大跨空间结构的发展——回顾与展望

大跨空间结构是目前发展最快的结构类型.大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一.本文就空间网格结构和张力结构两大类介绍了国内外(但主要是国内)空间结构的发展现状和前景.对这一领域几个重要理论问题,包括空间结构的形态分析理论、大跨柔性屋盖的动力风效应、网壳结构的稳定性和抗震性能等问题的研究提出了看法.     

网壳结构的发展

建筑结构通常分为平面结构和空间结构两大类。空间结构是指结构的形体呈三维状态，在荷载作用下，具有三维受力特性并呈空间工作的结构。     

各种大跨度建筑空间结构及其结构类型体系研究

大跨度建筑空间结构具有很多种表现形式，可通过数学几何形象进行复杂曲面空间的描述。本文主要对大跨度建筑空间结构、不同空间结构的结构类型体系以及大跨度空间结构的应用进行了探析。     

复杂空间钢结构整体性防火分析的系统方法研究

复杂空间钢结构建筑的飞速发展为结构防火分析和设计带来了新的挑战。在分析现有规范和性能化设计方法中结构防火设计不足的基础上,基于火灾科学、结构工程、计算机模拟等多个学科领域的知识和研究成果,立足于复杂空间建筑的整体防火性能模拟与分析的理论研究和实际应用,建立空间整体结构火灾-结构耦合分析模型和系统集成方法,提出复杂空间结构整体性防火分析的系统分析模型,并进行实例研究。该系统分析模型综合考虑实际火灾的发展蔓延过程以及火灾对结构体系的影响,研究建筑火灾中火场状况与空间结构体系之间的相互关系,对大空间建筑在各种火灾场景下的结构反应进行仿真模拟,从而进行整体性系统化的分析和评估。本课题的研究在理论分析的基础上为结构整体防火分析提出了新的手段和思路,可为我国建筑防火研究和建筑防火设计、消防救援、应急预案制定等工程实际应用提供有益的参考。     

预应力曲面网壳结构的研究与应用

现代预应力技术与空间网格结构的结合，是我国空间结构的最新成就。本通过三项预应力曲面网壳结构的设计与施工，讨论了它的构造与力学特点，并以技术经济分析指标说明了此类新型空间结构有较好的推广价值。     

海口雨林之心超限高层观光塔结构设计

海口雨林之心观光塔采用钢结构筒中筒结构体系，结构外筒为空间异形自由曲面，采用与空间结构类似的单层菱形网壳结构，内筒采用框架结构；三个塔楼之间通过空间曲线钢连桥相互连接。结构采用高层结构和空间结构的相结合的方法，形式新颖，建筑效果优越。结构具有构件间断、承载力突变、局部不规则等超限项，是一种特殊形式的超限高层建筑。介绍了该观光塔特色结构体系及结构布置，并对结构强度、稳定、舒适度等指标进行分析。结果显示：外筒壳构件计算长度系数与单层网壳结构存在一定的差别；采用加大基础刚度和设置抗拔桩的方法可解决结构抗倾覆的难题；空间变标高的曲线连桥对主体结构影响较小，属于弱连接的连体形式；钢连桥的横向和竖向振动舒适度满足规范要求。     

从现代空间结构的成就看中国的发展前景

20世纪人们为开放与交流而兴建的建筑都有要求一个大的空间，其中有代表性的是体育、会议展览和机场建筑，并采用了不少引人注目的空问结构。文中评述了当代体育建筑中采用空间结构某些典型工程，最后讨论了空间结构的发展水平和前景，并指出有必要扭转结构形式与结构防护在设计上的被动局面。     

简述大跨度空间结构的主要形式及特点

大跨度空间结构往往是衡量一个国家或地区建筑技术水平的重要标志.其结构形式主要包括网架结构、网壳结构、悬索结构、膜结构、薄壳结构等五大空间结构及各类组合空间结构.形态各异的空间结构在体育场馆、会展中心、影剧院、大型商场、工厂车间等建筑中得到了广泛的应用.     

大跨空间结构在奥运场馆中的实践与发展

在近50年的奥运建筑发展历史中,大跨度空间结构技术一直处于核心地位。现代奥运工程中的各种大跨度空间结构根据结构类型和结构特点可分为薄壳结构、空间网络结构、索杆张力结构和杂交结构等几个类型,研究空间结构理论研究发展历程,总结了空间结构形式发展的特点。     

为构造超大跨度空间结构而设想的一种新的结构形式——弦辐结构

构造大跨度空间结构是现代建筑空间结构的发展方向。从古至今人类不断创造空间跨度的新记录,目前,人类已经建造了一批大跨度空间结构,这些结构的跨度在人类建筑史上达到了空前的水平。然而探索新的结构形式、构造更大跨度的空间结构一直是人类追求的目标。弦辐结构正是在这一背景下,为建造超大跨度的空间结构而提出的一种新型的结构形式。本文提出弦辐结构的基本概念、着重描述了弦辐结构的空间构形并对其结构特点作了进一步研究和分析。     

我国空间钢结构发展中的新技术、新结构

本文阐述了我国空间钢结构——空间网格结构发展应用中的基本情况.文中重点评述了空间网格结构发展与开拓中一些新技术、新结构,诸如大跨度、大面积网格结构、组合网架、组合网壳、三层网架结构、局部双层(单层)网壳结构、预应力网格结构、斜拉网格结构、特种网格结构、新型节点、理论研究与应用研究等等,最后本文展望了21世纪的空间钢结构.     

