大跨空间结构设计.pptxVIP

第1章 绪论;;平面结构：梁、屋架、框架、刚架、拱； 单向受力，计算理论成熟；;第1章 绪论;; ;（2）柔性空间结构 柔性空间结构体系是指由柔性构件构成，如钢索、薄膜等，通过施加预应力而形成的具有一定刚度的空间结构体系。结构的形体由体系内部的预应力来决定。包括悬索结构、膜结构和张拉整体结构等。 （3）杂交结构体系 将几种不同类型的结构体系组合成为一种新的结构体系。 杂交体系按照其组合方式的不同可分为以下三类： 第一类为刚性结构体系之间的组合，如组合网架、组合网壳、拱支网壳等； 第二类为柔性结构体系与刚性结构体系的组合，属于半刚性结构，这种又可分为斜拉结构、拉索预应力结构、张弦结构、支承膜结构等。 第三类为柔性体系之间的组合，如柔性拉索与索网的杂交，柔性拉索与膜材之间的组合形成的索-膜结构。 ;杂交结构 悬索、索膜、张拉 受拉为主，高强材料 几何非线性结构;混合体系： 受压刚性，受拉柔性； 张弦桁架，预应力索拱。;;表1.1 空间结构分类 ;;;首都体育馆，矩形平板网架, 1967，122×99×6m，平行弦桁架，用钢量65kg/m2；;1973，圆形平面，110m×6m，平行弦桁架，用钢量47kg/m2，这样万人级的体育馆仍是大跨度网架结构中的佼佼者。 ; 153+153m×90m，采用三层斜放四角锥网架，焊接球节点平板网架，其跨度规模之大，在国际上是数一数二的，这是我国在钢结构方面的又一大殊荣。机场的钢结构屋盖由于建筑上的要求比较高，更是绚丽多彩。;1994年建成的，放射状布置的正放四角锥双层球形网壳，直径有108m，网壳厚度为3m； ;空腹桁架椭球壳体结构， 长轴211.9m，短轴143.2m，高45.2m;2008 奥运会老山自行车赛馆位于北京石景山区老山街，结构跨度149.536m，矢高14.69m，矢跨比约为1/10．网壳支承于倾斜人字形钢柱及柱顶环形桁架之上，柱顶支承跨度为133.06m．网格尺寸约4m，网壳厚度2.8m，为跨度的1/47.5，屋盖以金属屋面板为主，中部设玻璃采光带．该网壳为目前我国跨度最大的双层球面网壳结构。;新奥尔良超级穹 D=205m 1975建成 球面网壳 ;;北京工人体育馆D=94m , 1961;1967年建成???，椭圆平面马鞍形双曲抛物面正交索网结构，长径80m，短径60m。 ;黑龙江滑冰馆,L=86m 双层悬索, 1996;;浦东国际机场：张弦桁架结构;;为1988年第十五届冬季奥运会修建于，容纳观众19300席。屋盖平面形状为与圆很接近的椭圆形，长轴135.3m，短轴129.4m。采用单层双曲抛物面索网屋盖，其圆形平面直径135m，边缘构件采用弧形混凝土结构形成巨大的环梁。 ;;第1章 绪论;1997年建成的马鞍形看台挑蓬，采用悬挑钢桁架覆以伞形膜材, 马鞍形屋盖平面投影尺寸为288.4m×274.4m。由64榀径向悬挑桁架和环向次桁架组成的空间结构作为骨架，最大悬挑长度73.5m。屋面共有57个由8根拉索和一根立柱覆以膜材组成的伞状单体，膜的覆盖面积2.89万平方米，是中国的第一个大跨度膜结构,虽然其技术与材料主要还依靠国外,但对中国膜结构的发展必然将起重大推动作用。 ; ;美国馆 ;“鸟巢”;我国为2008年奥运会修建的国家体育场游泳中心，是国内首次采用膜结构建设的国际上面积最大、功能要求最复杂、技术难度最大的膜结构体系。采用乙烯—四氟乙烯共聚物（ETFE）的膜材，该材料具有质量轻、韧性好、耐候性好、透光性好特点，每天平均有近10个小时的自然光照明，可大大节省能源。 ;1996年在美国亚特兰大举行的奥运会主馆 ——佐治亚穹顶 ，椭圆形索膜结构（235m?186m） 张拉索膜 ; 1999年建成， 张拉索膜结构 ，穹顶周长1km，直径365m，中心高度50m，它由超过70km的钢索悬吊在12根100m高的钢桅杆上，是当今世界上跨度最大的屋盖结构。 ;柏林机库：363m长，225m跨,107m高，2000，钢拱架，膜屋面;L=205m 1989 抛物线网壳，可开启;①仓储（72m刚架）、煤棚、机库； ②工业厂房：190×420m 网架； ③体育场馆、娱乐中心； ④展览，会议厅，影剧院； ⑤车站、航空港； ⑥超市、商场。;(1)社会需求：巨型场所，人工环境，然境观保护； (2)高强轻质材料：复合材料，碳纤维，有机材料，非金属； (3)新结构形态：杂交结构，可开闭结构,多种体系混合；建筑结构“另类”化， “新建筑结构”， 仿生学 (4)非线性计算理论：高效算法，非线性，大变形，地震，风振，颤振； ;（5）设