【正文】 筑橋梁”郵票一套，以此來紀(jì)念風(fēng)景橋獨(dú)到的創(chuàng)意與設(shè)計(jì)。案例分析風(fēng)景橋是俄羅斯首都莫斯科克雷拉茨科耶區(qū)橫跨莫斯科河的一座公路斜拉橋，；，斜拉索78根，拱頂下部建有圓形觀景臺和餐廳；橋面至水面高30米。為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的縱向剛度，傳遞作用于山墻上的風(fēng)荷載，還應(yīng)設(shè)置縱向支撐與橫向支撐形成整體。當(dāng)拱從地平面開始時，拱腳處墻體構(gòu)造極不方便，拱端部的建筑空間高度較小，不利于建筑內(nèi)部空間的利用。變截面一般是改變的高度而使截面寬度保持不變，拱身截面的變化應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的約束條件與主要荷載作用下的彎矩一致，彎矩大處的截面大些，彎矩小的地方截面小些。但合理拱軸線的形式不但與結(jié)構(gòu)的支座約束條件有關(guān)，還與外荷載的形式有關(guān)。對于油毛氈屋面，為防止夏季高溫時引起瀝青流淌，坡度不能太大，則相應(yīng)的矢高不應(yīng)太大。矢高應(yīng)滿足屋面排水的要求（5）矢高的確定應(yīng)考慮屋面做法和排水的要求。（3）矢高的確定應(yīng)使結(jié)構(gòu)受力合理（4）拱腳的水平推力與拱的矢高成反比。拱的矢高拱的矢高確定應(yīng)考慮到建筑空間使用的要求、建筑造型的要求、結(jié)構(gòu)受力的合理性及屋面排水構(gòu)造等。兩鉸拱和無鉸拱是超靜定結(jié)構(gòu)，兩鉸拱的優(yōu)點(diǎn)是受力合理，用料經(jīng)濟(jì)合理，制作安裝比較簡單，對于溫度變化和地基變形的適用性強(qiáng)，目前較為常用。一般有以下幾種：（1）水平推力直接由拉桿承擔(dān)（2）水平推力通過剛性水平結(jié)構(gòu)傳遞給總拉桿（3）水平推力由豎向承重結(jié)構(gòu)承擔(dān)（4）水平推力直接作用在基礎(chǔ)上結(jié)構(gòu)支承方式拱可分為三鉸拱、兩鉸拱、無鉸拱。拱的合理軸線拱軸線上的豎向坐標(biāo)與相同跨度相同荷載作用下的簡支梁的彎矩值成比例，即可使拱的截面內(nèi)只受軸力而沒有彎矩，滿足這一條件的拱軸線稱為合理拱軸線。（2）拱身截面內(nèi)的剪力小于相同跨度相同荷載作用下簡支梁的內(nèi)力。（3）當(dāng)結(jié)構(gòu)跨度與荷載條件一定時，拱腳水平推力與拱的矢高成反比。支座反力（1）向荷載作用下，拱腳支座內(nèi)將產(chǎn)生水平推力。截面一般采用矩形和工字形，上鋪大型預(yù)制屋面板。格構(gòu)式拱分段制作后在現(xiàn)場進(jìn)行吊裝和組裝。一般采用格構(gòu)式，具有節(jié)省材料，施工速度快，構(gòu)造簡單，受力合理，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。從截面來看：有格構(gòu)式和實(shí)腹式、等截面和變截面。按材料分為：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、膠合木結(jié)構(gòu)、磚石砌體結(jié)構(gòu)。拱結(jié)構(gòu)是一種主要承受軸向壓力并由兩端推力維持平衡的曲線或折線形構(gòu)件。拱主要承受軸向壓力的作用，這對于混凝土、磚、石等工程材料是十分適宜的，特別是沒有鋼材的年代，它可以充分的利用這些材料的抗壓強(qiáng)度高等特點(diǎn)，而避免了它的抗拉性能差的缺點(diǎn)。