10個(gè)國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑

10個(gè)國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑1、中銀大廈:混凝土——鋼結(jié)構(gòu)立體支撐體系結(jié)構(gòu)采用4角12層高的巨形鋼柱支撐，室內(nèi)無(wú)一根柱子。仔細(xì)觀察中銀大廈，會(huì)發(fā)現(xiàn)許多貝氏作品慣用的設(shè)計(jì)，以平面為例，中銀大廈是一個(gè)正方平面，對(duì)角劃成4組三角形，每組三角形的高度不同，節(jié)節(jié)高升，使得各個(gè)立面在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膸缀我?guī)范內(nèi)變化多端。采用幾何不變的軸力代替幾何可變的彎曲桿系，來(lái)抵抗水平荷載，利用多片平面支撐的組合，形成一個(gè)立體支撐體系，使立體支撐在承擔(dān)全部水平荷載的同時(shí)，還承擔(dān)了高樓的幾乎全部的重力，從而進(jìn)一步增強(qiáng)了立體支撐抵抗傾覆力矩的能力。將抵抗傾覆力矩用的抗壓和抗拉豎桿件，布置在建筑方形平面的四個(gè)角，從而在抵抗任何方向的水平力時(shí)，均具有最大的抗力矩的力偶臂。利用立體支撐及各支撐平面內(nèi)的鋼柱和斜桿，將各樓層重力荷載傳遞至角柱，加大了樓層重力荷載作為抵抗傾覆力矩平衡重的力偶臂，從而提高了作為平衡重的有效性。2、金茂大廈:框筒結(jié)構(gòu)體系。核心為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，外框?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)復(fù)合成為鋼結(jié)構(gòu)與混泥土結(jié)構(gòu)復(fù)合建造超高層建筑的典范大廈采用超高層建筑史上首次運(yùn)用的最新結(jié)構(gòu)技術(shù)，整幢大樓垂直偏差僅2厘米，樓頂部的晃動(dòng)連半米都不到，這是世界高樓中最出色的，還可以保證12級(jí)大風(fēng)不倒，同時(shí)能抗7級(jí)地震。大廈的外墻由大塊的玻璃墻組成，反射出似銀非銀、深淺不一、變化無(wú)窮的色彩。大廳采用圓拱式的門框，給人高大寬敞明亮的感覺(jué)；墻面選用地中海有孔大理石，能起到良好隔音效果；地面大理石光而不亮，平而不滑。前廳內(nèi)的八幅銅雕壁畫(huà)集中體現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)的書(shū)法藝術(shù)，它通過(guò)漢字，從甲骨文、鐘鼎文，一直到篆、隸、楷、草的演變，反映了中國(guó)上下五千年的文明史。通往宴會(huì)廳的走廊，更是一條藝術(shù)長(zhǎng)廊，體現(xiàn)出一種高雅的品位和豪華的氣派。3、上海環(huán)球金融中心:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)（SRC結(jié)構(gòu)）、鋼結(jié)構(gòu)（S結(jié)構(gòu)）。上海環(huán)球金融中心是以辦公為主，集商貿(mào)、賓館、觀光、會(huì)議等設(shè)施于一體的綜合型大廈。大樓在90樓（約395米）設(shè)置了兩臺(tái)風(fēng)阻尼器，各重150公噸，使用感應(yīng)器測(cè)出建筑物遇風(fēng)的搖晃程度，及通過(guò)電腦計(jì)算以控制阻尼器移動(dòng)的方向，減少大樓由于強(qiáng)風(fēng)而引起的搖晃，而預(yù)計(jì)這兩臺(tái)阻尼器也將成為世界最高的自動(dòng)控制阻尼器。為了減少建筑的重量，主要就是減小核心筒內(nèi)混凝土墻的厚度，因此就需要減小核心筒在側(cè)向力作用下的厚度，結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方向就是增加周邊墻的剛度，相應(yīng)的減薄核心筒內(nèi)墻的厚度。巨型結(jié)構(gòu)的撐是采用鋼管混凝土，這樣可以增加構(gòu)件的剛度和延性，還有阻尼。采用混凝土填充還是有一個(gè)好處是在結(jié)構(gòu)的頂部一般鋼管比較薄，混凝土填充可以增加鋼管的抗屈。4、鳥(niǎo)巢，即國(guó)家體育場(chǎng)，系鋼筋混凝土框剪結(jié)構(gòu)和彎扭構(gòu)件鋼結(jié)構(gòu)，工程造價(jià)33億元，建筑面積25.8萬(wàn)㎡，外部鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量為4.2萬(wàn)噸，整個(gè)工程包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等，總用鋼量達(dá)11萬(wàn)噸。