摘要:古罗马建筑大师维特鲁威曾在他的《建筑十书》中指出, 建筑的三个基本要素是美观、适用和坚固。多年来, 世界各地的建筑师将这三个基本要素奉为经典, 但是, 真正践行起来又充满矛盾。一个优秀的建筑作品, 离不开适当的结构形式。建筑的三个基本要素都与结构形式密不可分。结构造型不是随心所欲, 而是有章可循的。建筑选型的原则可以概括为以下三点:一是建筑的功能, 二是建筑的造型, 三是建筑的造价。建筑选型能力的提升是需要对这三原则进行反复揣摩, 长期研习的。

  关键词:大跨度建筑; 混合空间; 高层建筑; 超高层建筑;

  1 实例分析

  1.1 大跨度建筑的混合空间结构选型

  1.1.1 概述

  大跨度建筑混合空间结构, 指的是将钢架结构、桁架结构、拱式结构、薄壁结构、网架结构、悬索结构和薄膜结构等不同形式的结构经过合理组合, 形成的空间结构形式。混合空间充分发挥各种结构及空间材料的特长, 弥补了单一大跨结构受力或材料上的不足。混合空间结构形成的建筑造型更加丰富多彩, 适用的建筑功能也更为广泛。

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  1.1.2 实例分析

  台州市体育中心主体育场:

  (1) 工程概况

  台州市体育中心主体育场位于浙江省台州市中心, 是2006年浙江省运动会的主会场, 整座建筑按照国际甲级标准设计, 总建筑面积达6.1万m2, 固定观众座位4.2万席, 总投资约为3亿元人民币。该主场馆的设计寓意是”扬帆起航”, 在蓝天白云的映照下, 巨大的曲线型白色顶蓬, 就像一艘鼓足了风帆正待远航的大帆船, 也象征着台州这座新兴的沿海港口城市在改革开放的大潮中勇往直前的精神。

  (2) 实例分析

  该体育中心主体育场的结构形式为大悬挑看台结构梁 (看台部分) , 以及桅杆与斜拉索网壳混合结构体系。看台采用了大悬挑预应力混凝土结构, 看台梁的最大悬挑跨度为17m, 看台罩棚采用了斜拉索网壳结构, 建筑造型和设计立意注重体现地方人文特点与体育精神。采用大尺度悬挑的看台和轻盈、悬浮的看台罩棚, 配合高耸的桅杆状立柱, 紧绷的悬索, 形成了流动波浪般的造型曲线, 使体育馆像是一艘杨帆起航的巨舰。

  1.2 高层建筑的结构选型

  1.2.1 概述

  高层建筑与城市社会发展的关系密切, 随着社会城市化程度的加深, 人口的持续增长, 为节约及充分利用城市土地资源, 高层建筑的数量仍将在全国各大城市中持续增长, 高层建筑结构选型的重要性不言而喻。并且, 高层建筑结构复杂性也日益增长, 人们追求高品质生活环境对环保与节能优化等要求, 使高层建筑的结构选型除了安全性满足之外, 还应考虑经济性、合理性, 不能一味攀高, 舍本逐末。

  1.2.2 实例分析:框架剪力墙结构体系

  奉化华信国际大酒店:

  (1) 工程概况

  奉化华信国际大酒店位于浙江省宁波奉化, 地处奉化市中山东路, 南接岳林广场, 西邻奉化江。由香港华信集团投资近3亿元兴建而成。酒店与华信国际商贸城联袂而成, 总建筑面积8.5万余平方米, 高近80m, 功能齐全, 设施先进, 酒店拥有各类超大豪华客房227间, 餐饮设施宏大, 可容纳1800余人同时就餐。该酒店采用框架剪力墙结构体系。

  (2) 实例分析

  奉化华信国际大酒店采用的是现浇钢筋混凝土剪力墙结构, 建筑的两端及中间的竖向交通部位等, 均设置了通高的钢筋混凝土剪力墙, 各个方向剪力墙的布置做到了分散、均匀、周边、对称的准则。在该酒店的结构体系中, 竖向荷载由框架柱和剪力墙承担, 水平作用力由剪力墙承担。内部平面布置灵活, 满足该酒店不同种类套房需求。

  1.3 超高层结构体系与大跨度结构体系结合的建筑结构选型

  1.3.1 概述

  随着现代建筑科技的提高, 超高层的结构形式也在不断创新, 而不是局限于用筒体结构体系来抵御建筑所承受的竖向荷载及水平作用, 利用大跨度结构体系与超高层结构体系结合, 可以提高结构的抗侧刚度, 改善结构的受力性能。不仅如此, 还有增加建筑室内采光, 减轻结构自重, 使建筑造型更加新颖独特的优点。

  1.3.2 实例

  科塞罗达国家公园内的电视塔:

  (1) 工程概况

  科塞罗拉国家公园内的电视塔是由建筑师诺曼福斯特设计, 位于西班牙巴塞罗那科塞罗拉国家公园的一座山丘之上。该电视塔高达288m, 如果采用传统的钢筋混凝土承重体系, 计算得出需要一个直径25m的深基础。福斯特通过分析悬索桥、造船等技术, 最终选择采用拉索桅杆原理的悬挂体系, 结果只需要建造一个直径4.5m的基础, 大大减小了对山体的破坏, 最大化的保护了公园的自然环境。

  (2) 实例分析

  科塞罗那国家公园内的电视塔的结构采用预制混凝土核心筒框架结构与大跨结构体系中的拉索结合。支撑整个塔身的预制混凝土核心筒立于一个独立基础之上, 基础直径4.5m, 塔身被三条呈120°角倾斜的钢索牵引。整个悬挂楼面的荷载通过垂直吊杆和内部斜拉杆件传递到钢筋混凝土塔柱上, 再由塔柱传至地面。水平荷载由拉索和塔柱一同承担。斜拉索也打破了常规高塔的单调, 使高塔造型更为新颖。

  2 结语

  一个设计方案能否实现, 结构是否合理至关重要, 结合结构选型构思建筑方案, 才能达到事半功倍的效果。

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