范文一:新型空间结构体系
1、检索课题名称:新型空间结构体系研究
2、课题分析:“新型空间”属于本课题中的主体,其应用目标是“结构体系”的研究,而“研究”是句法修饰,故“研究”可不作为检索词,由此得出如下检索词(按其对课题影响程度排序): 中文关键词:1 新型空间2 结构体系
英文关键词:(1)Model space(2)Structure system
3、选择检索工具:本课题检索目标为中文各类相关文献。根据本图书馆的资源情况选择如下数据库:
(1)CNKI 数字图书馆:中国期刊全文数据库
4、构建检索策略:因“新型空间”为课题的主体,应优先检索,“结构体系”应在检索结果中同时存在。故制定如下检索策略。“()”表示优先、“*”表示并且。
检索算法:(新型空间)*结构体系
时间范围:2008-2012
文献范围:期刊论文、会议论文、专著
为了保证查全率可考虑使用全文检索途径和高级检索方式。
5、简述检索策略调整的过程:
1)在CNKI 中国期刊全文数据库中(CNKI 数据库镜像):
a 、为保证查全率,使用“(新型空间)*结构体系”检索运算式,检索范围选择:所有专辑、全文中检索,检索出记录414479条。
b 、上述检索策略得到的检索结果414479条过多,考虑缩小检索范围。改全文检索项为篇名检索。使用“(新型空间)*结构体系”检索运
算式,检索范围选择:所有专辑,篇名中检索,检索出记录3条。
C 、上述检索策略得到的检索结果3条太少,考虑扩大检索范围。改篇名检索项为关键词检索。使用“(新型空间)*结构体系”检索运算式,检索范围选择:所有专辑,关键词中检索,检索出记录24 条,数量适中。
d 、检索结果的满意度,可根据检索者的需要不断调整。检索字段的选择,可单一,也可以混编,直至满意。
6、整理检索结果:
(1)CNKI 中国期刊全文数据库有关专辑检索结果(选 1 条): 我国空间结构进展与关键技术研究
7、标示原文线索:
根据检索结果中的信息,应使相关目标文献准确定位,定位的基本条件是:篇名、著者、刊名、
年、卷、期。原文线索序号必须与检索结果序号一致,便于回查。
范文二:大跨建筑结构——空间结构体系
大跨建筑
屋架结构体?系——高跨比:1:6
屋架形式及?适用跨度
平行弦屋架 ?拱形屋架 折线形屋架 ?梯形屋架
杆件受力不?均匀,用力情况虽然合理?,但弦支点座落在抛曲线?上弦扦出两个坡度较?料较多 由于上弦各节点都落??附近?,所以,受力比小的斜直线组?成?,半
在抛物线上,?尺寸很较合?理,折线形屋架?边屋架的外轮廓线为??
零件,?施工不方便 ?采用较多 梯形,斜杆呈人字?
三角形屋架适用于较?形。这种屋架的刚?
小跨度的屋盖??(跨度度、构造比较简?单,
宜在?15m以内) 自重较大,一般用于
跨?度为24m?一36m的
工业建筑物? ?
二、空间结构体?系
(一)网架结构体?系
网架的优点?
? 结构组成灵?活多样但又?有高度的规?律性,适应各种支?承条件和各?种建筑造型?,可适
应各种?建筑方面的?要求
? 网架高度内?的空间可以?用以设置管?道等设施,网架结构外?露或部分外?露,因其几何
图?形的规则,可以丰富建?筑效果
? 网架的结构?高度较小,不仅可以有?效地利用建?筑空间,而且能够利?用较小规格?的杆
件建造?大跨度的结?构
? 杆件类型划?一,适合于工厂?化生产、地面拼装和?整体吊装
网架结构受?力特点
? 具有各向受?力的性能,它改变了一?般平面桁架?的受力状态?,是高次超静?定空间结构?
? 网架结构的?各杆件之间?互相起支撑?作用,整体性强、稳定性好,空间刚度大?,是一
种良好?的抗震结构?型式,尤其对大跨?度建筑其优?越性更为显?著
? 在结点荷裁?作用下,网架的杆件?主要承受轴?力,充分发挥材?料强度,节省钢材
, 网架的分类?
1、 几何形态上?分:平板网架、柱面网架、球面网架
2、 平面桁架系?、四角锥体系?、三角锥体系?