國(guó)家體育場(chǎng)工程為特級(jí)體育建筑，主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限100年，耐火等級(jí)為一級(jí),抗震設(shè)防烈度8度,地下工程防水等級(jí)1級(jí)。工程主體建筑呈空間馬鞍橢圓形，南北長(zhǎng)333米、東西寬294米的，高69米。主體鋼結(jié)構(gòu)形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥(niǎo)巢”結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)總用鋼量為4.2萬(wàn)噸，混凝土看臺(tái)分為上、中、下三層，看臺(tái)混凝土結(jié)構(gòu)為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)與混凝土看臺(tái)上部完全脫開(kāi)，互不相連，形式上呈相互圍合，基礎(chǔ)則坐在一個(gè)相連的基礎(chǔ)底板上。國(guó)家體育場(chǎng)屋頂鋼結(jié)構(gòu)上覆蓋了雙層膜結(jié)構(gòu)，即固定于鋼結(jié)構(gòu)上弦之間的透明的上層ETFE膜和固定于鋼結(jié)構(gòu)下弦之下及內(nèi)環(huán)側(cè)壁的半透明的下層PTFE聲學(xué)吊頂。5、國(guó)家大劇院：框架-剪力墻混凝土殼體鋼結(jié)構(gòu)，建筑面積21.944萬(wàn)㎡，外部結(jié)構(gòu)為橢球型雙層鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，粗蓋其內(nèi)部的歌劇院、音樂(lè)廳和大劇場(chǎng)。國(guó)家大劇院巨型鋼殼體安裝過(guò)程中使用螺栓球網(wǎng)架結(jié)構(gòu)代替普通腳手架作為其臨時(shí)施工支撐體系，充分發(fā)揮了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的空間受力性能，而且裝卸方便，可以重復(fù)利用。由于該工程體量高大，支撐條件復(fù)雜，針對(duì)工程需要，進(jìn)行了支撐體系的合理選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究。國(guó)家大劇院鋼殼體為超大型空間鋼結(jié)構(gòu)。其長(zhǎng)軸為212.24m，短軸為143.64m，豎軸為45.35m。整個(gè)結(jié)構(gòu)完全形成后為穩(wěn)定的殼體結(jié)構(gòu)。國(guó)家大劇院鋼殼體由頂環(huán)梁、梁架、斜撐桿及環(huán)向連桿組成。頂環(huán)梁為橢圓形，長(zhǎng)軸約為60m，短軸為38m，自重500t左右。梁架又分長(zhǎng)軸梁架與短軸梁架，總共有148榀，最大榀的自重約45t。6、中央電視臺(tái)新址主樓。從結(jié)構(gòu)角度看，最后竣工時(shí)，這兩座斜塔、懸臂結(jié)構(gòu)、9層的裙樓底座及地下室均可整體看作一個(gè)完整結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。由水平邊梁、柱及斜支撐組成的外筒形成支撐框筒抗側(cè)力體系。由于兩座塔樓本身傾斜，而懸臂位置較高并承受風(fēng)和地震產(chǎn)生的側(cè)向荷載，所以本塔樓必須保證足夠的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，以抵抗由于重力及其它側(cè)向荷載作用下產(chǎn)生的傾覆力。外筒、內(nèi)柱、轉(zhuǎn)換桁架構(gòu)成豎向荷載傳遞系統(tǒng)。斜塔、懸臂與裙樓四周均分布了多個(gè)利用三角形狀結(jié)合形成的鋼結(jié)構(gòu)外筒體。兩座斜塔主要為鋼結(jié)構(gòu)。外筒體結(jié)構(gòu)為一完全支撐框架，其中包括柱、梁及交叉支撐形成一系列的剛性面板，這外筒體結(jié)構(gòu)將伸至塔樓懸臂及裙樓部分，從而為建筑整體提供重力荷載傳力途徑和整體穩(wěn)定系統(tǒng)。大樓整個(gè)上部結(jié)構(gòu)內(nèi)的樓板均用組合鋼梁與及混凝土板建造。樓板的重量由外部鋼筒體與及內(nèi)部柱子和樓板支承。盡管外鋼筒體的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在兩個(gè)平面內(nèi)有傾角，然而大樓的內(nèi)柱，包括核心筒的內(nèi)柱卻均保持垂直。由于塔樓傾斜，同時(shí)亦考慮到樓板的深度限制在合理的范圍內(nèi)，故部分內(nèi)柱需于塔樓內(nèi)終止及換轉(zhuǎn)作配合。這些內(nèi)柱所支撐的重量將被轉(zhuǎn)移到內(nèi)筒和外部鋼筒體上。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)大多采用二層高的桁架結(jié)構(gòu)位置多設(shè)于適當(dāng)位置如設(shè)備用房?jī)?nèi)。