本工程主體鋼屋架呈雙曲面，各點(diǎn)標(biāo)高不一，主要構(gòu)件超重、超長，主桁架跨度較大，而且在屋蓋內(nèi)四周都是看臺混凝土結(jié)構(gòu)，在混凝土結(jié)構(gòu)施工期間大型機(jī)械不能以常規(guī)方式在屋蓋下進(jìn)行作業(yè)，另外，主桁架的最大安裝標(biāo)高都在53m左右，安裝高度較高，吊裝難度大。主桁架上口定位采用柱帽桿固定于看臺柱頂支座上，下口定位采用落地形式。共由6層組成，總高53m。案例分析天津奧林匹克中心體育場天津奧林匹克中心體育場為2008年北京奧運(yùn)會足球賽場。當(dāng)跨度較大時，則應(yīng)采取專門的構(gòu)造措施，以滿足屋架端部發(fā)生轉(zhuǎn)動的要求。屋架的支座屋架支座的標(biāo)高由建筑外形的要求確定，一般為同一標(biāo)高。屋架的間距屋架一般易等間距平行排列，與房屋縱向柱列的間距一致，屋架直接擱置在柱頂。主要考慮建筑外觀造型及建筑使用功能方面的要求?？缍仍?6m以上時，宜選用鋼屋架、以減輕結(jié)構(gòu)自重，提高耐久性與可靠性。因此，對于相對濕度較大而通風(fēng)不良的建筑，不宜選用木屋架和鋼屋架，宜選用鋼筋混凝土屋架。屋面防水構(gòu)造屋面防水構(gòu)造決定了屋面排水坡度，并進(jìn)而決定了屋蓋的建筑造型。其次是折線型屋架，再則是梯形屋架，因其既有較好的力學(xué)性能，又使上下弦均為直線，施工方便，故在大中跨建筑中應(yīng)用廣泛。屋架結(jié)構(gòu)的受力從結(jié)構(gòu)受力來看，拋物線的拱狀結(jié)構(gòu)受力最為合理。~4m。節(jié)間距屋架的節(jié)間距大小與屋架的結(jié)構(gòu)型式、材料及受荷條件有關(guān)。當(dāng)采用瓦類屋面時，屋架的上弦坡度大些，一般不小于1/3，以利于排水。一般矢高可取跨度的1/10~1/5。矢高不宜過大也不宜過小。屋架結(jié)構(gòu)的主要尺寸包括屋架的矢高、坡度、節(jié)間距。各桿件受力均以單向拉、壓為主，通過對上下弦桿和腹桿的合理布置，可適應(yīng)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的彎矩和剪力分布。兩鉸或三鉸組合屋架上弦為鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，下弦為型鋼或鋼筋，頂接點(diǎn)為剛接或鉸接。折線形屋架適用于跨度為12~18m的小型廠房。鋼—木組合屋架的適用跨度視屋架的外形而定，對于三角形屋架，其跨度一般為12~18m，對于梯形、折線形等多邊形屋架，其跨度可達(dá)18~24m。適用跨度一般為12~18m。木屋架按下弦所用材料分為木屋架和鋼木屋架。是木屋蓋、木橋及木塔架的主要承重結(jié)構(gòu)。50年代以后，隨著預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的發(fā)展，對跨度較大和荷載較重的桁架,中國已普遍采用了預(yù)應(yīng)力混凝土桁架,常用的跨度為1230米，個別的為60米。鋼筋混凝土桁架多用于屋架、塔架，有時也用于棧橋和吊車梁。三角形鋼屋架的高度通常由屋面坡高確定；一般屋面坡度為1/2～1/3時，高跨比相應(yīng)為1/4～1/6。增加高度可減小弦桿截面和撓度,但增加腹桿用量和建筑高度。各式塔架，如桅桿塔、電視塔和輸電線路塔等，常用三面、四面或多面平面桁架組成的空間鋼桁架。在選擇桁架形式時，應(yīng)綜合考慮桁架的用途、材料、支承方式和施工條件，在滿足使用要求的前提下，力求制造和安裝所用的材料和勞動量為最小。桁架常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。一種由桿件彼此在兩端用鉸鏈連接而成的結(jié)構(gòu)。