工程結(jié)構(gòu)簡介

building and civil engineering structures

房屋建筑和土木工程的建筑物、構(gòu)筑物及其相關(guān)組成部分的總稱 。

在房屋、橋梁、鐵路、公路、水工、港口等工程的建筑物、構(gòu)筑物和設(shè)施中，以建筑材料制成的各種承重構(gòu)件相互連接成一定形式的組合體；除滿足工程所要求的功能和性能外，還必須在使用期內(nèi)安全、適用、經(jīng)濟(jì)、耐久地承受外加的或內(nèi)部形成的各種作用。

在計算機(jī)技術(shù)的配合下，工程結(jié)構(gòu)中的許多力學(xué)問題能夠得到精確解，可改變目前一些不合理的假定，并使工程結(jié)構(gòu)的空間作用、動態(tài)反應(yīng)、延性設(shè)計與周圍介質(zhì)的相互作用、系統(tǒng)優(yōu)化等獲得新的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)形式也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

施工技術(shù)和設(shè)備是促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要手段，平面運輸、垂直運輸、構(gòu)件制作、現(xiàn)場施工、裝修粉刷、設(shè)備安裝等各種施工工具和設(shè)施的改進(jìn)以及施工方法的機(jī)械化、電子化，加速了工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)程。

工程結(jié)構(gòu)古代

人類在初期營造活動中，利用土、石、草、竹、木等天然材料的特點，逐步摸索出圓拱、支架等原始的結(jié)構(gòu)形式和扎結(jié)、夯筑等原始的構(gòu)筑方式；通過不斷實踐，逐步形成了開山辟路、越水架橋、攔河筑壩、引水灌田等各種工程結(jié)構(gòu)的營造技巧。隨著人類歷史的發(fā)展和社會制度的變遷，先后出現(xiàn)了以不同的材料來滿足當(dāng)時人們所需要的古代土、木、石、磚各種結(jié)構(gòu)的營造方式，并配合當(dāng)時的建筑藝術(shù)，筑成了雄偉壯麗、精巧美觀、風(fēng)格各異且符合力學(xué)原理的工程結(jié)構(gòu)，如埃及的金字塔，巴比倫的星象臺，希臘的神廟，羅馬的競技場，中國的長城、大運河、宮殿、佛塔、竹索橋，及各國人民的民居、橋梁、堤壩、宮殿、陵墓、廟宇、教堂、紀(jì)念塔，分別顯示了各國古代能工巧匠的智慧和才華。中國春秋時期的木結(jié)構(gòu)大師公輸般（魯班）憑他的技巧和經(jīng)驗,發(fā)展了木工技術(shù)并制定了整套的法規(guī);戰(zhàn)國時期李冰父子設(shè)計和監(jiān)造了四川都江堰水利工程；隋朝李春修建了世界聞名的趙州橋；宋朝李誡纂寫了《營造法式》等,為中國古代工程結(jié)構(gòu)作出了巨大貢獻(xiàn)。(見彩圖)

工程結(jié)構(gòu)近代

自17世紀(jì)工業(yè)革命后，社會生產(chǎn)方式經(jīng)歷了一次重大變革，工程結(jié)構(gòu)也不例外。隨著人類社會實踐的需要，新建筑材料的出現(xiàn)，工程力學(xué)學(xué)科的興起和營造技術(shù)的革新,工程結(jié)構(gòu)也有了新的形式和內(nèi)容,建筑材料突破了天然材料的局限,先后出現(xiàn)了鐵、鋼、水泥、混凝土、鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土等新材料；工程結(jié)構(gòu)理論方面，也相應(yīng)地從經(jīng)驗法則進(jìn)入了材料力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、靜定結(jié)構(gòu)和超靜定結(jié)構(gòu)力學(xué)、材料彈性和彈塑性理論,從而分別奠定了木結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)（包括素混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)）等各種工程結(jié)構(gòu)的專業(yè)設(shè)計基礎(chǔ)，并制定了相應(yīng)的設(shè)計規(guī)程和規(guī)范；營造技術(shù)也由原始的手工方式轉(zhuǎn)變?yōu)榘霗C(jī)械化和機(jī)械化、預(yù)制裝配和裝配整體及鋼材焊接等新工藝和新施工方法；工程結(jié)構(gòu)從簡單的拱、梁、板、柱元件或桁架、框架等組成的一般結(jié)構(gòu),變化為適應(yīng)于大跨度的折板、薄殼、網(wǎng)架懸索、筒體及懸吊等空間結(jié)構(gòu)，在高度上由單層、多層、高層到超高層，跨度由十幾米到幾百米,長度由幾百米到幾千米;工程結(jié)構(gòu)做到具有抗溫、御寒、抗風(fēng)、抗海浪、抗冰、抗地震、防微振、抗地下水、抗爆、抗腐蝕和防污染等多種性能。如美國芝加哥110層443米高鋼結(jié)構(gòu)西爾斯大廈，法國巴黎國家工業(yè)技術(shù)展覽中心大廳 206米跨鋼筋混凝土多波雙曲薄殼展覽館,美國北亞利桑那大學(xué)153米直徑的膠合木穹頂結(jié)構(gòu)體育館，蘇聯(lián)英古里 272米高的混凝土雙曲拱壩和努列克300米高的土石壩,英國的亨伯橋跨度為1410.8米的鋼懸索橋(見彩圖),日本53.85公里的青森—函館越海隧道，及宇航飛機(jī)發(fā)射塔架、核電站、多層地下建筑和近海工程結(jié)構(gòu)等，充分顯示出新時代人們的知識才能，進(jìn)一步能克服大自然環(huán)境的限制，以現(xiàn)代工程結(jié)構(gòu)的高、大、輕、新、美等特點，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生活、生產(chǎn)、交通、審美等需要。

