建筑结构选型案例分析

建筑结构选型一：桁架结构桁架结构（Truss structure）中的桁架指的是桁架梁，是格构化的一种梁式结构。

桁架结构常用于大跨度的厂房、展览馆、体育馆和桥梁等公共建筑中。

由于大多用于建筑的屋盖结构，桁架通常也被称作屋架。

案例：南京国际展览中心工程概况：南京国际博览中心建筑面积36万平方米，其中展览面积17万平方米，总国际标准展位6000个，室外展览面积3万平方米，停车位2500个。

会议中心包括5000平方米的多功能厅，800人报告厅，20间大小会议室，19间各式餐厅和一幢500间客房的4星级国际酒店。

其他配套设施包括240间客房的经济型酒店，8200平方米办公服务设施等。

结构形式及特点：国展中心的二层展厅是一个长243m ,宽75m 的无柱大空间,屋面呈弧形,南北两端主入口各有15m悬挑,西侧又有14m 悬挑。

为了实现建筑功能要求,经过多方案的比较,最终选定了采用钢管拱架、檩架的结构方案。

27m ×75m 的柱网,纵向27m 跨的檩架承担檩条、压型钢板轻钢屋面荷载,南北两端檩架各向外悬挑15m。

横向跨度75m ,上弦半径125m 的弧形拱架支承檩架,拱架高端悬挑14m ,最终形成结构新颖、气势宏伟的展览大空间(如图1 ,2 所示) 。

结构布置时,采取了多种措施来增加屋面的空间刚度,以保证结构稳定,传力可靠。

拱架的横截面是宽415m、高5m 的倒三角形(图6) 。

弦杆最大为<480 ×25 ,最小为<402 ×15 ,腹杆最大为<194 ×20 ,最小为<133 ×5 。

檩架的横截面是宽4188m、高3m 的倒三角形。

三角形的每个面又都由弦杆、腹杆组成的小三角形平面桁架构成,拱架、檩架本既是几何不变的空间结构,刚度也很好,又便于设备管道、马道等在其中穿行。

单元划分时,使拱架与檩架的划分相呼应。

檩架上弦藉助拱架腹杆是拉通的,下弦除两端悬挑部分是拉通的以外,均做成与拱架下弦节点连接,产生空间作用。

工程实践案例解析3篇案例一：建筑结构设计优化项目背景本项目为一项商业综合体建筑，位于市中心繁华地段，包括地上30层和地下2层，总建筑面积约为150,000平方米。