3、 螺栓球节点?、焊接球节点?
4、 双层网架、多层网架
网架材料——钢材:钢管、型钢、钢球
双向正 交正?放、
斜放
三向交 叉
正放四四角锥体网架的上弦和?下弦平面均?? 角锥?体为方形网格,?上下弦错开半格?,用系 斜腹杆连接上下弦的?网格交点?,形
成一个个相连的四角?锥体?。四角锥
体网架上弦不易?再分杆?,因此网格
尺寸受限制?,不宜太大。它用于中
小?跨度
斜放四? 所谓斜放,是指四角锥单元?
角锥 ?的底边与建筑平面?周边夹角?
为?45。它比正放四角锥体网?
架受力更为合?理?。因为四角
锥体斜放以后?,?上弦杆短对?
受压有利,下弦杆虽长?但为
受拉件,?这样可以充分发挥?
材料?强度。
? 斜放四角锥?体网架形式新?
颖,经济指标较好?,结点汇
集的杆件数目少?,?构造简单
因此近年来用?得较多?。它适
用于中小跨度建筑??。
? 它的支承方式可以是周?边支?
承或边支承与点支?承相结合?
当为点支承要?注意在周边?布?
置封闭的边衍架以保?证网架?
的稳?定性。
三角锥 ? 三角锥网架一般适用于?大中?
跨度及重屋盖的建?筑?,当建
筑平面为三角形?、六边形或
圆形时最为适??宜
? 蜂窝形三角?锥
网架的选型?
? 对于矩形平?面、周边支承情?况,当其边长比?小于或等于?1(5时,宜选用斜放?四角锥
网架?,棋盘形四角?锥网架,正放抽空四?角锥网架,也可考虑两?向正交斜放?网架,两
向正交正?放网架。
? 正放四角锥?网架耗钢量?较其他网架?高,但杆件标准?化程度比其?他网架好,目前采用
较?多。
? 对于中小跨?度,也可选用星?形四角锥网?架和蜂窝形?三角锥网架?。当边长比大?于1(5
时,宜先用两向?正交正放网?架,正放四角锥?网架和正放?抽空四角锥?网架。当平面狭
长?时,可采用单向?折线形网架?。
网架的结构?高度
? 网处的高度?(即厚度)直接影响网?架的刚度和?杆件内力。增加网架的?高度可以提?高
网架的刚?座,减少弦杆内?力,但相应的腹?杆长度增加?,围护结构加?高。网架的高度?
主要取决于?网架的跨度?。
? 网架的高度?与短向跨度?之比一般为?:
? 跨度=<30m,约为1 0~1/13="">30m,约为1>
? 跨度30~60m,约为1/12~1/15
? 跨度>60m,约为1/14~1/18
(二)薄壳
壳体的受力?特征
? 薄——不致于产生?明显的弯曲?应力,厚——可以承受压?力、拉力和剪力?的形抵抗结?
构(将材料造成?一定的形式?从而获得强?度去承受荷?载的结构)
? 薄壳结构赖?以获得这种?能力的“形”就是曲面,薄壳的结构?效能就是归?功于曲面的?
曲率和几何?特征
? 薄壁壳体结?构,由于它主要?承受曲面内?的轴力作用?,所以材料强?度能得到充?分利
用,同时由于它?的空间工作?,所以具有很?高的强度和?很大的刚度?。 ? 钢筋混凝土?壳体(所有壳体,无论效率高?低)均可按鸡蛋?壳厚1/100跨度?作为厚度的?
上限值
? 结构的每一?个细胞都最?有效地投入?到抵抗外载?荷的战斗中?(构件不再受?弯,截面厚
度上?均匀的只收?轴力)
? 壳的跨厚比? :1/100,1/1000
薄壳的形式?和分类
? 筒壳,球壳,折板结构,双曲扁壳,双曲抛物面?壳
壳体的组合?和变异
壳体的特殊?类型——折板
网壳结构
网壳结构的?发展
? 网壳结构也?是近半个世?纪以来发展?最快、应用最广的?一种空间结?构
? 具有优美的?建筑造型,无论是建筑?平面、外形和形体?都能给设计?师以充分的?创作自
由
? 在建筑平面?上可以适应?多种形状,如园形、矩形、多边形、三角形、扇形以及各?种
不规则的?平面
? 在建筑外形?上可以形成?多种曲面,如球面,椭圆面,旋转抛物面?,旋转双曲面?,圆
锥面通过?曲面的切割?和组合得到?
