建筑結(jié)構(gòu)選型及實例分析

孟源

（華北水利水電大學(xué)建筑學(xué)院）

1 實例分析

1.1 大跨度建筑的混合空間結(jié)構(gòu)選型

1.1.1 概述

大跨度建筑混合空間結(jié)構(gòu)，指的是將鋼架結(jié)構(gòu)、桁架結(jié)構(gòu)、拱式結(jié)構(gòu)、薄壁結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)和薄膜結(jié)構(gòu)等不同形式的結(jié)構(gòu)經(jīng)過合理組合，形成的空間結(jié)構(gòu)形式?；旌峡臻g充分發(fā)揮各種結(jié)構(gòu)及空間材料的特長，彌補了單一大跨結(jié)構(gòu)受力或材料上的不足?；旌峡臻g結(jié)構(gòu)形成的建筑造型更加豐富多彩，適用的建筑功能也更為廣泛。

1.1.2 實例分析

臺州市體育中心主體育場：

（1）工程概況

臺州市體育中心主體育場位于浙江省臺州市中心，是2006年浙江省運動會的主會場，整座建筑按照國際甲級標(biāo)準設(shè)計，總建筑面積達6.1萬m2，固定觀眾座位4.2萬席，總投資約為3億元人民幣。該主場館的設(shè)計寓意是“揚帆起航”，在藍天白云的映照下，巨大的曲線型白色頂蓬，就像一艘鼓足了風(fēng)帆正待遠航的大帆船，也象征著臺州這座新興的沿海港口城市在改革開放的大潮中勇往直前的精神。

（2）實例分析

該體育中心主體育場的結(jié)構(gòu)形式為大懸挑看臺結(jié)構(gòu)梁（看臺部分），以及桅桿與斜拉索網(wǎng)殼混合結(jié)構(gòu)體系?？磁_采用了大懸挑預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，看臺梁的最大懸挑跨度為17m，看臺罩棚采用了斜拉索網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，建筑造型和設(shè)計立意注重體現(xiàn)地方人文特點與體育精神。采用大尺度懸挑的看臺和輕盈、懸浮的看臺罩棚，配合高聳的桅桿狀立柱，緊繃的懸索，形成了流動波浪般的造型曲線，使體育館像是一艘楊帆起航的巨艦。

1.2 高層建筑的結(jié)構(gòu)選型

1.2.1 概述

高層建筑與城市社會發(fā)展的關(guān)系密切，隨著社會城市化程度的加深，人口的持續(xù)增長，為節(jié)約及充分利用城市土地資源，高層建筑的數(shù)量仍將在全國各大城市中持續(xù)增長，高層建筑結(jié)構(gòu)選型的重要性不言而喻。并且，高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜性也日益增長，人們追求高品質(zhì)生活環(huán)境對環(huán)保與節(jié)能優(yōu)化等要求，使高層建筑的結(jié)構(gòu)選型除了安全性滿足之外，還應(yīng)考慮經(jīng)濟性、合理性，不能一味攀高，舍本逐末。

1.2.2 實例分析：框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系

奉化華信國際大酒店：

（1）工程概況

奉化華信國際大酒店位于浙江省寧波奉化，地處奉化市中山東路，南接岳林廣場，西鄰奉化江。由香港華信集團投資近3億元興建而成。酒店與華信國際商貿(mào)城聯(lián)袂而成，總建筑面積8.5萬余平方米，高近80m，功能齊全，設(shè)施先進，酒店擁有各類超大豪華客房227間，餐飲設(shè)施宏大，可容納1800余人同時就餐。該酒店采用框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。

（2）實例分析

奉化華信國際大酒店采用的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑的兩端及中間的豎向交通部位等，均設(shè)置了通高的鋼筋混凝土剪力墻，各個方向剪力墻的布置做到了分散、均勻、周邊、對稱的準則。在該酒店的結(jié)構(gòu)體系中，豎向荷載由框架柱和剪力墻承擔(dān)，水平作用力由剪力墻承擔(dān)。內(nèi)部平面布置靈活，滿足該酒店不同種類套房需求。

1.3 超高層結(jié)構(gòu)體系與大跨度結(jié)構(gòu)體系結(jié)合的建筑結(jié)構(gòu)選型

1.3.1 概述

隨著現(xiàn)代建筑科技的提高，超高層的結(jié)構(gòu)形式也在不斷創(chuàng)新，而不是局限于用筒體結(jié)構(gòu)體系來抵御建筑所承受的豎向荷載及水平作用，利用大跨度結(jié)構(gòu)體系與超高層結(jié)構(gòu)體系結(jié)合，可以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度，改善結(jié)構(gòu)的受力性能。不僅如此，還有增加建筑室內(nèi)采光，減輕結(jié)構(gòu)自重，使建筑造型更加新穎獨特的優(yōu)點。

1.3.2 實例

科塞羅達國家公園內(nèi)的電視塔：

（1）工程概況

科塞羅拉國家公園內(nèi)的電視塔是由建筑師諾曼福斯特設(shè)計，位于西班牙巴塞羅那科塞羅拉國家公園的一座山丘之上。該電視塔高達288m，如果采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土承重體系，計算得出需要一個直徑25m的深基礎(chǔ)。福斯特通過分析懸索橋、造船等技術(shù)，最終選擇采用拉索桅桿原理的懸掛體系，結(jié)果只需要建造一個直徑4.5m的基礎(chǔ)，大大減小了對山體的破壞，最大化的保護了公園的自然環(huán)境。

（2）實例分析

科塞羅那國家公園內(nèi)的電視塔的結(jié)構(gòu)采用預(yù)制混凝土核心筒框架結(jié)構(gòu)與大跨結(jié)構(gòu)體系中的拉索結(jié)合。支撐整個塔身的預(yù)制混凝土核心筒立于一個獨立基礎(chǔ)之上，基礎(chǔ)直徑4.5m，塔身被三條呈120°角傾斜的鋼索牽引。整個懸掛樓面的荷載通過垂直吊桿和內(nèi)部斜拉桿件傳遞到鋼筋混凝土塔柱上，再由塔柱傳至地面。水平荷載由拉索和塔柱一同承擔(dān)。斜拉索也打破了常規(guī)高塔的單調(diào)，使高塔造型更為新穎。

2 結(jié)語

一個設(shè)計方案能否實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)是否合理至關(guān)重要，結(jié)合結(jié)構(gòu)選型構(gòu)思建筑方案，才能達到事半功倍的效果。

[1]計學(xué)閏.結(jié)構(gòu)概念體系和選型.哈爾濱黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，2000.

[2]同濟大學(xué).建筑形態(tài)設(shè)計基礎(chǔ).北京：中國建筑工業(yè)大學(xué)出版社，1991.

[3]鄧中美.大跨度建筑的空間形態(tài)與結(jié)構(gòu)技術(shù)理念探析.