工程結(jié)構(gòu)現(xiàn)代

中國自20世紀(jì)以來，在工程結(jié)構(gòu)方面先后引進(jìn)了西方國家的工程結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計理論，沖破了中國原有的古典土、石、木、磚結(jié)構(gòu)形式和傳統(tǒng)的營造法規(guī)；特別是1949年以后,隨著社會主義建設(shè)的需要,在工程結(jié)構(gòu)的建筑材料、工程設(shè)計、科學(xué)理論研究和設(shè)備四個領(lǐng)域里進(jìn)行了急劇的變革，使工程結(jié)構(gòu)的面貌一新。在短期內(nèi)使民用工業(yè)、國防、港口、水利、電力、公路、鐵路等工程進(jìn)入到現(xiàn)代化的工程結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。除面大量廣的居住建筑和工業(yè)廠房外，著名的南京長江橋、湖北葛洲壩水利樞紐工程、天津引灤入津工程、北京人民大會堂、上海體育館、北京八萬人體育場、甘肅劉家峽水電站、杭州懸索體育館、寶成鐵路、北京地下鐵道、川藏公路、衛(wèi)星發(fā)射塔、北京環(huán)境氣象塔、濟(jì)南黃河 200米斜張橋及深圳50層國際貿(mào)易中心和北京的高層建筑群等都是時代的物證。

工程結(jié)構(gòu)新材料的發(fā)現(xiàn)

一個工程結(jié)構(gòu)的完成是在滿足人們和社會需要的前提下,以建筑材料、設(shè)備為中心,以相應(yīng)的結(jié)構(gòu)力學(xué)理論與建筑施工技術(shù)為依據(jù)，配合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境狀況和建筑藝術(shù)而相輔相成的綜合性創(chuàng)作。因此，建筑材料特別是輕質(zhì)高強(qiáng)和耐環(huán)境介質(zhì)侵蝕的建筑材料的探索；充實和提高測試手段和測試技術(shù)；發(fā)展與材料性能緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)力學(xué)理論和高效能的新穎施工技術(shù)等四個方面，是工程結(jié)構(gòu)進(jìn)一步發(fā)展的主要動力。目前雙層薄膜充氣結(jié)構(gòu)，已開始用作大跨度輕質(zhì)保溫屋面；金屬蒙皮結(jié)構(gòu)不僅在飛機(jī)庫上應(yīng)用,也開始在懸挑大跨屋面上應(yīng)用;海洋平臺也開始采用鋼筋混凝土空間結(jié)構(gòu)。此外，纖維混凝土、鋁合金、玻璃鋼等建筑材料的誕生，也是工程結(jié)構(gòu)新變革的前奏。

工程結(jié)構(gòu)計算機(jī)的運用

在電子計算機(jī)技術(shù)的配合下，工程結(jié)構(gòu)中的許多力學(xué)問題能夠得到精確解，可改變目前一些不合理的假定，并使工程結(jié)構(gòu)的空間作用、動態(tài)反應(yīng)、延性設(shè)計與周圍介質(zhì)的相互作用、系統(tǒng)優(yōu)化等獲得新的發(fā)展，工程結(jié)構(gòu)形式也會發(fā)生相應(yīng)的變化。