大跨度公共建筑結(jié)構(gòu)與選型畢業(yè)論文目錄一、大跨度公共建筑結(jié)構(gòu)與選型 4（一）桁架結(jié)構(gòu) 4 4 4 4 5 5 5案例分析 7（二）拱結(jié)構(gòu) 8 8 8 8 9 9 10 11案例分析 11（三）網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 12 12 12 13 14 14 15 15 16案例分析 16總結(jié) 19(四) 膜結(jié)構(gòu) 19 19 19 19 20 21 21案例分析 22二、橋梁結(jié)構(gòu)與選型 23（一）桁架結(jié)構(gòu) 23 23 23 23 24 24 24 24案例分析 25（二）拱結(jié)構(gòu) 26 26 26 26 28： 29案例分析 29（二）懸索結(jié)構(gòu) 29 29 30 30 31 31案例分析 32三多層建筑結(jié)構(gòu)與選型 33（一）磚混結(jié)構(gòu) 33 33 33 33 34： 34 35 35案例分析 35（二）框架結(jié)構(gòu) 36 36 37 37 38 38 38 39 39 39 40四高層建筑結(jié)構(gòu)與選型 41（一）剪力墻結(jié)構(gòu) 41 41 41 41 42 42 43案例分析 43（二）框架剪力墻結(jié)構(gòu) 43 43 43 44 44 45 45案例分析 45（三）超高層結(jié)構(gòu) 45 45 46 46 46 47 48案例分析 49一、大跨度公共建筑結(jié)構(gòu)與選型（一）桁架結(jié)構(gòu)桁架結(jié)構(gòu)受力合理，計(jì)算簡單，施工方便，適應(yīng)性強(qiáng)，對支座沒有橫向推力，因而在建筑結(jié)構(gòu)中得到廣泛的應(yīng)用。桁架的優(yōu)點(diǎn)是桿件主要承受拉力或壓力，可以充分發(fā)揮材料的作用，節(jié)約材料，減輕結(jié)構(gòu)重量。桁架由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)，桁架桿件主要承受軸向拉力或壓力，從而能充分利用材料的強(qiáng)度，在跨度較大時可比實(shí)腹梁節(jié)省材料，減輕自重和增大剛度。桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多邊形桁架、平行弦桁架，及空腹桁架。鋼桁架：用鋼材制造的桁架，工業(yè)與民用建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)，吊車梁、橋梁和水工閘門等，常用鋼桁架作為主要承重構(gòu)件。鋼桁架的高度由經(jīng)濟(jì)、剛度、使用和運(yùn)輸要求確定。鋼桁架的高跨比通常采用 1/5～1/12；鋼材強(qiáng)度高、剛度要求嚴(yán)的鋼桁架應(yīng)采用相對偏高值。鋼筋混凝土桁架：用鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土材料制成的桁架。由于鋼筋混凝土桁架的拉桿在使用荷載下常出現(xiàn)裂縫，因而僅用于荷載較輕和跨度不大的桁架。木桁架：是指由木構(gòu)件組成的桁架。用于木屋蓋時通稱為木屋架。木屋架的形式主要有三角形、梯形和多邊形。鋼—木組合屋架的形式有豪式屋架、芬克式屋架、梯形屋架和下折式屋架。常見的鋼筋混凝土—鋼屋架有折線形屋架、三鉸屋架、兩鉸屋架等。屋架屋面坡度約為1/4。屋面坡度，當(dāng)采用卷材防水時1/5，非卷材防水時為1/4。