建筑結(jié)構(gòu)類型講解PPT

1、結(jié)構(gòu)類型建筑結(jié)構(gòu)類大跨橋梁類空間結(jié)構(gòu)類按用途分類結(jié)構(gòu)類型直線型（受彎型）拱型（受壓型）索型（受拉型）按主受力構(gòu)件的形態(tài)分類結(jié)構(gòu)分類直線型拱型索型建筑結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)、框架-支撐結(jié)構(gòu)、框架-核心筒結(jié)構(gòu)、帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)、帶加強層結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)、豎筒結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)、巨型桁架結(jié)構(gòu)、蒙皮結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)懸掛結(jié)構(gòu)、懸索（拉索）結(jié)構(gòu)大跨橋梁梁式橋、剛構(gòu)橋、桁架橋直承式拱橋、上承式拱橋、中承式拱橋、下承式拱橋、拉桿拱橋直承式懸索橋、上承式懸索橋，中承式懸索橋，下承式懸索橋、斜拉橋空間結(jié)構(gòu)空間樓蓋、排架、剛架、桁架、網(wǎng)架、折板結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼、拱、殼體懸索（拉索）結(jié)構(gòu)、斜拉結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)

2、結(jié)構(gòu)分類歸納表 事實上，高層建筑可以看成是一端固定在地球的懸臂結(jié)構(gòu)，大跨橋梁可以看成是兩端固定在地球上的結(jié)構(gòu)，空間結(jié)構(gòu)可以看成多是端固定在地球上的結(jié)構(gòu)，所有的力最后都流向固定端并導(dǎo)走。建筑結(jié)構(gòu)類建筑結(jié)構(gòu)類框架結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)框架-剪力墻結(jié)構(gòu)框架-斜撐結(jié)構(gòu)（小斜撐結(jié)構(gòu)）框架-核心筒結(jié)構(gòu)帶加強層框架-筒體結(jié)構(gòu)帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)豎筒結(jié)構(gòu)巨型框架結(jié)構(gòu)巨型桁架結(jié)構(gòu)（大斜撐結(jié)構(gòu)）懸掛結(jié)構(gòu)懸索（拉索）結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)蒙皮結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)帶大斜撐的框架-核心筒結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)框架結(jié)構(gòu)通過梁和柱承擔(dān)豎向荷載和水平荷載，如圖所示。但柱子為桿件，抗側(cè)力較弱，所以容容易形成薄弱層，如圖所示?？蚣芸拐鹩腥齻€原則，即強柱弱梁

3、、強剪弱彎、強節(jié)點弱構(gòu)件。剪力墻結(jié)構(gòu)剪力墻結(jié)構(gòu)通過剪力墻提供豎向承載力和抗側(cè)力，較之于框架結(jié)構(gòu)，墻的抗側(cè)力比柱子抗側(cè)力好，適合做高層建筑，如圖所示?？蚣?剪力墻結(jié)構(gòu) 既有框架柱又有剪力墻的結(jié)構(gòu)稱之為框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，框架和剪力墻組成了多道防線，如圖所示?？蚣?斜撐結(jié)構(gòu)(小斜撐結(jié)構(gòu))小斜撐結(jié)構(gòu)用斜撐代替部分剪力墻，達到提高抗側(cè)力的效果，如圖所示。框架-核心筒結(jié)構(gòu)將剪力墻集中在內(nèi)部筒體，框架設(shè)置在周邊的框架-剪力墻結(jié)構(gòu)稱之為框架-核心筒結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)采光較好，適合做高層寫字樓、住宅。框架-核心筒結(jié)構(gòu)及模型帶加強層框架-筒體結(jié)構(gòu)當(dāng)框架-筒體結(jié)構(gòu)層數(shù)較多時，為了增強筒體與框架之間的聯(lián)系，使之更好的協(xié)同

