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同济院张峥:从空间作用看大跨空间结构

发布于:2023-08-22 16:15:22 来自:建筑结构/结构资料库 [复制转发]


同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司工程技术研究院院长 张峥   第二届钢结构设计论坛     上作了题为 从空间作用看大跨空间结构 》的精彩报告!

报告主要分为四个部分:基本概念;从结构维度到思考维度;设计思路;总结。
一、基本概念      

本节首先介绍了 平面作用 空间作用 的概念和差异。空间作用往往具有双向剪力、弯矩、以及扭矩,且出平面外的方向引起的第三维度的效应不可忽略,需要在三维空间中进行研究。接着叙述了 空间结构 大跨结构 的概念。事实上, 当跨度大到一定程度后,一般平面结构已难以称为合理的选择,从国内外工程实践来看,大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。


二、从结构维度到思考维度      

本节首先介绍了 结构维度 的概念。二维:拉压+单向弯剪;三维:拉压+双向弯剪+扭;四维:三维+施工/运营过程。

结构的时间维度即三维结构的状态随时间变化,包括施工效应和长期效应。 施工效应影响:结构成型结果与施工过程强相关;长期效应影响:建成后运营数年可能产生显著的变形。

接下来介绍了 思考维度 。二维:纸面思考;三维:纸面思考、空间意识;四维:纸面思考、空间意识、时间意识。

三、设计思路      

本节首先介绍了四种结构的类型特点和设计思路,并辅以案例分析。四种结构分别为: 近似二维结构、三维刚性结构、三维杂交结构、三维全张拉结构

近似二维结构 的案例有两个,案例一: 重庆西站 。此项目的结构体系为三管桁架+立面拱桁架结构,分析方法为单榀研究,项目特点为大跨度拱桁架。案例二: 长沙 国际会展中心 。此项目的结构体系为张弦梁,分析方法为单榀研究,项目特点为下凹形态,利用刚性节点和次梁抵抗失稳。

三维刚性结构 的案例有两个,案例一: 绍兴金沙东方山水商务休闲中心 。此项目的结构体系为钢桁架-弦支穹顶组合结构,分析方法为整体研究,项目特点为弹性边界的组合结构。平面尺寸:水馆228m x 137m。壳体特征:长短轴矢跨比为1/7.6和1/4.3,能较充分的发挥壳体受力特性。长短跨比为1/1.6,具备一定的空间传力特点。结构体系选择需充分考虑“壳体作用”和“空间传力”两个特点。案例二: 台州路桥 机场 。此项目的结构体系为单层网壳,分析方法为整体研究,项目特点为结构建筑化,构件三维化。

三维杂交结构 的案例有三个,案例一: 滁州手球馆 。此项目的结构体系为弦支穹顶结构体系,分析方法为整体研究,项目特点为进化为一圈索,更轻薄,但受力原理依然不变。案例二: 泰安体育场 。此项目的结构体系为弦支网格结构体系,分析方法为整体研究,项目特点为大开口弦支网格体系。案例三: 深圳安托山自然艺术公园人 行桥 。此项目的结构体系为弦杆加劲的悬索结构体系,设计思路为扫掠升维+剪变,分析方法为整体研究+施工过程研究+运营沉降研究,项目特点为施工过程影响极其明显,预应力分配荷载保证弦杆稳定。

三维全张拉结构 的案例为: 绍兴国际会展中心景观人行桥 。此项目的结构体系为桁架-单侧悬索结构,分析方法为整体研究+施工过程研究+运营沉降研究,项目特点为三岔无柱桥跨,刚柔组合体系,弧形桥面内侧吊点悬挂。


四、总结      
本节对全文进行了总结概述。

责任编辑:左丹丹

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