建筑功能包括商场、办公区、酒店和餐饮等。

在项目初期，设计团队面临如何在有限的空间内满足各种功能需求和保证结构安全性的挑战。

解决方案1. 结构体系选择：经过综合考虑建筑功能、地质条件和周边环境等因素，设计团队选择了框架-核心筒结构体系。

该体系具有较好的空间布局弹性和较高的抗震性能。

2. 材料应用：为了提高结构承载力和降低建筑自重，项目采用了高性能混凝土和钢筋。

同时，考虑到建筑的可持续发展，还使用了可再生材料和节能型建筑材料。

3. 结构分析与模拟：利用有限元分析软件对结构进行多种工况下的受力分析，确保结构在极限状态下的安全性。

分析结果为结构设计优化提供了科学依据。

4. 施工技术：针对高空作业、大跨度空间和复杂节点等施工难点，设计团队与施工单位紧密合作，制定了一系列施工方案和质量控制措施。

成果展示通过结构设计优化，本项目在满足功能需求的同时，结构安全性得到有效保障。

建筑物的整体质量和使用寿命得到显著提高。

此外，项目还获得了市级优秀建筑设计奖。

案例二：智能化系统集成项目背景本项目为一座智慧化数据中心，旨在为各类企业提供数据存储、处理和分析等服务。

数据中心的建设要求高可靠性、高效能和智能化管理。

解决方案1. 系统架构设计：采用模块化设计理念，将数据中心划分为多个独立的子系统，包括供电系统、冷却系统、网络系统和安全管理系统等。

2. 关键设备选型：选用国际知名品牌的高性能设备，确保数据中心的稳定运行。

例如，采用高效节能的UPS不间断电源和精密空调。

3. 智能化管理平台：开发了一套智能化的数据中心管理平台，实现对各个子系统的实时监控、自动调节和故障预警。

例如，通过智能化的能源管理系统，实现供电和冷却的优化配置，降低能耗。

4. 安全防护措施：构建多层次的安全防护体系，包括物理安全、网络安全、数据安全和隐私保护等。

建筑结构选型案例分析一．双曲扁壳双曲扁壳由壳身及周边竖直的边缘构件组成。

双曲扁壳失高小，结构所占的空间较小，建筑造型美观，结构分析上可以采用一些简化假定，所以得到了广泛的应用。

北京火车站建筑简介车站站台北京站站舍大楼坐南朝北，东西宽218米，南北最大进深124米，建筑面积71054平方米。

站前广场面积40000平方米。

站内主要服务设施：大小贵宾室6个，软席候车室1个，普通候车室4个，高架检票厅候车室1个，重点旅客候车区4个。

站内设有：第一候车室、第二候车室、第三候车室、第四候车室、中央检票厅、第一软席候车室、第二软席候车室、和谐号候车室、北京站商务中心、036敬老助残服务室。

进站天桥2座，自动扶梯6部，直升电梯7座。

售票厅、国际售票处、中转签字加快各1处。

建筑结构分析双曲扁壳结构屋顶尺寸：中央大厅顶盖薄壳的平面为35m见方，失高为7m，壳身厚度仅为80mm。

检票口通廊上一连间隔用了五个双曲扁壳，中间的平面为21.5m见方，两侧的四个平面为16.5m见方，失高为3.3m，壳身厚度为60mm。

形体：壳的中央微微隆起，四周有拱形高窗，采光充分，素雅大方，宽敞宜人。

边缘构件为两铰拱。

扁壳是间隔放置的，各个顶盖可四面采光，使整个通廊显得宽敞明亮。

北京网球馆北京网球馆是用双曲扁壳做顶盖，平面为42m见方，壳身厚度为90mm。

扁壳在中央隆起的结构空间，正好适应网球在空中往返时弧形轨迹的需要，因而整个建筑的空间利用是很充分的。

二．刚接桁架钢接桁架的型式及特点：一般情况下，桁架结构杆件与杆件的连接铰点均简化为铰节点，一方面可简化运算，另一方面也较符合结构的实际受力情况。

但有时，由于桁架结构使用功能上的要求，或由于建筑造型上的要求，桁架结构没有斜腹杆，仅有竖腹杆。

这时若再把桁架节点简化为铰节点，则整个结构就成为了一个几何可变的结构，必须采用刚接桁架。

如无斜腹杆屋架。

上海大剧院建筑简介：上海大剧院整个工期自1994年9月开始，至1998年8月。

结构成就建筑之美——建筑结构选型案例分析位于葡萄牙里斯本的葡萄牙大帐篷建筑（如图1）是一个巧妙运用线索结构的经典案例。

悬索结构类似于膜结构，通过张力将荷载传递到支座。

在作为1998年世界博览会所建造的葡萄牙大帐篷的南端，一个长65m，宽58米的典礼广场由200mm厚钢筋混凝土重曲板所覆盖（如图2）。

由于它的著名超薄特点以及悬垂线形式而被描述各种版本的“帐篷”。

两个柱廊分列两端，作为厚重的端部挡块来承受垂曲线张力。

每一个柱廊内，9面平行的墙或扶墙承受悬吊板所产生的拉力。

柱廊的设计细节始终贯彻简单的原则，却一点儿也不让人注意到其重要的构造作用。

如果采用了减小随高度变化的扰度而使扶墙逐渐变细的通常程序，这种简单的正交性变得以实现。

图1：西班牙大帐篷建筑实景图图2：西班牙大帐篷建筑的大挑篷葡萄牙大帐篷广场的遮蔽物由垂悬挑篷和柱廊两种结构形式组成。

这两种形式，简单朴素，代表了建筑形式与结构的融合位于中国香港的香港中国银行大厦（如图3）是一个高层建筑运用混合结构“大型立体支撑体系”的典型案例，由贝聿铭建筑师事务所设计，1990年完工。

总建筑面积12.9万平方米，地上70层，楼高315米，加顶上两杆的高度共有367.4米。

建成时是香港最高的建筑物，亦是美国地区以外最高的摩天大厦。

结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑，室内无一根柱子。

大厦是一个正方平面，对角划成4组三角形，每组三角形的高度不同，节节高升，使得各个立面在严谨的几何规范内变化多端，外型像竹子的“节节高升”，象征著力量、生机、茁壮和锐意进取的精神；基座的麻石外墙代表长城，代表中国。

图3：中银大厦实景图整座大楼采用由八片平面支撑和五根型钢混凝土柱所组成的混合结构“大型立体支撑体系”，此一混凝土——钢结构立体支撑体系，在改进结构性能方面具有如下独到之处：1.采用几何不变的轴力代替几何可变的弯曲杆系，来抵抗水平荷载，更加经济有效；2.利用多片平面支撑的组合，形成一个立体支撑体系，使立体支撑在承担全部水平荷载的同时，还承担了高楼的几乎全部的重力，从而进一步增强了立体支撑抵抗倾覆力矩的能力；3.将抵抗倾覆力矩用的抗压和抗拉竖杆件，布置在建筑方形平面的四个角，从而在抵抗任何方向的水平力时，均具有最大的抗力矩的力偶臂；4.利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆，将各楼层重力荷载传递至角柱，加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂，从而提高了作为平衡重的有效性。

结构选型大作业————09城规一、砖混结构⑴工程名称：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼⑵工程概况：所在地：美国波士顿设计师：阿尔瓦·阿尔托时间：1947～1948地点：麻省理工学院楼层高度：七层（1946年，阿尔托接受委托在临近查尔斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿舍楼。

他希望使宿舍尽可能多的房间面向太阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。

西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。

为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。

宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。

西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露天花园。

这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。

这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。

同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。

希契柯克称它有“表现主义”倾向。

因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。

）⑶结构形式分析①结构形式：砖砌承重墙②受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。

墙体、基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现浇钢筋混凝土结构⑷施工方案：（平面图）⑸建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件巧妙转化为精致的装饰。

二、框架结构⑴工程名称：萨伏伊别墅(the Villa Savoye)⑵工程概况：萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（Poissy），由现经典别墅设计案例代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。