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)數(shù)目將盡量控制到最小。7、廣州歌劇院：鋼-鋼砼混合結(jié)構(gòu)。大劇場(chǎng)和多功能廳的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（圖2）采用空間組合折板式三向斜交網(wǎng)殼，結(jié)構(gòu)的整體幾何形狀為不規(guī)則多面體。大劇場(chǎng)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)有64個(gè)面和104條棱線，外表面積約為23180m2，最小和最大二面角分別為79°和177.5°；多功能廳外圍護(hù)結(jié)構(gòu)有37個(gè)面和54條棱線，外表面積約為9440m2，最小和最大二面角分別為43.9°和174.1°。大劇場(chǎng)和多功能廳外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的每個(gè)面均為三角形或四邊形(圖3)，將其邊做若干分段，在面內(nèi)連接形成三向網(wǎng)格，以邊作為主梁，內(nèi)部網(wǎng)格則采用次梁連接，主次梁均采用鋼箱梁。在大劇場(chǎng)和多功能廳的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)落地處設(shè)置收邊環(huán)梁，其下設(shè)置球形支座，其中多數(shù)為固定鉸支座，支承主梁處的支座為可滑動(dòng)支座；在兩個(gè)鋼網(wǎng)殼的內(nèi)部于多面體頂點(diǎn)分別設(shè)置14個(gè)和4個(gè)支點(diǎn)，均采用可滑動(dòng)支座。8、武漢廣播電視中心大樓：鋼筋混凝土框架—筒體剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑面積為74462㎡。武漢廣播電視中心大樓坐落于漢口建設(shè)大道青年路口，建筑面積為74462m2，其結(jié)構(gòu)形式為鋼筋混凝土框架—筒體剪力墻結(jié)構(gòu)，主樓30層，其中地下室兩層為停車場(chǎng)，局部區(qū)域?yàn)橐粚釉O(shè)備用房，裙樓5~6層，塔樓24層為辦公用房，塔樓上部為8層鋼結(jié)構(gòu)功能用房，頂部為直升機(jī)停機(jī)坪。其建筑標(biāo)高為164.8m，在主樓前面30層頂部裝有鋼結(jié)構(gòu)電視發(fā)射塔，塔頂標(biāo)高為198m。其鋼結(jié)構(gòu)涉及較多如：裙樓屋面鋼結(jié)構(gòu)、頂層屋面鋼結(jié)構(gòu)、頂樓鋼結(jié)構(gòu)發(fā)射塔等。9、國(guó)家游泳中心（水立方）：鋼混剪力墻+鋼結(jié)構(gòu)+膜結(jié)構(gòu)，建筑面積79532㎡，總用鋼量6900噸，跨度最大的膜結(jié)構(gòu)建筑（最大跨度130米）。該場(chǎng)館的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)源于愛(ài)爾蘭數(shù)學(xué)家LordKelvin提出的“三維空間的最有效分割”問(wèn)題，并利用和改良愛(ài)爾蘭教授Weaire和Phelan提出的最優(yōu)化多面體組合體系，創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出了新型多面體空間剛架結(jié)構(gòu)。本文介紹了該結(jié)構(gòu)體系的幾何構(gòu)成、性能、多面體空間單元的受力、整體結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成、ETFE充氣枕的性能分析等有關(guān)內(nèi)容。10、首都博物館新館：框架-剪力墻、鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，工程造價(jià)7.8億元，建筑面積61680㎡。首都博物館新館上部大跨度鋼結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜。利用風(fēng)洞模擬大氣邊界層氣流,對(duì)屋蓋上、下表面和建筑外墻在各種風(fēng)向角下的風(fēng)壓分布情況、風(fēng)環(huán)境等進(jìn)行了測(cè)試。在屋蓋挑檐的端部設(shè)置百葉,有效地減小了長(zhǎng)懸臂結(jié)構(gòu)的風(fēng)荷載效應(yīng)。從多自由度體系在脈動(dòng)風(fēng)荷載作用下的運(yùn)動(dòng)方程出發(fā),根據(jù)隨機(jī)振動(dòng)理論推導(dǎo)出了用于大跨度結(jié)構(gòu)計(jì)算的風(fēng)振系數(shù)公式,并考慮了場(chǎng)地類別、結(jié)構(gòu)阻尼比對(duì)脈動(dòng)增大系數(shù)ξ