预应力大跨度空间钢结构的应用与展望

本文主要阐述了我国预应力大跨度空间钢结构应用与发展的基本情况。这些顶应力空间钢结构包括有预应力网络结构、斜拉网络结构、张弦梁结构、弓式预应力钢结构等。最后,本文展望了新世纪的预应力空间结构。     

我国大跨度空间钢结构的发展与展望

本文阐述了我国大跨度空间钢结构应用与发展的基本情况,这些空间钢结构包括有大跨度大面积网架结构、大跨度大悬臂网壳结构、组合网架结构、组合网壳结构、预应力网架与网壳结构、斜拉网架与网壳结构、铝合金或不锈钢等材料的网架与网壳结构、特种网架与网壳结构等。最后,本文展望了二十一世纪的大跨度空间钢结构。     

多面体形态空间结构的设计

工程中的多面体包括5种正多面体和13种半正则多面体，它们都能内接在一个球面内，形态各异且都具有棱长相等、多面角相等的特征。本在研究总结各种多面体几何性质的基础上，用CAD技术建构了几种多面体结构，提出了多面体结构用于空间结构的几种结构型式，并指出了各种型式的特点。     

轻量建筑结构与可持续发展

可持续发展问题是目前全世界最为关注的问题。从轻量结构建筑材料、轻量建筑结构的应用与发展等方面结合可持续发展战略进行了分析 ,指出可持续发展的轻量建筑结构是本世纪大跨度、大空间建筑结构发展的主要趋势     

我国平板网架结构的发展现状

本文总结论述了我国迅速发展的平板网架结构,并详细对结构的形式、连接方法、计算分析、施工与质裣、以及屋面材料、支座形式和防火、防锈涂料等方面发展状况进行了评述,最后还列示了有代表性的几十个典型工程实例。     

预应力拱架结构振动模态特性分析

预应力拱架结构是一种将柔性索与刚性拱架组合在一起的新型结构形式,它受力合理,具有广泛的应用前景。研究了这一类典型结构的自振频率、振型图以及自振频率随结构参数、几何参数的变化情况。     

Application and development of modern long-span space structures in China

Modern long-span space structures, developed during the 1970s and 1980s, are light and effective structures based on new technologies and light-weight high-strength materials, such as membranes and steel cables. These structures include air-supported membrane structures, cable-membrane structures, cable truss structures, beam string structures, suspen-domes, cable domes, composite structures of cable dome and single-layer lattice shell, Tensairity structures and so forth. For the premodern space structures widely used since the mid-twentieth century (such as thin shells, space trusses, lattice shells and ordinary cable structures), new space structures have been developed by the combination of different structural forms and materials. The application of prestressing technology and the innovation of structural concepts and configurations are also associated with modern space structures, including composite space trusses, open-web grid structures, polyhedron space frame structures, partial double-layer lattice shells, cable-stayed grid structures, tree-type structures, prestressed segmental steel structures and so forth. This paper provides a review of the structural characteristics and practical applications in China of modern rigid space structures, modern flexible space structures and modern rigid-flexible combined space structures.     

结构非线性动力稳定性研究中的关键问题探讨

静、动力稳定性问题是大跨空间结构分析中最重要同时也是最复杂的问题。本首先对目前国内外在周期荷载、冲击荷载、阶跃荷载等各种动力荷载作用下结构和构件的动力稳定性研究现状进行简要回顾。然后,重点分析和介绍大跨空间结构在地震等任意动力荷载作用下的动力稳定性分析方法、关键问题和工程应用现状与前景。结合作以往在这方面的研究成果,提出解决问题的思路和方法。     

基于仿生学的空间钢结构形体设计

结构的形态仿生主要从仿生学角度去研究结构的空间形体 ,形态万千的自然界蕴藏着无数优美的可供模仿的建筑造型 ,花卉、贝壳、晶体、蛛网、细胞结构 ,山川、森林、地形的形态乃至纯数学方程式都是空间钢结构形体设计可以借鉴模仿的对象。讨论了利用数学与仿生学原理进行空间钢结构形体设计的方法 ,并介绍了用CAD技术建构的几种形态的空间钢结构造型