由于水平方向的拉、壓內(nèi)力實(shí)現(xiàn)了自身平衡，整個結(jié)構(gòu)不對支座產(chǎn)生水平推力。矢高屋架的矢高直接影響結(jié)構(gòu)的剛度與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。屋架的矢高也要考慮屋架的結(jié)構(gòu)形式。坡度屋架的上弦坡度的確定應(yīng)與屋面的防水構(gòu)造相適應(yīng)。當(dāng)采用大型屋面板并做卷材防水時，屋面的坡度可平緩些，一般為1/12~1/8。一般上弦受壓，節(jié)間距應(yīng)小些，下弦受拉，節(jié)間距應(yīng)大些，應(yīng)使荷載直接作用在節(jié)點(diǎn)上，以優(yōu)化桿件的受力狀態(tài)。屋架結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)考慮房屋的用途、建筑造型、屋面的防水構(gòu)造、屋面的跨度、結(jié)構(gòu)材料的供應(yīng)、施工技術(shù)條件等因素。但施工復(fù)雜。三角形屋架與矩形屋架力學(xué)性能最差。材料的耐久性及使用環(huán)境木材和鋼材均易腐蝕，維修費(fèi)用較高。屋架的結(jié)構(gòu)跨度跨度在18m以下時，可選用鋼筋混凝土—鋼組合屋架，跨度在36m以下時，宜選用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。屋架結(jié)構(gòu)的布置屋架結(jié)構(gòu)的布置，包括屋架的跨度、間距、標(biāo)高等。屋架的跨度屋架的跨度，一般以3m為模數(shù)。屋架的間距同時即為屋面板或檁條、吊頂龍骨的跨度，最常見的為6m，9，12m等。實(shí)際工程中，當(dāng)跨度較小時，一般是把屋架直接擱置在墻、垛、柱和圈梁上。屋架結(jié)構(gòu)的支撐屋架結(jié)構(gòu)的支撐包括設(shè)置在屋架之間的垂直支撐、水平系桿以及設(shè)置在上弦、下弦平面內(nèi)的橫向支撐和通常設(shè)置在下弦平面內(nèi)的縱向水平支撐。體育場位于天津中心市區(qū)西南部。主桁架最大跨度117m，主、環(huán)桁架均為平面管桁架結(jié)構(gòu)形式，桁架最大安裝高度達(dá)53m，整個鋼屋蓋由主桁架、子桁架、二道環(huán)形桁架及水平、垂直支撐、檁條組成，總用鋼量約13000t。該工程的特點(diǎn)，決定了整個工程施工的難度非常高。天津奧林匹克中心體育場天津奧林匹克中心體育場內(nèi)部結(jié)構(gòu)天津奧林匹克中心體育場現(xiàn)場施工圖（二）拱結(jié)構(gòu)拱是一種古老而又現(xiàn)代的結(jié)構(gòu)型式。我國古代就有拱式結(jié)構(gòu)的杰出例子是河北省趙縣的趙州橋，跨度37m,建于一千三百多年前，為石拱橋結(jié)構(gòu)，經(jīng)受歷次地震的考驗(yàn)，至今保存完整。拱結(jié)構(gòu)比桁架結(jié)構(gòu)具有更大的力學(xué)優(yōu)點(diǎn)。從力學(xué)計(jì)算簡圖可分為：無鉸拱、兩鉸拱、三鉸拱。有實(shí)腹式和格構(gòu)式兩種。實(shí)腹式拱可以做成曲線形外形，通常為焊接工字形截面。剛筋混凝土拱一般采用實(shí)腹式，以方便施工。也可以做成折板形、波形截面或網(wǎng)狀筒拱結(jié)構(gòu)，成為梁板合一的結(jié)構(gòu)，既可以進(jìn)一步節(jié)省材料，有可以達(dá)到較好的室內(nèi)視覺效果。（2向荷載作用下，拱腳水平推力的大小等于相同高度簡支梁在相同豎向荷載作用下所產(chǎn)生的在相應(yīng)于頂鉸截面上的彎矩M除以拱的矢高。