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刚架

深圳会展中心

分类: 优秀建筑赏析

        单层刚架在工业与民用建筑中应用广泛,根据铰接点的数量,分为无铰刚架、两铰刚架、三铰刚架。通常,我们所见到的两铰刚架大多将两个铰设在柱底,如图a) 所示,结构呈中心对称布置,这在工业建筑中尤其常见。对称可能会给人以稳定、平衡、规律的感觉,但是也可能让人觉得呆板、缺少变化,因此在文化类的建筑中,也可以见到图b)所示形式的两铰刚架——它将原本位于柱底的其中一个铰移到梁柱节点,这也是深圳会展中心展厅所采用的结构形式。

(2015-04-09 17:08)
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索桁架

(一)

      图 a)所示为倒置的帝柱式桁架(kingpost truss),其中倾斜布置的弦杆受拉,采用拉索。如果将图 a)所示的结构单元两两相连,如图 b), c)或 e),转换为具有多个节间的桁架,可以跨越更大的跨度。图 d)为具有相同高度及跨度的平行弦桁架,通过和图c)对比可见,在均布荷载作用下,平行弦桁架中杆件的内力(轴力)更小;在局部点荷载作用下,为了保证平行弦索桁架的稳定,除了桁架两个端头的节间外,其余节间均需采用交叉拉索。由于此种索桁架的承载能力相对较小,跨越能力有限,但是由于杆件数量少,更加通透,常见于幕墙结构中,例如法国斯特拉斯堡(Strasbourg)火车站玻璃顶棚的檩条,见图2。

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车辐拱

分类: 土木工程
      对于索形拱结构或索结构,寻找索形非常简单,因此它不是设计的关键,关键在于通过合适的方法约束索形构件,防止它的形状在(与索形不对应的)荷载作用下发生改变。对于索形拱结构,可以通过在拱下施加车辐式拉索来约束拱体,本文尝试通过一个非常简单的例子阐明其机理。(本文中“索形”译自英文单词“funicular”)

(一)桁架拱

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索桁架

柏林中央火车站

分类: 优秀建筑赏析
      柏林中央火车站(英文名:Berlin Hauptbahnhof,Berlin main station,Berlin Central Station)于2006年建成,是集长途交通、地区交通、短途交通为一体的欧洲最大的火车站,单日客流量达30万人次。建筑与结构设计分别由德国的gmp事务所和sbp事务所完成。车站包含三部分:东西向长约430m的轻轨站台、两幢板状的办公楼、位于两个楼之间的45×159m的火车站大厅,
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变截面梁

主应力

剪应力

分类: 土木工程
变截面简支H形钢梁的应力分布(一)
       
         “沿结构或者构件的轴向,如果任意一点的高度与弯矩均成比例,即外形与弯矩图相似,则力在翼缘内平行流动,在整个跨度内,作用在翼缘上的内力大小分布均匀,腹板内无剪力”。为了验证这一结论,我们构造了一根跨度为8米的H形钢梁,如图1所示,以跨中作为分界线,左半部分为等截面,右半部分为变截面,上翼缘采用抛物线(在均布荷载作用下,简支梁的弯矩图为抛物线),下翼缘采用直线。均布荷载(q=168kN/m)作用在梁的整个跨度内的下翼缘。梁高1050mm,翼缘300×50mm,腹板厚20mm。左侧采用不动铰支座,右侧采用滑动铰支座。采用
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香港国际机场t1

屋面

分类: 优秀建筑赏析
香港国际机场T1航站楼赏析

      香港国际机场T1航站楼于1991年开工建设,1998年建成开放。屋面的建筑由福斯特及合伙人事务所(Foster and Partners)完成,结构由奥雅纳(ARUP)完成。屋面为三角形网格状单向曲面。结合屋面斜杆,沿建筑横向设置了类似于弓弦的三维桁架,造型简洁、优美。我们没有查询到桁架的几何尺寸,以图片估算,桁架跨度约30m,矢高5.2m,桁架下弦杆拱起约1.3m,腹杆斜向布置。下面我们按照两种方法,试图还原桁架的造型,并给出内力分布。

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bowstring

truss

分类: 土木工程
弓弦式桁架(bowstring truss)受力分析

(一)弓弦式桁架(bowstring truss)
      
      如图1,在理想的均布荷载作用下,弓弦式桁架的腹杆(包括直腹杆、斜腹杆)不受力;下弦杆受拉,且拉力在整个跨度内相等;上弦杆受压,压力在各个节间内略有变化,两端大,中间小。可以将弓弦式桁架理解为带水平拉杆的拱。它广泛应用于屋面结构中。如果荷载作用在桁架下弦,则直腹杆受拉,将荷载传递至上弦,常见于桥梁结构中,如
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马扎

分类: 土木工程
“马扎”受荷后的内力与形态

      马扎是我们日常生活中最为常见的可折叠结构,由两组支腿和作为支承面的悬索(带子)组成。人坐在马扎上以后,它将呈现什么变形状态,各部分的内力分布又如何呢?下面我们将进行简单的分析。 
http://s13/small/001E8kswzy6ONn0g5yI5c&690


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鱼腹式桁架

旧金山国际机场

分类: 优秀建筑赏析
鱼腹式桁架应用案例——美国旧金山国际机场赏析

      旧金山国际机场作为建筑与结构完美结合的典范,备受好评。建筑面积16.7万平米,总高44米,共5层,于1996年开建,2000年完工。主屋面由5榀桁架支承,间隔12米。每榀桁架由三部分构成,包括两组平衡悬臂的平面鱼腹式桁架和跨中的倒三角形空间鱼腹式桁架,跨中桁架与两端桁架铰接,三部分形成翼状的连续结构。连续桁架中间部分的跨度为116米,两端悬挑49米,总长262米。桁架高8.2米,宽10.7米,由直径305~508mm的钢管组成,每榀重140吨。桁架采用相贯焊节点,通过球形支座坐落在20根箱型钢管混凝土柱。为了获得美观性和经济性的最佳结合,设计师在整个设计过程中,一直在对桁架的美感、外形、比例进行持续的优化。整体结构采用基础隔震技术,在柱底采用摩擦摆隔震支座,确保能抵御1000年一
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universityofphoenixs

鱼腹式桁架

分类: 优秀建筑赏析
鱼腹式桁架应用案例——美国凤凰城大学体育馆赏析

      美国凤凰城大学体育馆(University of Phoenix Stadium)始建于2003年12月,建成于2006年8月,是一座63400座的多用途足球馆,最高曾容纳78603人(数据引用自维基百科:http://en.wikipedia.org/wiki/University_of_Phoenix_Stadium)。体育馆除了屋盖可开启外,其最大的一个特点是天然草皮场地可以从室内到室外进行移动,场地大部分时间均位于室外,接受阳光和水分,直至比赛日才通过滑轨移动至室内,移动一次需要60分钟。
  

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