工程結(jié)構(gòu)施工技術(shù)和設(shè)備的提高

施工技術(shù)和設(shè)備是促進(jìn)工程結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要手段，平面運輸、垂直運輸、構(gòu)件制作、現(xiàn)場施工、裝修粉刷、設(shè)備安裝等各種施工工具和設(shè)施的改進(jìn)以及施工方法的機(jī)械化、電子化，也可在保證質(zhì)量和降低成本的目標(biāo)下，加速工程結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)程。

Revit Structure將多材質(zhì)的物理模型與獨立、可編輯的分析模型進(jìn)行了集成，可實現(xiàn)高效的結(jié)構(gòu)分析，并為常用的結(jié)構(gòu)分析軟件提供了雙向鏈接。它可幫助您在施工前對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行更精確的可視化，從而在設(shè)計階段早期制定更加明智的決策。Revit Structure為您提供了BIM所擁有的優(yōu)勢，可幫助您提高編制結(jié)構(gòu)設(shè)計文檔的多專業(yè)協(xié)調(diào)能力，最大程度地減少錯誤，并能夠加強(qiáng)工程團(tuán)隊與建筑團(tuán)隊之間的合作。

以下功能是 Revit Structure 2011的新功能或增強(qiáng)功能。 有關(guān)其他詳細(xì)信息以及 Revit Structure 新功能的更具交互性的列表:

用戶界面增強(qiáng)功能 無模式屬性選項板重復(fù)上一個命令/重復(fù)最近使用的命令快速訪問工具欄 (QAT)： 每個應(yīng)用程序一個 QAT增加了 QAT 中的默認(rèn)命令的數(shù)目對話框中的自定義選項：向上/向下移動命令、添加分隔符、刪除命令改進(jìn)了對狀態(tài)欄上的“工作集”和“設(shè)計選項”的訪問功能區(qū)增強(qiáng)： 經(jīng)過重新設(shè)計的“修改”選項卡： 一致的修改工具 - 面板和按鈕在“修改”選項卡的左側(cè)始終以相同的順序排列?？筛鶕?jù)需要啟用/禁用按鈕。更新了“修改”選項卡名稱了，以反映附加的活動上下文選項卡。 “修改”選項卡（處于活動狀態(tài)時）右側(cè)附加了上下文選項卡內(nèi)容?！靶薷摹焙蜕舷挛南嚓P(guān)內(nèi)容以灰色的可視欄分隔。對核心修改工具（“對象操作”命令）的永久訪問權(quán)限： 移動復(fù)制旋轉(zhuǎn)鏡像 - 拾取軸鏡像 - 繪制軸刪除類型選擇器增強(qiáng) 類型選擇器與“屬性”選項板組合在一起。一直處于打開狀態(tài)；可以使用“屬性”功能區(qū)面板中提供的“屬性”選項板按鈕來打開/關(guān)閉。 “組編輯模式”訪問 面板已移出功能區(qū)，但可以在調(diào)用時懸浮于繪圖區(qū)域中。默認(rèn)位于繪圖區(qū)域左上角，可以移動。 內(nèi)建模型 啟動或編輯內(nèi)建模型時，族功能區(qū)取代項目功能區(qū)顯示；編輯完成后，恢復(fù)為項目功能區(qū)。 根據(jù)用戶反饋改進(jìn)的圖標(biāo)

大型團(tuán)隊工作流：鏈接模型 對工作共享文件中的工作集可見性控制的增強(qiáng)： 工作集的默認(rèn)可見性可以打開/關(guān)閉鏈接模型的工作集可以按照主體模型控制鏈接模型的可見性可以將視圖過濾器應(yīng)用于主體模型中的鏈接模型可以標(biāo)記鏈接文件中的圖元，但是房間、空間和面積除外可以從鏈接模型中的墻自動生成天花板網(wǎng)格可以將視圖過濾器應(yīng)用于鏈接文件

圖形 可編輯視圖中可用的真實材質(zhì)硬件加速 (DX9) 默認(rèn)處于啟用狀態(tài)詳細(xì)程度（適用于縮放）環(huán)境光阻擋顯示性能改進(jìn)（超過 30%）機(jī)械和電氣圖紙的顯示性能獲得顯著改進(jìn)（最高可達(dá) 200%）