拱身截面的內(nèi)力（1）拱身內(nèi)的彎矩小于跨度相同荷載作用下簡支梁內(nèi)的彎矩。（3）拱身截面內(nèi)存在有較大的軸力，而簡支梁中是沒有軸力的。y=MD0HA拱腳水平推力拱是有推力的結(jié)構(gòu)，所以拱結(jié)構(gòu)的支座應(yīng)能可靠地承受水平推力，才能保證它發(fā)揮拱的受力作用。三鉸拱為靜定結(jié)構(gòu)，由于跨中存在著頂鉸，造成拱本身和屋蓋結(jié)構(gòu)構(gòu)造復(fù)雜，目前采用較少。無鉸拱受力最為合理，但由于對地基的要求較高，當(dāng)?shù)鼗^差時，不宜采用。（1）矢高應(yīng)滿足建筑使用功能和建筑造型的要求（2）矢高決定了建筑物的體量、建筑內(nèi)部空間的大小，特別是對于散料倉庫、體育館等建筑。當(dāng)?shù)鼗盎A(chǔ)難以平衡拱腳的水平推力時，可通過增加拱的矢高來減小拱腳水平推力。對于瓦類屋面及構(gòu)件自防水屋面，要求屋面坡度較大，則矢高大。拱軸線方程從受力的合理的角度來看，應(yīng)選擇合理的軸線方程，使拱軸線內(nèi)只有軸力，沒有彎矩。實(shí)際工程中長采用拋物線形，其方程為：y=4fl2x(lx)拱身截面高度拱身截面高度可以采用等截面也可以采用變截面。拱式結(jié)構(gòu)可以根據(jù)平面的需要而交叉布置，構(gòu)成圓形平面或其他的正多邊形平面。拱為平面受壓或受彎結(jié)構(gòu)，因此必須設(shè)置橫向支撐并通過檁條或大型屋面板體系來保證拱在軸線平面外的穩(wěn)定。拱結(jié)構(gòu)受力比較合理，因此在大跨度的橋梁、房建、及工業(yè)廠房中應(yīng)用比較廣泛。風(fēng)景橋于2007年12月建成通車。這座橋的獨(dú)特之處在于構(gòu)思的巧妙。利用鋼架拱橫向布置巧妙地將橋墩基礎(chǔ)設(shè)置在兩岸岸邊，這樣既能保證橋墩的生根，又能使橋下河流暢通無阻，真是巧奪天工的設(shè)計(jì)。橋梁主跨為等截面的鋼箱梁，鋼箱梁被由鋼架拱上的斜拉索牽引支撐，梁塔（鋼架拱）完全分離，形成全浮懸狀態(tài)，在78根拉索下組成了空間曲線索面的對稱性斜拉橋。建成后的風(fēng)景橋風(fēng)景橋施工現(xiàn)場78根拉索下組成的斜拉曲面（三）網(wǎng)架結(jié)構(gòu)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在最近三十年來得到了很大的發(fā)展，在國內(nèi)外都得到了廣泛的應(yīng)用。特別是大中跨度的屋蓋結(jié)構(gòu)，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更現(xiàn)實(shí)其優(yōu)越性，被大量應(yīng)用于大型體育建筑、公共建筑、工業(yè)建筑中。具有空間受力小、重量輕、剛度大、抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)；可用作體育館、影劇院、展覽廳、候車廳、體育場看臺雨篷、飛機(jī)庫、雙向大柱距車間等建筑的屋蓋。第一大類是由兩組或三組平面桁架組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，稱之為交叉桁架體系網(wǎng)架。它是在交叉梁的基礎(chǔ)上發(fā)展而來和演變而來。腹桿一般可設(shè)計(jì)為“拉桿體系”，即長桿（斜桿）受拉，短桿（豎桿）受壓，斜桿與弦桿夾角宜在40度到60度之間。這類網(wǎng)架常用的有2種形式。其中分為：（1）抽空三角錐網(wǎng)架（2）蜂窩形三角錐網(wǎng)架。它的基本單位元為6根弦桿，6根弦桿構(gòu)成的六角錐體（可倒置或正置