网壳结构的?分类
? 零高斯曲率?是指曲面一?个方向的主?曲率半径无?穷大;而另一个主?曲率半径为?某一数
值,故又称为单?曲网壳:柱面网壳、圆锥形网壳?等
? 正高斯曲率?是指曲面的?两个方向主?曲率同号,均为正或均?为负
? 球面网壳、双曲扁网壳?、椭圆抛物面?网壳等
扭曲面网壳?
? 单块扭网壳?
?
? 双曲抛物面?网壳
切割或组合?形成曲面网?壳
? 球面网壳用?干三角形、六边形和多?边形平面时?,采用切割方?法组成新的?网壳形式
球面网壳分?类及形式
施威德勒(Schwe? 这种网壳是在肋环型基?础上加斜杆??dner)型球面网壳 ?而组成。它大大提高网壳的刚度?,?提高
抵抗非对称荷载的?能力?。根据斜杆布置?
不同有:单斜杆、交叉斜杆和无环杆的?
交叉斜杆等?,网格为三角?形,刚度好,适
用于大、中跨度。
凯威特型球?面网? 这种网壳是?由n(n,6,8,12,?)根壳 径肋把球?面分为M个对称扇形曲?面?。每
个扇形面内?,环杆和斜杆组成大小较?匀?
称的三角形网格?。这种网壳综合了旋转?
式划分法与三?角形划分法?的优点?(因
此,不但网格大?小匀称,而且内力亦?均
匀,大、中跨度
联方型球面?网壳 ? 由人字斜杆组成菱形网?格?,两斜杆
夹角?为30,50之间,其造型美观。?为了
增强网壳的刚度和?稳定性?,在环向加设?
杆件,使网格成为?三角形,适用于大、中
跨度
短程线球面?网壳 ? 用过球心的平面球?,在球面上所得?
截线称为大圆?。在大圆上,两点连线为?
最短路线,称短程线。由短程线组成的?
平面组合成空间闭?合体?,称为多面体?。
如果短程线长度一样?,称为正多面体?。
球面是多面体的外接圆? ?
平板组合式?球面 网壳
高层建筑
范文三:大跨建筑 结构——空间结构体系
大跨建筑
屋架结构体系——高跨比:1:6
二、空间结构体系
(一) 网架结构体系 网架的优点
? 结构组成灵活多样但又有高度的规律性,适应各种支承条件和各种建筑造型,可适
应各种建筑方面的要求
网架高度内的空间可以用以设置管道等设施,网架结构外露或部分外露,因其几何图形的规则,可以丰富建筑效果
? 网架的结构高度较小,不仅可以有效地利用建筑空间,而且能够利用较小规格的杆
件建造大跨度的结构
? 杆件类型划一,适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装 网架结构受力特点
? 具有各向受力的性能,它改变了一般平面桁架的受力状态,是高次超静定空间结构 ? 网架结构的各杆件之间互相起支撑作用,整体性强、稳定性好,空间刚度大,是一
种良好的抗震结构型式,尤其对大跨度建筑其优越性更为显著
? 在结点荷裁作用下,网架的杆件主要承受轴力,充分发挥材料强度,节省钢材
网架的分类
1、 几何形态上分:平板网架、柱面网架、球面网架 2、 平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系 3、 螺栓球节点、焊接球节点 4、 双层网架、多层网架
?
网架的选型
? 对于矩形平面、周边支承情况,当其边长比小于或等于1.5时,宜选用斜放四角锥
网架,棋盘形四角锥网架,正放抽空四角锥网架,也可考虑两向正交斜放网架,两向正交正放网架。
? 正放四角锥网架耗钢量较其他网架高,但杆件标准化程度比其他网架好,目前采用
较多。
? 对于中小跨度,也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。当边长比大于1.5
时,宜先用两向正交正放网架,正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架。当平面狭长时,可采用单向折线形网架。
网架的结构高度
? 网处的高度(即厚度)直接影响网架的刚度和杆件内力。增加网架的高度可以提高
? ? ? ?