4、受力，每隔一定高度加設(shè)加強層，多為桁架形式，如圖所示。加強層類似竹節(jié)，使得柱子向高處生長，如圖所示。帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)由于下部需要較大使用空間而采用下部空間大、上部空間小，在交界處設(shè)轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)稱為帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)下部多為商用，上部多為酒店、住宅。由于力流發(fā)生聚集和改變，故對轉(zhuǎn)換層需要重點處理。筒中筒結(jié)構(gòu)當(dāng)框架-核心筒結(jié)構(gòu)的外部框架密柱深梁時就形成了筒中筒結(jié)構(gòu)，外側(cè)筒體能夠為結(jié)構(gòu)提供較強的抗扭剛度如圖中的蘭州國芳大酒店。廣州西塔外筒則由斜交網(wǎng)格外筒組成。豎筒結(jié)構(gòu)由多個筒體組合而成的結(jié)構(gòu)稱之為豎筒結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有較好的抗側(cè)抗彎能力，類似于由多根筷子組成的一把筷子。如圖是美國SOM建筑事務(wù)所的作品

5、之一。巨型框架結(jié)構(gòu)巨型框架結(jié)構(gòu)由巨型梁和巨型柱組成，主次分明，傳力路線同樣清晰，如圖所示。 巨型桁架結(jié)構(gòu)（大斜撐結(jié)構(gòu)）通過設(shè)置大斜撐組成巨型桁架結(jié)構(gòu)，傳力路線同樣簡潔清晰。圖中的香港中銀大廈，由貝聿銘建筑事務(wù)所設(shè)計，已成為維多利亞灣最動人的風(fēng)景。懸掛結(jié)構(gòu)數(shù)層樓層通過懸掛的方式懸掛于主結(jié)構(gòu)之上的結(jié)構(gòu)稱之為懸掛結(jié)構(gòu)，如圖所示。懸索（拉索）結(jié)構(gòu)利用索受拉承載，圖中為美國Minneapolis聯(lián)邦儲備銀行大廈懸索結(jié)構(gòu)，有專家建議在上面做拱結(jié)構(gòu)加層，拱的推力能夠抵消一部分索的拉力。美國Minneapolis聯(lián)邦儲備銀行大廈加層建議圖拉索結(jié)構(gòu)-日本碳纖維四周拉繩抗震建筑拉索結(jié)構(gòu)-德國觀景塔及迪拜在建世界最

6、高千米塔效果圖拱結(jié)構(gòu)圖為美國SOM建筑事務(wù)所的另一經(jīng)典之作。大樓跨越鐵路， 10層寫字樓氣勢恢弘地懸掛在巨大的鋼拱結(jié)構(gòu)之上，把大樓的底部空間完全騰空，形成了一個貫通的廣場，四只大鋼拱中的兩只直接表達在立面上，另外的兩只藏在內(nèi)部。四對拱腳落在兩邊碩大的混凝土柱墩上。該樓四個拱支座蒙皮結(jié)構(gòu)蒙皮結(jié)構(gòu)來源于飛機和船舶行業(yè)，在建筑領(lǐng)域是通過建筑表面覆蓋材料的強度和剛度，來參與協(xié)助主結(jié)構(gòu)受力，對建筑物的整體剛度起加強作用。圖為蒙皮結(jié)構(gòu)-美國F-117隱形戰(zhàn)機和美國One Mellon銀行大廈轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)多采用內(nèi)部筒體，外部懸挑樓層，圖為迪拜轉(zhuǎn)動建筑可享受360度陽光與海景。磚混結(jié)構(gòu)磚混結(jié)構(gòu)通過縱橫磚墻

7、承擔(dān)豎向荷載和水平荷載，如圖所示。但磚雖然有一定強度，但延性不足，容易脆斷，一旦斷裂將很快失去承載能力，如圖所示。磚混結(jié)構(gòu)屬于偏剛不柔，適當(dāng)添加帶有柔性性質(zhì)的鋼筋混凝土圈梁與構(gòu)造柱能夠有一定改善，因為混凝土是剛性的，鋼筋是柔性的，能做到剛?cè)岵Т笮睋蔚目蚣?核心筒結(jié)構(gòu)在框架-筒體的基礎(chǔ)上，在外圍框架上加設(shè)大斜撐，增強結(jié)構(gòu)抗側(cè)能力，如圖所示。大跨橋梁類浮橋梁式橋剛構(gòu)橋桁架橋直承式拱橋上承式拱橋中承式拱橋下承式拱橋拉桿拱直承式懸索（單根索）直承式懸索橋（多根索）直承式懸索（帶限位）上承式懸索橋（魚腹式橋）中承式懸索橋下承式懸索橋斜拉橋混合型橋可活動橋貝雷橋連續(xù)橋浮橋浮橋一般包括軍用或民用浮橋。

