新型建筑结构体系浅谈(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-04
近年来。高效预应力技术在我国发展迅速,已制定专门的预应力结构设计、施工规程、工程中应用的预应力结构体系也很丰富。典型工程有面积最大的单体预应力工程一首都国际机场新航站楼工程。可以预计,随着高性能预应力材料(高强混凝土、高强预应力筋、新型纤维塑料筋等)的推广应用以及结构设计理论和设计的不断发展。新型、高效应力结构体系将在我国21 lit纪大规模基本建设中发挥越来越大的作用。
5. 开合屋盖结构
开合屋盖结构是一种在很短时间内部分或全部屋盖结构可以移动或开合的结构形式,它使建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下都可以使用。它是将屋盖系统分成若干个可动和固定单元,通过可动单元按一定轨迹移动、转动,使之各单元之间搭接、迭放来实现屋盖的开合。
开合屋盖结构的特点:① 将屋盖开启使人感觉回归自然,心情舒畅;②遇有雨雪天气,可将屋盖关闭,从而使室内活动不受气候影响;依据结构体系,开合屋盖结构可分为;③柔性结构的索膜和钢结构膜屋面开合结构;④ 空间刚性网格屋盖单元开合结构;⑤ 可展开的开合结构;⑥ 气膜开合结构。
开合屋盖结构不仅用于体育馆。而且广泛用于飞机库、商场、厂房及需要晾晒的仓储建筑。到目前为止,世界上面积超过10 000m 的大型开合屋盖结构已超过10座。这些大规模的开合结构的建成产生了非常好的经济、社会效益,其应用会越来越广。
6. 张拉整体结构
张拉整体结构是由一组连续的拉杆和连续的或不连续的压杆组合而成的自应力、自支撑的空间网格结构。其中"不连续的压杆"的含义是压杆的端部互不接触,即一个节点上只连接一个压杆。张拉整体结构是美国建筑师R.B.Fuller首先提出的一种结构思想,他认为宇宙的运行就是按照张拉整体的原理进行的,即万有引力是一个平衡的张力网。各个星球是这个网中的一个个孤立点。这种结构体系中的索网就相当于宇宙中的万有引力,独立的受压杆。张拉整体结构符合自然规律,可以最大限度地利用材料和截面的特性,因而可以用尽量少的钢材建造超大跨度建筑。
7. 折叠结构
折叠结构是将剪式杆单元或伸缩式单元与张力膜融为一体,具有可重复使用,折叠后体积小,便于运输、施工等特点。
在日常生活中我们常见的折叠帐篷和折叠雨伞都属于折叠结构。
折叠结构包括折叠网架、折叠穹顶。
8. 玻璃结构
玻璃被作为建筑材料用于建筑物已有很长的历史,但多用于门、窗、采光带等。近年来随着玻璃性能的不断改善,以及人们对玻璃特性认识的不断深入,玻璃已被越来越多的作为承重材料用于建筑结构。
玻璃结构的特点:① 玻璃结构明亮华丽,从采光这个角度上说,是一种节能结构;② 玻璃在力学性能上有点像混凝土,是一种脆性材料,抗压性能好、抗拉性能差,应力应变关系表现为线性,弹性模最在70GPa~73GPa之间,约为钢材弹性模量的1,3。钢化玻璃的抗弯强度高于70MPa,淬火玻璃的抗弯强度则可超过120MPa。甚至可达到200MPa,而玻璃的自重为2500kg/ ,所以玻璃的强重比要优于普通钢材,玻璃结构能给人一种轻巧的感觉;③ 玻璃的热膨胀系数为9×10~,信捷职称论文写作发表网,与钢材的相近。这使得钢材和玻璃能够用于同一结构,发挥各自特长;④ 玻璃的耐腐蚀性能很强,可抵抗强酸的侵蚀,因此玻璃结构的防腐费用较低。因此越来越多的建筑师和结构工程师在工程中利用玻璃来实现建筑物更亮、更轻、更美的高科技效果,增强城市的现代化气息。玻璃结构从形式上可分为:全玻璃结构、玻璃一金属结构。
由于力学上的局限性。玻璃在结构中一般与钢、铝等抗粒材料共同工作,应用于全玻璃房屋、幕墙、屋顶、楼梯、雨篷等结构中。
9. 结束语
文章主要介绍了几种新型建筑结构体系。包括:钢一一混凝土混合结构、巨型结构、张拉整体结构、膜结构、高效预应力结构、开合屋盖结构、折叠结构和玻璃结构等 随着科学技术、结构设计理论、高强材料的迅速发展,以及人们对建筑造型、建筑设计等的要求越来越高,这些结构体系势必会越来越广泛应用于建筑工程中。
参考文献
[1] 刘锡良.大跨度开合空间结构, 钢结构,1998.
[2] 陈麟,张耀春.巨型结构体系及发展趋势.哈尔滨工业大学学报,2003.
[3] 刘大海,杨翠如.高层建筑结构方案选优.中国建筑工业出版社,1996.
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