网架的刚座,减少弦杆内力,但相应的腹杆长度增加,围护结构加高。网架的高度主要取决于网架的跨度。
网架的高度与短向跨度之比一般为: 跨度=<30m,约为1 0~1/13="" 跨度30~60m,约为1/12~1/15="" 跨度="">60m,约为1/14~1/18
(二)薄壳 壳体的受力特征
? 薄——不致于产生明显的弯曲应力,厚——可以承受压力、拉力和剪力的形抵抗结
构(将材料造成一定的形式从而获得强度去承受荷载的结构)
? 薄壳结构赖以获得这种能力的“形”就是曲面,薄壳的结构效能就是归功于曲面的
曲率和几何特征
? 薄壁壳体结构,由于它主要承受曲面内的轴力作用,所以材料强度能得到充分利用,
同时由于它的空间工作,所以具有很高的强度和很大的刚度。
? 钢筋混凝土壳体(所有壳体,无论效率高低) 均可按鸡蛋壳厚1/100跨度作为厚度的
上限值
? 结构的每一个细胞都最有效地投入到抵抗外载荷的战斗中(构件不再受弯,截面厚
度上均匀的只收轴力)
? 壳的跨厚比 :1/100~1/1000 薄壳的形式和分类
? 筒壳,球壳,折板结构,双曲扁壳,双曲抛物面壳
壳体的组合和变异
壳体的特殊类型——折板
网壳结构
网壳结构的发展
? 网壳结构也是近半个世纪以来发展最快、应用最广的一种空间结构
? 具有优美的建筑造型,无论是建筑平面、外形和形体都能给设计师以充分的创作自
由
? 在建筑平面上可以适应多种形状,如园形、矩形、多边形、三角形、扇形以及各种
不规则的平面
? 在建筑外形上可以形成多种曲面,如球面,椭圆面,旋转抛物面,旋转双曲面,圆
锥面通过曲面的切割和组合得到
网壳结构的分类
? 零高斯曲率是指曲面一个方向的主曲率半径无穷大;而另一个主曲率半径为某一数
值,故又称为单曲网壳:柱面网壳、圆锥形网壳等
? ?
正高斯曲率是指曲面的两个方向主曲率同号,均为正或均为负 球面网壳、双曲扁网壳、椭圆抛物面网壳等
扭曲面网壳
? 单块扭网壳
? ?
双曲抛物面网壳
切割或组合形成曲面网壳
? 球面网壳用干三角形、六边形和多边形平面时,采用切割方法组成新的网壳形式
高层建筑
范文四:大跨空间结构新体系
大跨空间结构新体系一、组合网架
采用钢筋混凝土平板或代肋平板,
代替一般钢网架的上弦杆,作为结
构的上表层,而形成一种下部是钢
结构,上部由混凝土组成的一种新
型的空间结构
1、组合网架的特点:
?
?
?
?
?
?
?充分发挥钢材受拉和混凝土受压的优势。结构的承重和维护功能合二为一。组合网架刚度大,抗震性能好。组合网架结构的经济性好。组合网架可适用于圆形、矩形、三角形、扇形等各种形式平面。不仅适用于各种建筑物的屋盖,而且更适用于大柱网、大空间的楼面。组合网架的缺点,上弦节点构造复杂,给制作安装带来
一些不便。
2、组合网架结构的分类
(1)按照网架形式来划分
?交叉桁架系组合网架。两向正交正放组合网架、两向正交斜放组合网架及三向组合网架。
?四角锥组合网架。包括正放四角锥组合网架、正放抽空四角锥组合网架、斜放四角锥组合网架、棋盘形四角锥组合网架及星形四角锥组合网架五种形式
?三角锥体系组合网架。包括三角锥组合网架、抽空三角锥组合网架及蜂窝形三角锥组合网架三种形式。
范文五:大跨度空间结构体系浅析
摘 要:空间结构是一种成三维空间状并且具有三维受力特性的立体工作状态结构。它不仅仅依赖材料的性能,更需要自己的合理形体来支撑,充分利用不同材料的特性,得以满足不同功能和建筑美学以及造型的需要,来跨越更大的空间。
关键词:大跨度 空间结构 网架结构 网壳结构
随着科学技术的发展,各学科日益进步,为了满足人们居住环境和社会活动的需要,我们人类需要更宽阔更大的覆盖空间,例如大型购物商场,集会场所,体育场馆,火车站,飞机场等等,要求大跨度,可达几百米甚至更大。然而我们所熟知的平面结构刚架、桁架、梁柱等结构形式都难以满足大跨度的需要,解决这一问题就需要大跨度空间结构。