8、浮橋-江西贛州建春門浮橋梁式橋梁式橋主要由梁、橋墩組成，包括簡支橋、連續(xù)橋、懸臂梁橋等。剛構(gòu)橋橋墩與橋面剛性連接的橋梁稱之為鋼構(gòu)橋，如圖所示。桁架橋桁架橋采用桁架，能夠跨越較大的跨度，如圖所示。圖為武漢長江大橋是桁架橋的基本形式，上下橋面均可通行，上層橋面為汽車線路，下層橋面為火車線路。毛主席的“一橋飛架南北，天塹變通途”，描寫的就是這座橋。圖為日本京門大橋，中部圓圈所示的簡支梁搭在兩端懸臂桁架上，懸臂桁架形狀與懸挑彎矩圖相似。圖為云南屏邊五家寨人字拱橋架于懸崖之間，在包括設(shè)計師埃菲爾參與的方案競標(biāo)中，法國工程師Paul Bodin勝出，該橋所有鋼材均從法國運抵云南，竣工于光緒年間（1908年

9、），至今110余年仍在通車，兩個斜撐三角桁架分別與簡支梁彎矩圖形狀相似，這個在日本轟炸中幸存的、被載入世界名橋史冊的鐵路鋼橋，其力學(xué)完美程度不輸埃菲爾鐵塔。直承式拱橋荷載直接作用在拱橋橋面，路面隨拱橋弧度相應(yīng)變化。上承式拱橋該結(jié)構(gòu)主結(jié)構(gòu)為拱，荷載在拱的上方通過壓力傳遞給拱，如圖所示。 上承式拱橋模型中承式拱橋主結(jié)構(gòu)為拱，中部荷載在拱的下方通過拉力傳遞給拱，兩端荷載在拱的上方通過壓力傳遞給拱。下承式拱橋主結(jié)構(gòu)為拱，荷載在拱的下方通過拉力傳遞給拱，如圖所示。拉桿拱當(dāng)拱兩側(cè)的推力沒有良好的支撐時，通過加設(shè)拉桿，使得結(jié)構(gòu)自平衡，如圖所示。直承式懸索（單根索）這種結(jié)構(gòu)非常簡單，一根繩索固定于兩端，繩索上

10、可懸掛重物，繩索受拉力，如圖所示，圖為云南怒江溜索，可稱之為懸索橋的始祖。云南怒江小學(xué)生溜索過江上學(xué)直承式懸索橋（多根索）這種結(jié)構(gòu)為直承式單懸索的升級版，固定在兩端的不是一根繩索，而是多根繩索組成了一個基本橋面，如圖所示。川藏線著名的拉月藤網(wǎng)吊橋也是這種結(jié)構(gòu)。四川瀘定橋直承式懸索（帶限位）這種結(jié)構(gòu)是直承式懸索（多根索）的升級版，由于直承式懸索（多根索）使用起來晃動較大，通過加在橋側(cè)或橋下增設(shè)多根拉索來限制橋的晃動，一般包括側(cè)拉限位和下拉限位等。直承式懸索橋（側(cè)拉限位）攝于丙察察進藏線途中直承式懸索橋（下拉限位）尼泊爾Everest Base Camp索橋上承式懸索橋（魚腹式橋）主結(jié)構(gòu)為索，荷載

11、在索上面通過壓力傳遞給索，如圖所示，因形似簡支梁彎矩圖，所以一般比較經(jīng)濟實用，圖為橋因視覺沖擊力強、形似簡支梁在豎向均布荷載下的彎矩圖、數(shù)量稀有而被傳為經(jīng)典。上承式懸索橋-湖南洞口橋上承式懸索橋-湖南洞口橋近景中承式懸索橋主結(jié)構(gòu)為索，中部荷載在索上面通過壓力傳遞給索，兩端荷載在索下面通過拉力傳遞給索，這種橋同樣不多見。愛爾蘭空港橋下承式懸索橋這種結(jié)構(gòu)的荷載在索下面通過拉力傳遞給索。懸索橋可以跨越很大的跨度。圖為湖南湘西矮寨大橋，將通行路程大大縮短，橋下的盤山公路清晰可見，見證著道橋發(fā)展的歷史。斜拉橋橋面重量通過斜索拉力傳遞給主塔，如圖所示。斜拉橋模型斜拉橋-湖南赤石大橋斜拉橋-馬來西亞天空之橋

