1、第八章 拱結(jié)構(gòu)第一節(jié) 拱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)第二節(jié) 承受拱水平推力的結(jié)構(gòu)處理方法第三節(jié) 拱結(jié)構(gòu)的型式與主要尺寸第四節(jié) 拱建筑的建筑實(shí)例第五節(jié) 新型的結(jié)構(gòu)組合型式第一節(jié) 拱的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)*與梁結(jié)構(gòu)相比，拱結(jié)構(gòu)受力有什么特點(diǎn)？ 梁結(jié)構(gòu)是以受彎為主，拱結(jié)構(gòu)是以受壓為主。*與桁架結(jié)構(gòu)相比，拱結(jié)構(gòu)受力有什么特點(diǎn)？ 桁架結(jié)構(gòu)相當(dāng)于一個(gè)受彎構(gòu)件（弦桿承受彎矩，腹桿承受剪力），而拱結(jié)構(gòu)是以受壓為主。*懸索結(jié)構(gòu)與拱結(jié)構(gòu)的區(qū)別是什么？ 懸索結(jié)構(gòu)充分利用鋼材受拉的有利性能，而拱結(jié)構(gòu)充分利用了磚石或鋼筋混凝土的受壓性能。懸索受力狀態(tài)拱受力狀態(tài)*拱結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？1）優(yōu)點(diǎn)：截面較小，充分利用了抗壓性能好的材料。2

2、）缺點(diǎn)：水平推力的存在是一件麻煩且費(fèi)材料的事。第二節(jié) 承受拱水平推力的結(jié)構(gòu)處理方法*處理拱水平推力的方法有哪一些？1）利用地基基礎(chǔ)直接承受水平推力。2）利用側(cè)面框架結(jié)構(gòu)承受水平推力。3）利用拉桿承受水平側(cè)力*落地拱結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)？1）優(yōu)點(diǎn)：外型別致。2）缺點(diǎn)：建筑空間高度較小。*。如何使落地拱更有效地抵抗水平推力1）基礎(chǔ)底面做成斜面形狀2）要求地基的土質(zhì)條件較好3）落地拱的拱結(jié)構(gòu)直接落地*。落地拱的適用范圍是什么？倉(cāng)庫(kù)和小型體育健身房為了避免框架產(chǎn)生過(guò)大的水平位移和或傾斜，拱結(jié)構(gòu)兩側(cè)的框架必須有足夠的剛度。*。什么是拉桿供？在拱腳處設(shè)置鋼桿，利用鋼桿受拉從而抵抗拱的推力。在拱結(jié)構(gòu)的范圍內(nèi)直接解決

3、推力問(wèn)題，而不致將推力傳給支承拱的結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。故普遍用于屋蓋結(jié)構(gòu)上。*。拉桿設(shè)計(jì)有何要求？1）推力較大時(shí)用型剛勁性拉桿；推力較小時(shí)采用圓鋼柔性拉桿。2）根數(shù)不超過(guò)三根，使拉桿受力均勻。吊桿的作用是為了避免拉桿在自重作用下嚴(yán)重下垂第三節(jié) 拱結(jié)構(gòu)的型式與主要尺寸*。拱結(jié)構(gòu)的型式有哪一些？1）按力學(xué)結(jié)構(gòu)分，有三鉸拱、兩鉸拱和無(wú)鉸拱。2）按外型分，有半圓拱和拋物線拱。三鉸拱兩鉸拱無(wú)鉸拱*。什么是合理的拱軸，如何確定？使拱在荷載作用下處于無(wú)彎矩狀態(tài)拱軸。應(yīng)使拱盡量減少?gòu)澗亍⒅饕惺茌S力、根據(jù)主要荷載來(lái)確定合理的拱軸。*。拱高與拱腳推力的關(guān)系如何？拱高大時(shí)，推力就小；拱高小時(shí)，推力就大。在均布荷載作用下的

4、合理拱軸線。*。拱高的取值范圍是什么？*。什么叫無(wú)推力拱？即半圓拱，其拱腳推力為0。受力經(jīng)濟(jì)合理，但半圓拱的矢高為跨度的一半，大跨度時(shí)矢高顯得非常高聳，故很少用于建筑屋蓋上。鋼筋混凝土拱的拱身截面高度可按h=(1/30-1/40)l采用，拱身截面寬度為b=25-40cm*。為何屋蓋應(yīng)采用有拉桿的拋物線？因?yàn)槠涔案咝。屏νㄟ^(guò)拉桿自平衡。第四節(jié) 拱建筑的建筑實(shí)例*.北京崇文門(mén)菜市場(chǎng)-兩鉸拱結(jié)構(gòu)大廳周?chē)鸀樾I(yíng)業(yè)廳，倉(cāng)庫(kù)及其它用房，采用框架結(jié)構(gòu)。拱的水平推力和垂直壓力由兩側(cè)的框架承受。拱為裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)制拼裝結(jié)構(gòu)湖南湘澧鹽礦散鹽庫(kù)方案1：鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu)；方案2：拱結(jié)構(gòu)方案1：3/5