一、大跨度空间结构的概念
建筑结构的形成体成三维空间状,并具有三维受力特性,呈立体工作状态的结构称为空间结构。大跨空间结构是最近三十多年来发展最快的结构形式。结构的类型和形式十分丰富多彩。从理论上分析,所有的结构设计无论跨度大小都是基于相同的基本概念,但是在实践过程中,控制小跨度结构的尺寸基本都是根据通用的最小尺寸和其他非结构的要求来确定,所以这种结构往往可以通过观察和对比一些现有建筑来进行设计,并且只是由一些平直构件组成,无需精细的分析。然而当处理大跨度结构时,恒载、强度和尺寸大小之间的关系就变成了关键之所在,为了获得安全、经济及艺术效果的种种需求,设计必须非常合理。
二、大跨度空间结构的类型及特点
1.拱形结构和悬索结构
赵州桥是一座典型的拱桥,也就是拱形结构。有史以来人们一直在想方设法来用拱形结构跨越远距离,其主要原因是拱只需要能抗压的材料,而大量的石材或土砖这样的材料早期就已经被普遍地利用,再后来又逐渐发展成应用烧结砖、混凝土和钢材。
悬索是拱肋的反向,其利用的材料是处于受拉状态,当材料适合于抗拉时,采用悬索结构体系来替代拱形结构体系往往比较经济。
上述情况属于大跨度结构,但并非三维空间结构体系,但是它们为下面的大跨度空间结构打下了良好基础。
2.刚性空间结构
网架结构是受力杆件通过节点有机结合起来的一种空间杆件体系,杆件主要承受轴力作用,节点一般为铰接,杆件截面尺寸相对较小,这些空间交会的杆件互为支撑,将受力杆件与支撑系统有机地结合起来从而用料经济。网架结构一般属于高次超静定结构,具有较高的安全储备,对于集中荷载、动力荷载和非对称荷载有较好的承受能力,抗震性能良好,能够适应不同跨度、不同支承条件的公共建筑和厂房的要求,也能适应不同建筑平面及组合。
网壳结构就整体而言是一个受弯的平板,反映了很多平面结构的特性,网壳结构以其合理的受力形态,成为较为优越的结构体系,可以说它不仅仅依赖材料本身的强度,而且以曲面造型改变结构的受力,成为以薄膜内力为主要受力模式的结构形态,跨越更大跨度。大跨度的网架设计对沿跨度方向的网架刚度要求很大,因为总弯矩基本上是随着跨度二次方增长的,因此,只有增加材料的用量才能满足大跨度平板网架的需要。网壳结构则主要承受薄膜内力的壳体,主要以其合理的形体来抵抗外载荷的作用。因此在一般情况下,同等条件特别是大跨度的情况下,网壳要比网架节约许多钢材。
3.柔性空间结构
悬索结构通过索的轴向拉伸来抵抗外载荷作用,这些索的材料一般是以高强度钢丝组成的钢绞线、钢丝绳或钢丝束等等,钢索的抗拉强度得以充分的利用,结构自重大大的减轻了。据研究,当跨度不超过150m时,每1平方米的屋盖的钢索用量一般小于10kg。索结构便于表现结构造型,适用不同的建筑平面。特别是钢索与其他材料或与其他结构形式组合,形成空间结构新的增长点,大大丰富了空间结构范畴,如近10年来发展起来的索膜结构、张拉整体结构、索桁结构等。美国的金门大桥、日本明石海峡大桥、中国的江阴大桥都是悬索结构,从20世纪50年代到现在,悬索结构的应用得到了较大发展。
大跨度空间结构,总是那样的宏伟壮丽,吸引着建筑设计师,给结构工程师巨大的挑战。就当前世界大跨度空间结构形式而言,我们已经探索了很久,也取得很大的进步,世界各地的宏伟建筑,无不体现了大跨度空间结构给人们带来的惊喜和震撼。然而对于它的研究和设计,我们还是要从最基本的概念开始,不断地从所见所闻和工作中学习,慢慢地掌握设计技巧并付诸设计实践,才能面对更大更宏伟的大跨度空间结构的设计挑战。
(作者单位:秦皇岛技师学院)
30m,约为1>