材質(zhì) Protein 2.0 外觀，在單個項目庫中通過以下方式提高了 3ds Max 的互操作性： 以 Protein 2 外觀將 FBX 文件導(dǎo)出到 Max 以 Protein 2 外觀導(dǎo)入 DWG 文件和 ADSK 文件注意3ds Max/Design 2011 是轉(zhuǎn)移材質(zhì)所必需的。 通過 Protein 2 材質(zhì)支持新的真實顯示樣式Protein 2 中提供的新材質(zhì)種類（包含程序外觀）

Inventor 互操作性 支持橢圓形風(fēng)管、電纜橋架和線管連接件支持新的電氣屬性（如電機(jī)）提高了導(dǎo)入 ADSK 文件時的性能提高了 AEC Exchange 功能 支持 Protein 材質(zhì)

性能提高 圖形 MultiCore 操作與中心文件同步模型打開用戶界面反應(yīng)時間鏈接模型

DWG 導(dǎo)出 提高了將 Revit 文件導(dǎo)出為 DWG 時的視覺逼真度用于“真彩色”的導(dǎo)出選項用于“文字”處理的導(dǎo)出選項

族編輯器增強(qiáng) 可交互瀏覽 Revit 族中的參數(shù)值可以鎖定標(biāo)記的尺寸標(biāo)注報告參數(shù)

參數(shù)增強(qiáng) 默認(rèn)參數(shù)類型（長度與文字）自動設(shè)置的參數(shù)組

臨時尺寸標(biāo)注增強(qiáng) 記住尺寸界線 族編輯器：在永久尺寸標(biāo)注上單擊鼠標(biāo)右鍵可選擇標(biāo)簽可以控制臨時尺寸標(biāo)注字體大小和背景（透明或不透明）

三維對齊增強(qiáng) “對齊”工具現(xiàn)在可以在圖元的節(jié)點、頂點、邊緣、表面、形狀或標(biāo)高上使用

具備高幾何圖形精度的擴(kuò)展區(qū)域 以前的 Revit 版本無法在距離項目原點 1 英里以外的位置保持預(yù)期的幾何圖形精度級別。Revit 現(xiàn)在能保持位于項目原點 20 英里以內(nèi)的圖元的幾何圖形高精度級別。

選擇增強(qiáng) 當(dāng)前視圖或整個項目中的“選擇全部實例”

文字注釋增強(qiáng) 其他引線附著點：左上 (TL)、左中 (ML)、左下 (BL)、右上 (TR)、右中 (MR) 以及右下 (BR)?？梢哉{(diào)整引線端點距離可以在文字周圍顯示框可以創(chuàng)建項目符號和編號

圖紙增強(qiáng) 創(chuàng)建新的圖紙列表行，以創(chuàng)建占位符圖紙將占位符圖紙轉(zhuǎn)換為項目圖紙圖紙的軸網(wǎng)導(dǎo)向，可用于創(chuàng)建一致的圖紙

樓板增強(qiáng) 可以設(shè)置金屬壓型板樓板的跨方向

分析 日光路徑 用于顯示自然光和陰影對建筑和場地產(chǎn)生的影響的交互式工具

結(jié)構(gòu)分析增強(qiáng) 從柱和梁水平投影 您現(xiàn)在可以從柱水平投影到默認(rèn)平面或命名的參照平面。您還可以從梁的中心線、定位線、網(wǎng)格和命名的參照平面進(jìn)行水平投影。 從墻核心層的中心水平投影 您現(xiàn)在可以指定墻核心層的中心，以適應(yīng)垂直復(fù)合結(jié)構(gòu)墻的各種寬度。 柱的垂直投影自動檢測行為 柱的頂部或底部垂直投影現(xiàn)在將自動檢測梁（當(dāng)不存在結(jié)構(gòu)樓板時）。 從梁垂直投影 您現(xiàn)在可以從梁的定位線或底部垂直投影。 柱的手動分析調(diào)整 您現(xiàn)在可以使用柱分析模型的頂部或底部作為手動分析調(diào)整的來源。 梁與柱之間的剛性鏈接增強(qiáng) 將在梁與多個相鄰的柱之間形成增強(qiáng)的剛性鏈接，且剛性鏈接的創(chuàng)建由梁和柱上的參數(shù)來控制。

