂、航空港以及其他大型公共建筑。在工業(yè)建筑中則主要用于飛機(jī)裝配車間、飛機(jī)庫和其他大跨度廠房。大跨度建筑結(jié)構(gòu)包括網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)、薄殼結(jié)構(gòu)等基本空間結(jié)構(gòu)及各類組合空間結(jié)構(gòu)。一丶大跨度建筑定義2LOGO（1）國家體育場 “鳥巢”大跨度鋼結(jié)構(gòu)二丶實(shí)例賞析3國家體育場（“鳥巢”）位于北京奧林匹克公園中心區(qū)南部，建筑面積25.8萬平方米,占地面積313萬平方米。體育場基座以上部分共七層，設(shè)有觀眾服務(wù)設(shè)施、媒體工作區(qū)和貴賓接待區(qū)等。國家體育場工程為特級體育建筑，

2、主體結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限100年，耐火等級為一級，抗震設(shè)防烈度8度，地下工程防水等級1級。工程主體建筑呈空間馬鞍橢圓形，南北長333米、東西寬294米的，高69米。主體鋼結(jié)構(gòu)形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量為4.2萬噸，混凝土看臺分為上、中、下三層，看臺混凝土結(jié)構(gòu)為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土看臺上部完全脫開，互不相連，形式上呈相互圍合，基礎(chǔ)則坐在一個相連的基礎(chǔ)底板上。國家體育場屋頂鋼結(jié)構(gòu)上覆蓋了雙層膜結(jié)構(gòu)，即固定于鋼結(jié)構(gòu)上弦之間的透明的上層ETFE膜和固定于鋼結(jié)構(gòu)下弦之下及內(nèi)環(huán)側(cè)壁的半透明的下層PTFE聲學(xué)吊頂。LOGO4二丶

3、實(shí)例賞析（1）國家體育場 “鳥巢”大跨度鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分析（1）采取鋼桁架結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)重量輕，鋼材的塑性和韌性好，鋼材更接近于勻質(zhì)和各向同性體，鋼結(jié)構(gòu)制造簡便，易于采用工業(yè)化生產(chǎn)，施工安裝周期短，鋼結(jié)構(gòu)的密封性好，鋼結(jié)構(gòu)的耐熱性好。（2）外觀造型分析：鳥巢的設(shè)計，形態(tài)如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖籃，寄托著人類對未來的希望。“鳥巢”以巨大的鋼網(wǎng)圍合、覆蓋著9.1萬人的體育場；觀光樓梯自然地成為結(jié)構(gòu)的延伸；立柱消失了，均勻受力的網(wǎng)如樹枝般沒有明確的指向，讓人感到每一個座位都是平等的，置身其中如同回到森林；把陽光濾成漫射狀的充氣膜，使體育場告別了日照陰影?！傍B巢”鋼結(jié)構(gòu)總重4.2萬噸，最大跨

4、度343米，而且結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，其三維扭曲像麻花一樣的加工，在建造后的沉降、變形、吊裝等問題正在逐步解決，相關(guān)施工技術(shù)難題還被列為科技部重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目。LOGO5二丶實(shí)例賞析（2）悉尼歌劇院大跨度拱結(jié)構(gòu)悉尼歌劇院的外觀及結(jié)構(gòu)悉尼歌劇院的外觀為三組巨大的殼片，聳立在南北長186米、東西最寬處為97米的現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的基座上。第一組殼 片在地段西側(cè),四對殼片成串排列,三對朝北,一對朝南,內(nèi)部是大音樂廳。第二組在地段東側(cè)，與第一組大致平行,形式相同而規(guī)模略小，內(nèi)部是歌劇廳。第三組在它們的西南方，規(guī)模最小，由兩對殼片組成,里面是餐廳。整個建筑群的入口在南端,有寬97米的大臺階。車輛入口和停車場設(shè)在大臺