5、的建筑空間不能充分利用，而且鹽通過(guò)皮帶卸入倉(cāng)庫(kù)時(shí)，經(jīng)常沖擊磨損屋架和支撐，對(duì)鋼支撐和屋架有不利影響。方案2：由于選擇了合適的矢高和外形，建筑空間得到了比較充分的利用。采用兩鉸落地拉桿拱。法國(guó)巴黎國(guó)家工業(yè)與技術(shù)展覽中心大廳德國(guó)萊比錫新會(huì)展中心玻璃大廳建 筑 師GMP該矩形平面的展覽廳寬79米，長(zhǎng)243米, 拱頂高度30米。總建筑面積20000平方米。結(jié)構(gòu)采用10榀鋼制格構(gòu)式無(wú)鉸拱橫跨屋頂，為克服風(fēng)荷與雪荷，每25米另加一聯(lián)系桁架（正交方向）。這些拱架完全外露于點(diǎn)式連接的玻璃屋面之上，不占據(jù)內(nèi)部有效空間。輕盈的結(jié)構(gòu)骨架和玻璃屋面相互配合，取得十分精彩的空間和形象效果。倫敦滑鐵盧火車(chē)站國(guó)際站房建 筑

6、 師尼古拉斯格雷姆肖屋蓋結(jié)構(gòu)采用37榀不對(duì)稱的三鉸拱沿長(zhǎng)度方向排列，清晰明了，韻律感強(qiáng)，并和采光天窗布置結(jié)合緊密。各屋架都是由弓形和弦形桁架串聯(lián)起來(lái)的三鉸拱，中間的鉸結(jié)點(diǎn)向南側(cè)偏移，使南側(cè)空間升高，以滿足邊道列車(chē)的凈高要求。 屋架的弓形部分外露，玻璃屋面鑲嵌在其下方，使大廳獲得明媚的陽(yáng)光和開(kāi)敞的景觀。弓形一邊，屋架暴露在室內(nèi)，上面是鑲嵌菱形天窗的復(fù)合板屋面。挪威哈馬爾奧林匹克體育館建 筑 師尼爾斯 托普建筑事務(wù)所 比翁&比翁建筑事務(wù)所建筑的屋蓋處理成倒扣的北歐海盜船的形狀。為縮小建筑體量，比賽廳空間部分下沉，屋蓋與室外地面之間以低矮的鋼筋混凝土斜柱過(guò)渡，加上拱形屋蓋收斂的形象特征，使巨大的建筑

7、融于環(huán)境中，隱隱約約，如同一艘被打翻了的遇難船只，與這一地區(qū)的自然風(fēng)貌和歷史文化產(chǎn)生十分親近的共鳴，并成為一個(gè)新的標(biāo)志性建筑。屋蓋結(jié)構(gòu)采用沿短跨方向平行排列19榀木拱架，兩端在跨度和高度上逐漸收縮。在最高點(diǎn)以一縱向大拱架把它們連為一個(gè)整體，以解決整體的穩(wěn)定問(wèn)題。支承結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架。從造型設(shè)計(jì)角度，拱形的屋面結(jié)構(gòu)形態(tài)減小了側(cè)墻的高度，使屋面成為視覺(jué)的重點(diǎn)，為建筑造型提供了理想的基礎(chǔ)。建筑師因勢(shì)利導(dǎo)，結(jié)合中央主拱及天窗的布置，對(duì)屋面板進(jìn)行了幾道橫向的紋理劃分，進(jìn)一步突出了建筑體量的縱向效果，恰似船兩舷的厚木板。這一方面對(duì)尺度過(guò)大的屋面進(jìn)行了劃分，同時(shí)又強(qiáng)化了船的形象特征，還獲得了理想的采光效果。白天為大廳提供充足的天然采光，夜晚從窄縫天窗中透射出的光線照亮屋面，使與眾不同的建筑形象得以繼續(xù)顯現(xiàn)。施工過(guò)程建成效果第五節(jié) 新型的結(jié)構(gòu)組合型式江西省體育館采用空間曲線拱懸吊二塊平板網(wǎng)架的做法，形成了拱、吊架與網(wǎng)架組合受力的大跨度空間結(jié)構(gòu)在大拱下面布置了采光天窗，并形成由兩端向中間傾斜的屋面，減少了比賽場(chǎng)地上空不必要的空間，有利于節(jié)省室面空調(diào)能耗。用拱懸吊網(wǎng)架，使一個(gè)大跨度屋架分割成二個(gè)跨度較小的網(wǎng)架，屋蓋用鋼量相應(yīng)下降。拱的下部作為室內(nèi)看臺(tái)的支點(diǎn)，拱身中空的箱形斷面又作為管道使用，各種電纜線和屋面排水管都從箱內(nèi)通過(guò)。先制作一個(gè)鋼管混凝土拱形骨架，作為施工期間的承重支架，大拱的模板就