鋼筋增強(qiáng) 螺紋鋼筋鋼筋項目單位樓板邊緣鋼筋第一個和最后一個鋼筋集現(xiàn)在可在項目中隱藏鋼筋的其他彎鉤彎曲半徑混凝土主體保護(hù)層參照具有可配置的對象樣式混凝土主體保護(hù)層參照線現(xiàn)在保留在視圖中（在調(diào)整鋼筋尺寸和重新定位鋼筋時） “主筋空間”現(xiàn)在是區(qū)域鋼筋標(biāo)記的標(biāo)簽類別參數(shù)

混凝土連接/清理 改進(jìn)了彎曲梁和可變梁輪廓的混凝土端點連接和清理

斜柱 鋼與混凝土端點位置幾何圖形和貼面梁到柱的連接平面視圖放置柱端點幾何圖形位置控制（柱附著到梁時） 剖切與附著的結(jié)構(gòu)樓板相切的柱 未附著的柱端點剖切外觀

梁系統(tǒng)增強(qiáng) 使用墻和梁指定梁方向使用獨立繪制線指定梁方向在保留梁圖元的同時刪除梁系統(tǒng)

桁架增強(qiáng) 下弦桿附著到結(jié)構(gòu)樓板和基礎(chǔ)底板在附著的桁架上繪制弦在保留梁圖元的同時刪除桁架族

連接符號增強(qiáng) 新增的其他負(fù)荷連接符號族可以載入并管理連接符號族（從“結(jié)構(gòu)設(shè)置”對話框中）

Subscription Advantage Pack 注意以下各項是以前專門為 Subscription 客戶發(fā)行的。

明細(xì)表中的條件格式明細(xì)表中的圖元剖面面積和線寬“跨方向”工具“DWG 導(dǎo)出”增強(qiáng)（支持“索引顏色”和“真彩色”）構(gòu)建到連接的梁和柱中的鋼梁的梁連接端切割文字格式快捷鍵（Ctrl B、Ctrl I 和 Ctrl U）梁系統(tǒng)標(biāo)記用間隙拆分墻快捷鍵 UI查找和替換注釋中的文字在線類型之間轉(zhuǎn)換：模型、詳圖、符號以正確的 RGB 顏色導(dǎo)出為 DWG鏈接文件性能增強(qiáng)與給定板（帶有頂部和底部的選擇）中的 x,y 位置的坡度角和高程對應(yīng)的新 API“隔熱層”工具 使用 3D CAD 幾何圖形放置梁控制梁長度允差 將在明細(xì)表字段中顯示的“A”和“W”用戶定義參數(shù)中國、俄羅斯、意大利的鄉(xiāng)土風(fēng)格內(nèi)容結(jié)構(gòu)擴(kuò)展： 加強(qiáng)筋的沖突橋設(shè)計模型

Revit Extensions 共享參數(shù)轉(zhuǎn)換器 模型預(yù)覽Autodesk Revit DB Link墻架構(gòu)增強(qiáng)： 用于選擇立筋龍骨位置的新方法（露出墻層） 墻和洞口的多重選擇 鋼質(zhì)框架生成器鋼筋增強(qiáng)： 導(dǎo)出和繪制用戶定義的鋼筋或 ASD 中設(shè)計好的鋼筋導(dǎo)出和繪制由 ASD 中的 REX 識別的圖元模板在梁和柱的延伸部分露出所需的鋼筋利用新安裝的零件內(nèi)容（帶有梁、柱和墻延伸部分）提供內(nèi)容映射工具，從而同步在 RST、RSA 和 ASD 之間共享的代碼相關(guān)數(shù)據(jù)使用形狀代碼生成鋼筋

用戶幫助（文檔） 過渡到 Web 幫助，其中包括改進(jìn)的搜索功能簡化的幫助參考內(nèi)容視頻格式的簡短教程其他增強(qiáng)的工具提示新的動畫工具剪輯改進(jìn)的初次體驗

其他增強(qiáng) 自定義立面標(biāo)記在圖紙列表中列出項目中沒有的圖紙渲染的背景圖像重復(fù)上一個命令圖紙布局網(wǎng)格刪除 4 核心渲染限制 Google Maps? 映射服務(wù)界面（“位置”對話框）可用于顯示項目位置2100433B

design of building and civil engineering structures

在工程結(jié)構(gòu)的可靠與經(jīng)濟(jì)、適用與美觀之間，選擇一種最佳的合理的平衡，使所建造的結(jié)構(gòu)能滿足各種預(yù)定功能要求。2100433B