批準號 |
50478013 |
項目名稱 |
拱形鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能及設(shè)計理論研究 |
項目類別 |
面上項目 |
申請代碼 |
E0804 |
項目負責人 |
郭彥林 |
負責人職稱 |
教授 |
依托單位 |
清華大學 |
研究期限 |
2005-01-01 至 2007-12-31 |
支持經(jīng)費 |
25(萬元) |
拱形鋼結(jié)構(gòu)由于其造型優(yōu)美、受力合理而在建筑及橋梁結(jié)構(gòu)中廣泛應用。建筑拱形鋼結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的穩(wěn)定問題十分突出而且相當復雜,常常是拱結(jié)構(gòu)設(shè)計的控制因素。由于拱形結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題的研究難度極大,其研究成果相對較少,目前遠不能指導拱形結(jié)構(gòu)的設(shè)計;本課題對實腹式截面拱形鋼結(jié)構(gòu)、腹板開洞實腹式截面拱形鋼結(jié)構(gòu)、拱形管桁架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進行理論和試驗研究,考察各種幾何和荷載參數(shù)的變化(如跨度、矢跨比、拱軸線曲率變化、截面高度或?qū)挾妊鼗¢L變化、荷載作用形式等)以及各種初始缺陷對拱形鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的影響,在大撓度彈塑性范圍內(nèi)研究拱形鋼結(jié)構(gòu)平面內(nèi)及平面外失穩(wěn)機理及其穩(wěn)定極限承載力、二次分枝失穩(wěn)機理及失穩(wěn)荷載,提出可用于拱結(jié)構(gòu)設(shè)計的簡化計算公式,推動拱形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的發(fā)展,最終形成我國《拱形鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。 2100433B
1、建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性指的是建筑中的各組成結(jié)構(gòu)之間不容易出現(xiàn)鍵的斷裂。2、建筑指各種房屋及其附屬的構(gòu)筑物。建筑結(jié)構(gòu)是在建筑中,由若干構(gòu)件,即組成結(jié)構(gòu)的單元如梁、板、柱等,連接而構(gòu)成的能承受作用(或稱荷載)...
我也是農(nóng)村的 現(xiàn)在也看過村子里蓋房子 一般都是二層,看地質(zhì)吧,挖至原土層和保證凍土深度,保險的話可以深挖,基礎(chǔ)加大配筋,至于主體結(jié)構(gòu),門窗洞口構(gòu)造柱過梁,轉(zhuǎn)角加設(shè)構(gòu)造柱,按層布置圈梁,畢竟是學建筑的,...
如何構(gòu)造一個結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可伸縮屋頂?shù)脑煨?
屋頂?shù)念愋团c組成 從屋頂外部形式看,可分為平屋頂、坡屋頂和空間曲面屋頂。而這些形式的形成又源于建筑本身的使用功能、結(jié)構(gòu)造型及建筑造型等要求。如圖10-1所示。 從屋面防水構(gòu)造看,可分為卷材(柔性)防水...
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評分: 4.6
在對鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候,確保其設(shè)計的穩(wěn)定性是非常重要的,只有弄清楚了影響鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計穩(wěn)定性的因素,才能針對這些問題進行實質(zhì)性的改善,采取有效措施進行技術(shù)的改進和理論的完善,才能從根本上確保鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性。本文主要對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的相關(guān)問題進行了系統(tǒng)化的研究。
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評分: 4.8
鋼結(jié)構(gòu)具有很強的抗震性,自身重量較輕,在建筑領(lǐng)域的運用十分廣泛。但是,鋼結(jié)構(gòu)存在很多關(guān)于穩(wěn)定性的問題,如果不能妥善處理,將造成很大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。本文對鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計進行研究,為建筑領(lǐng)域的發(fā)展提供建議。
《現(xiàn)代拱形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理與應用》系統(tǒng)地介紹了拱形鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中涉及的關(guān)鍵問題,包括拱形鋼結(jié)構(gòu)的基本類型、受力特點和荷載效應分析、穩(wěn)定性概念、穩(wěn)定理論及設(shè)計方法、動力特性及抗震性能、特殊形式鋼拱的穩(wěn)定性能以及拱形鋼結(jié)構(gòu)的制作、安裝和施工分析等,重點介紹了拱形鋼結(jié)構(gòu)平面內(nèi)和平面外穩(wěn)定理論和設(shè)計方法的研究現(xiàn)狀及最新研究進展 。