5、階下面。悉尼歌劇院座以特色的建筑設(shè)計聞名于世，它的外形像三個三角形翹首于河邊，屋頂是白色的形狀猶如貝殼，因而有“翹首遐觀的恬靜修女”之美稱。悉尼歌劇院整個建筑占地1.84公頃，長183米，寬118米，高67米，相當(dāng)于20層樓的高度。LOGO6二丶實(shí)例賞析（2）悉尼歌劇院大跨度拱結(jié)構(gòu)拱肋結(jié)構(gòu)組合體 悉尼歌劇院在外觀整體上看，有由十對殼體組成的3組白色殼狀屋頂，兩個劇院占用兩組大的殼體，另外一組小殼體為餐廳，其中歌劇廳、音樂廳與休息廳并排而立，各由四塊巨大的殼狀屋頂覆蓋，這些殼狀屋頂依次排列，前三個一個蓋著一個，面向海灣依抱，最后一個則背向海灣侍立?？梢哉J(rèn)為，單個殼體之間的組合是其屋頂?shù)幕窘M成成

6、分。與巨大的殼形屋頂相協(xié)調(diào)的是底部高達(dá)19 rn的基座，這為屋頂結(jié)構(gòu)提供了一個有效地抗側(cè)推力的手段(圖1)。在扇形肋拱間形成的空的部位的結(jié)構(gòu)組合上，采用梁板式結(jié)構(gòu)體系，以拱肋的主體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，于拱肋上搭梁，并且因交接處應(yīng)力的集中，在結(jié)構(gòu)交接處的部位梁截面較厚，從而形成了這樣的一個傳力體系，來自屋面板的壓力傳遞給梁，再傳遞給作為主體結(jié)構(gòu)的拱肋，最后傳至大石座基礎(chǔ)(圖2、圖3)。通過對悉尼歌劇院的結(jié)構(gòu)分析可以知道歌劇院總體上屬于拱的大跨度結(jié)構(gòu)體系，而非表面上所顯示的殼結(jié)構(gòu)體系。 LOGO7三丶實(shí)例簡析（1）水立方膜結(jié)構(gòu)的完美體現(xiàn)膜結(jié)構(gòu)建筑是21世紀(jì)最具代表性的一種全新的建筑形式，至今已成為大跨度空

7、間建筑的主要形式之一。它集建筑學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、精細(xì)化工、材料科學(xué)與計算機(jī)技術(shù)等為一體，建造出具有標(biāo)志性的空間結(jié)構(gòu)形式，它不僅體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)的力量美，還充分表現(xiàn)出建筑師的設(shè)想，享受大自然浪漫空間。在2008年的奧運(yùn)會建筑設(shè)計上，膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用就得到完美的體現(xiàn)?！八⒎健钡牡叵录盎A(chǔ)部分是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，地上部分是鋼網(wǎng)架，鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋通過焊接連接，共同形成了一個立方體的籠子。屋面上，鑲嵌、固定一塊塊充氣枕的是槽形的鋼構(gòu)件，鋼構(gòu)件又寬又厚，與“水立方”四壁的鋼網(wǎng)架焊接為一體，支撐著整個屋頂。雷雨天氣里，這些鋼構(gòu)件的作用更是非同小可。它們一方面作為天溝，收集、排除屋面的雨水；同時又充當(dāng)了接閃器

8、，及時將雷電流引到“籠式避雷網(wǎng)”，保護(hù)整個建筑物的安全。這是一個非常理想的“籠式避雷網(wǎng)”，完全依靠建筑物自身結(jié)構(gòu)中的材料，無須單獨(dú)架設(shè)避雷針、做引下線或接地體，屋面沒有突出的避雷針或避雷帶，既經(jīng)濟(jì)美觀又安全可靠。 “水立方”的墻壁和天花板由1.2萬個承重節(jié)點(diǎn)連接起來的網(wǎng)狀鋼管組成，這些節(jié)點(diǎn)均勻地分擔(dān)著建筑物的重量，使其堅固得足以經(jīng)受住北京最強(qiáng)的地震。LOGO8三丶實(shí)例簡析（2）CCTV央視大樓大跨度鋼結(jié)構(gòu)兩個巨大的“Z”字交叉纏繞，一片由鋼鐵與玻璃組成的云，中間是一個巨大的洞。它的新穎、可實(shí)施性，將會推動中國高層建筑的結(jié)構(gòu)體系、結(jié)構(gòu)思想的創(chuàng)造。大樓建筑外形就像是一只被扭曲的正方形油炸圈，總高度大約23