12、混合型橋多種結(jié)構(gòu)類型組合而成的橋稱之為混合型橋?；旌闲蜆?湘潭湘江四橋可活動橋 一般為通航要求而設(shè)置可活動的橋，如圖為英國千禧橋，可以將路面升起，以方便船只通過。可活動橋-英國千禧橋（可升降）可活動橋-西瓜蟲橋可活動橋-倫敦塔橋（可開啟）可活動橋-溫州甌南大橋（升降前后）貝雷橋貝雷橋一般為裝配式鋼桁架橋，可快速施工，除軍用外，可廣泛應(yīng)用于搶險救災(zāi)、交通工程、市政水利工程、危橋加固等。貝雷橋-搶險救災(zāi)連續(xù)橋連續(xù)橋的橋面搭接在連續(xù)的橋墩上，如圖所示。空間結(jié)構(gòu)類大跨空間樓蓋門式剛架排架桁架張弦結(jié)構(gòu)（魚腹式）網(wǎng)架網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)拱結(jié)構(gòu)拉桿拱殼體結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)懸索（拉索）結(jié)構(gòu)斜拉結(jié)構(gòu)混合型膜結(jié)構(gòu)可開合和可展開空間

13、結(jié)構(gòu)輻射式雙層索拱-索網(wǎng)結(jié)構(gòu)大跨空間樓蓋該樓蓋采用雙向交叉梁組成，能夠跨越較大跨度。門式鋼架門式剛架是廠房、大棚多用的一種結(jié)構(gòu)，類似于鋼構(gòu)橋跨越大跨度，門市剛架是梁柱節(jié)點剛接，如圖所示。排架類似于桁架橋，排架一般通過桁架跨越一定距離，如圖所示。桁架桁架可以跨越較大距離，一般用于車站、機場大廳等。張弦結(jié)構(gòu)（魚腹式）張弦結(jié)構(gòu)原理與圖上承式懸索橋（魚腹式）類似。將上承式索橋的魚腹梁原理用于空間結(jié)構(gòu)即為張弦結(jié)構(gòu)，如圖所示。張弦結(jié)構(gòu)-上海浦東機場航站樓網(wǎng)架網(wǎng)架是由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點連結(jié)而成的空間系桿結(jié)構(gòu)。橫向和縱向的桁架組成了空間桁架或網(wǎng)架，如圖所示。網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)網(wǎng)殼是形狀是殼體的空間桿系結(jié)

14、構(gòu)。拱結(jié)構(gòu)拉桿拱拉桿拱通過設(shè)置拉桿減少拱的推力，其中拉桿可在地上，也可隱藏于地下。拉桿拱-軍事博物館 殼體結(jié)構(gòu)殼體結(jié)構(gòu)通過殼體組成結(jié)構(gòu)主體，如圖所示。悉尼歌劇院四川白鶴灘水電站隧道沙特麥加穹頂折板結(jié)構(gòu)折板結(jié)構(gòu)可看成是殼體結(jié)構(gòu)平直化的特例，如圖所示。懸索（拉索）結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)利用索承受拉力，類似于懸索橋，屋蓋重量通過懸索通過拉力傳遞給主塔，如圖所示。貴州平塘“天眼”望遠鏡代代木體育館內(nèi)景日本代代木體育館輻射式單層拉索結(jié)構(gòu)模型拉索結(jié)構(gòu)仿生蜘蛛網(wǎng)加拿大馬鞍形單層索網(wǎng)體育館及索網(wǎng)示意圖羽毛球拍斜拉結(jié)構(gòu)該結(jié)構(gòu)與斜拉橋原理類似，將斜拉橋結(jié)構(gòu)原理用于空間結(jié)構(gòu)即為斜拉結(jié)構(gòu)，如圖所示。斜拉結(jié)構(gòu)-杭州黃龍體育場混合型拱-索網(wǎng)混合結(jié)構(gòu)拱-索網(wǎng)混合結(jié)構(gòu)模型拱-索網(wǎng)混合結(jié)構(gòu)-北理工體育館膜結(jié)構(gòu)膜結(jié)構(gòu)利用膜受拉承擔(dān)荷載，包括張拉膜、充氣膜等。其通過張拉平面組成結(jié)構(gòu)，如圖所示。青島頤中體育場