「拱形設(shè)計」
Arch Design
一起君今天要分享的是3 個大量運用拱形元素的項目。
拱形元素作為最經(jīng)典的形體,正被越來越多的運用在設(shè)計當中,尤其是在門窗的形狀設(shè)計上。因此今天這 3 個項目,都集中在門窗上設(shè)計拱形形狀。
拱形擁有一種和諧、莊嚴的感覺,而且其弧線的協(xié)調(diào)往往能帶來一種獨特的、百看不膩的永恒美感。
01
130 William
130 William 是著名英國設(shè)計師 David Adjaye在紐約曼哈頓的第一座高層建筑,是一棟 66 層高的公寓樓。
David Adjaye
這棟公寓外觀最大的特征就是那一扇扇拱形窗戶,幾乎占據(jù)了大樓的每一層樓,并且在外墻大量采用了混凝土材料,使得這一棟公寓樓有著非一般的莊嚴感。
公寓樓的大堂以拱形為中心,運用質(zhì)感極佳的材料例如大理石和黃銅來進行設(shè)計,讓人一進入大堂便能被其精致的風格所吸引。
公寓住宅的部分,則充滿了各種拱形的門窗,室內(nèi)的空間充滿一種和諧美感。再搭配上舒適的軟裝陳列,精美而特別的家具,讓人充分感覺到舒適。
衛(wèi)生間大理石材料面板,也有著不同的紋理效果處理,但全都有著非同一般的高級質(zhì)感。
在鏡面和窗戶上都運用了拱形設(shè)計,讓室內(nèi)設(shè)計與建筑設(shè)計充滿和諧的一致性。
跳高的空間擁有多扇大面積的拱形窗戶,不僅讓室內(nèi)空間通透而又層次感,更讓采光能力進一步加強。
公寓內(nèi)的公共設(shè)施擁有兒童游戲室、球場、SPA 游泳池中心、健身房、俱樂部甚至私人影院,應有盡有。在擁有強大機能的情況下,也能保證設(shè)計美感。
目前這棟公寓樓還在建設(shè)當中,預計將設(shè)有一至五間臥室的公寓以及雙層高的頂層公寓。
02
Tel Aviv Arcades
同樣是公寓樓,但由槃達建筑事務所設(shè)計的這座位于特拉維夫的公寓樓,卻有著完全不同的氣質(zhì)。
從建筑外觀上看,這棟樓有著方正的整體,卻在立面上有著排列規(guī)整的弧線現(xiàn)狀,這無疑是方圓結(jié)合的大樓。
并且每一層樓上都有綠植的生長,使得整棟樓充滿生機。
槃達建筑是出了名的「拱形狂魔」,他們非常喜歡運用拱的元素,讓建筑或者室內(nèi)充滿韻律感,也讓建筑上下層的陽臺產(chǎn)生一種聯(lián)系。
這棟樓共有 116 米高,它的磚頭拱門和露臺的設(shè)計,都受到了包豪斯建筑學派的影響,并且從特拉維夫舊城區(qū)的歷史汲取靈感。
整棟樓擁有非常整齊的排列設(shè)計,每一層樓外部的陽臺既充當遮陽裝置,又為每個房間提供了通往戶外的通道。擁有園林景觀的開放式陽臺,實際上是在鼓勵居民彼此交流。
室內(nèi)設(shè)計方面以自然、協(xié)調(diào)的清新風格為主,磚頭墻體和大面積拱形門窗的設(shè)計,讓空間感進一步體現(xiàn)出來,并且配合綠植帶給人在園林中生活的感受。
這棟大樓目前已經(jīng)完成設(shè)計方案,并且預計 2019 年開工建設(shè)。
平面圖
03
SALA Samui Chaweng Beach Resort
SALA 度假村位于泰國的蘇梅島,享有一整個查汶海灘的風景。它由 Onion 設(shè)計事務所設(shè)計,最大的特點就是充滿各種不同拱形的外觀和室內(nèi)風格。
純白的建筑外觀,配合上寬度不一的拱形門窗,還有圓弧形裝的天花設(shè)計,讓一整個度假村顯得格外圓潤自由。
一些通道采用了木頭材料作為墻面的裝飾,配合拱門形狀的設(shè)計,別有一番韻味。
室內(nèi)設(shè)計也以拱形為主,清澈的純白環(huán)境給與空間很強的潔凈感,運用低純度明度高的粉色和黃色,營造出舒適和協(xié)調(diào)的氛圍。
一些房型享有露天的私人泳池,這些露天天頂有著充滿直線與弧線交接的設(shè)計,在一片藍天之下顯得格外有藝術(shù)美感。
客房內(nèi)衛(wèi)生間擁有圓形、拱形的開放式門口。
度假村的酒店則是采用了極具熱帶自然感的設(shè)計,運用大量的木材與編織物營造出一個舒適的氛圍。
公共游泳池的設(shè)計更是在圓弧的美感中將水天合一。
SALA 度假村將拱形設(shè)計與光線相結(jié)合,創(chuàng)造出獨具韻味的風格,充滿極簡主義的美感,同時有著柔和的曲線,讓整個度假村非常適合進行一場安逸的休憩。
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拱形鋼結(jié)構(gòu)在大跨建筑結(jié)構(gòu)及橋梁工程中廣泛應用。由于曲線軸線及推力結(jié)構(gòu)的特點,其穩(wěn)定問題十分突出且相當復雜,成為設(shè)計的控制因素。特別是其平面外穩(wěn)定的研究難度大,現(xiàn)有成果遠不足以指導工程設(shè)計。世界范圍內(nèi)還沒有像梁柱直構(gòu)件那樣形成一套完善實用的穩(wěn)定承載力設(shè)計方法,我國《拱形鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ/T 249-2011在平面外穩(wěn)定性設(shè)計方面有待補充和完善。本項目將通過理論分析與試驗研究,從彈性屈曲理論研究到穩(wěn)定承載力分析,從獨立鋼拱結(jié)構(gòu)到帶支撐的拱形鋼結(jié)構(gòu)體系,考察幾何軸線形式、拱腳邊界、荷載類型及初始缺陷等對其平面外整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定及相關(guān)穩(wěn)定性能的影響,揭示其失穩(wěn)和破壞機理,系統(tǒng)地建立有/無面外支撐鋼拱的空間穩(wěn)定承載力計算、面外支撐的剛度和強度計算、面外支撐布置和結(jié)構(gòu)體系優(yōu)化的成套設(shè)計理論,為在《拱形鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》中補充平面外設(shè)計與計算理論提供依據(jù)。