大跨度空间结构讲稿-01.pdf

大跨度空间结构 Large-span Spatial Structures 万红霞 土木工程与建筑学院 土木工程系 参考书： 《大跨房屋钢结构》（第2版），哈尔滨建筑工程学院编，1993 《大跨空间结构》，完海鹰，黄炳生主编，中国建筑工业出 版社，2007 《空间结构》，杜文风，张慧主编，中国电力出版社，2008 《悬索结构设计》（第2版），沈世钊，徐崇宝等著，中国建 筑工业出版社，2005 第一部分 空间结构总论 Introductions of Spatial Structures 一、空间结构的概念和发展 二、空间结构的分类方法 一、空间结构的概念和发展 国际《空间结构》前主编马考夫斯基（Z.S.Makowski ）： 在20世纪60年代空间结构还被认为是一种兴趣但仍属陌生的 非传统结构，然而今天已被全世界广泛接受 平面结构：承受的荷载及由此产生的内力、变形都可被考虑 为二维的，即处于同一个平面内 空间结构：具有不宜分解为平面结构体系的三维形体，具有 三维受力特性，在荷载作用下呈空间工作状态，即荷载、内 力、变形必须被考虑为三维的 国际壳体与空间结构协会IASS (The International Association for Shell and Spatial Structures)创始人托罗哈： 最佳结构有赖于其自身受力之形体，而非材料潜在之强度 “实现建筑工业技术最伟大的现代天才”、“全能设计师”美国科学家巴克斯 特·富勒： 自然——总是建造最经济的结构 空间结构的优点： 受力合理、结构刚度大、重量轻、用钢量低 形式丰富、生动活泼、突出结构美而且富有艺术表现力 英国伦敦千年穹顶 Millennium Dome 跨度： 365m 建成： 1999年 用钢量：20kg/m2 空间结构的发展历史： 1. 空间结构的早期形式——砖石穹顶 跨度约30—40m 厚度与跨度之比约1/10 自重较大 意大利罗马万神庙， 建于公元124年， 跨度43m 土耳其圣索非亚教堂， 意大利佛罗伦萨圣玛丽亚 建于公元537年， 教堂，建于公元1420年， 跨度32m 跨度42m 英国伦敦圣保罗大教堂， 建于公元1710年， 意大利罗马大教堂， 跨度33m 建于公元1593年， 跨度42m 2. 钢筋混凝土薄壳结构的出现和发展 1824年：英国人阿士普丁发明混凝土制作法 1856年：英国人贝斯麦首次用转炉炼钢成功，钢材开始用 于建筑结构 1886年：德国人冠农通过圆拱与平板荷载实验确定了钢筋 受拉、混凝土受压的钢筋混凝土理论 1892年：法国人亨奈比克用圆钢筋埋入混凝土作整体梁板 结构，随即钢筋混凝土开始广泛应用于房屋建筑 1892年：A.E.H.Love考虑径向剪力与弯矩的理论为壳体结 构理论的发展打下了基础 薄壳结构的曲面形式： Leipzig Market Country