大跨度建筑案例分析.ppt

大跨度建筑设计分析拱结构的类型受力特点

拱是杆轴线为曲线并且在竖向荷载下会产生水平反力的结构，这种水平反力又称为推力。拱以支座的水平推力和截面内轴向压力的水平分力所构成的力矩平衡结构的整体性弯矩，且在弯矩最大处的跨中，这种平衡力矩也达到最大，从根本上避免了构件中产生较大弯矩的可能性。同时，又以截面内轴向压力的竖向分力平衡了结构的整体剪力。由于推力的存在，拱的弯矩要比跨度、荷载相同的梁的弯矩小得多，并且主要承受压力。拱的优点为主要产生压力，是使构件摆脱弯曲变形的一种突破性发展，它为抗压性能好的材料提供了一种理想的结构形式。大跨度建筑分析AnalysisofLongSpanConstruction·建筑概况国家大剧院几何形式国家大剧院主体建筑钢结构超椭球体壳为一个超大空间壳体，壳体是经过精确数字计算得出的系数为2.24的超级椭球，它集建筑、材料、设备等高科技于一身，其外围护装饰板面积约36000m2。巨大的壳体是建筑与结构的融合体、墙面与顶面浑然一体没有界限。整个钢壳体由顶环梁、钢架构成骨架，148榀(其中102榀不露明，46榀露明)弧形钢架呈放射状分布，钢架之间由连杆、斜撑连接，壳体钢架从外观看似是落在水中，实际上下部是支撑在3m宽>2m高的巨大混凝土圈梁上。设计考虑到方便施工及加工周期问题，壳体钢结构构件尽量标准化，并易于装配。国家大剧院壳体结构呈半椭球型。
由顶环梁，梁架，斜撑和环向连系杆件组成。其中顶环梁呈椭圆形，长轴长约60米，短轴长约38米，由环形钢架，箱形梁，以及H型钢焊接而成。梁架呈中心对称辐射状布置。
连杆沿水平环向布置，上下里外共82道，并采用铸钢连接件或套筒连接件连接。2013年12月2日，国家大剧院壳体钢结构安装完成·网壳结构大剧院网壳结构中的一些构造节点细节·壳体材质分析钛合金复合装饰层

铝锰合金防水板

玻璃纤维保温层

喷涂耐火木质纤维吸音层

红色木吊顶玻璃

玻璃幕墙通过铝合金梁(转接件)与主钢架牛腿连接。国家大剧院玻璃幕墙与钢结构连接与普通幕墙不同，它的转连接是用螺栓连接(一般其他工程为焊接)，转接件本身即为装饰件，无需再单独装饰铝扣板。建筑师利用金属网的通透性，使简单厚重的建筑结构在视觉上形成为多维空间，轻盈简捷又不失空间的纵深感站在壳体的公共空间内，人们可以看到弧形的金属网从高处垂下，将歌剧院与壳体公共空间分隔开来隐隐透出淡黄色人们可以透过金属网看到歌剧院环廊内人们活动的场景，若隐若现，朦胧而神秘，激发人们的好奇、想象和思索。建筑师充分利用了金属网的特点来提升室内的装饰效果。
金属网构造其纵向采用5根φ2mm不锈钢绳索间距77mm，横向用φ3.5mm铝镀金色单纤丝杆，间距11mm

国家大剧院运用设计符号学理论，对建筑中的造型、色彩、材料进行了巧妙的应用。

橄榄厅墙面石材之间磨砂玻璃上的不锈钢镜面兰花草与上部深色兰花草栏板相互映衬国家大剧院是世界上最大的剧院拥有世界上最大的穹顶，是世界上最深的建筑，拥有亚洲最大的管风琴。整体简洁而富有美感，但又不乏活力，仿佛里面有股生命力向外爆发。堪称建筑奇观，同时又彰显出北京这个古老的城市的现代风貌与活力。城市建筑不再关乎审美或情感，而是对社会秩序的解释，建筑也总是超越功能的，是建筑的形式给人们以经验，赋予城市以结构。
通过以上国家大剧院的分析使我们看到了新的材料、新的技术和新的建筑构造方法为建筑师开辟了更大的创作空间只有完美的细节设计才能成就建筑精品。如果要想提高设计的品质，深入的细节设计是必不可少的重要环节。