10個國內鋼結構建筑

10個國內鋼結構建筑1、中銀大廈:混凝土——鋼結構立體支撐體系結構采用4角12層高的巨形鋼柱支撐，室內無一根柱子。仔細觀察中銀大廈，會發(fā)現(xiàn)許多貝氏作品慣用的設計，以平面為例，中銀大廈是一個正方平面，對角劃成4組三角形，每組三角形的高度不同，節(jié)節(jié)高升，使得各個立面在嚴謹?shù)膸缀我?guī)范內變化多端。采用幾何不變的軸力代替幾何可變的彎曲桿系，來抵抗水平荷載，利用多片平面支撐的組合，形成一個立體支撐體系，使立體支撐在承擔全部水平荷載的同時，還承擔了高樓的幾乎全部的重力，從而進一步增強了立體支撐抵抗傾覆力矩的能力。將抵抗傾覆力矩用的抗壓和抗拉豎桿件，布置在建筑方形平面的四個角，從而在抵抗任何方向的水平力時，均具有最大的抗力矩的力偶臂。利用立體支撐及各支撐平面內的鋼柱和斜桿，將各樓層重力荷載傳遞至角柱，加大了樓層重力荷載作為抵抗傾覆力矩平衡重的力偶臂，從而提高了作為平衡重的有效性。2、金茂大廈:框筒結構體系。核心為現(xiàn)澆鋼筋混凝土，外框為鋼結構與混凝土結構復合成為鋼結構與混泥土結構復合建造超高層建筑的典范大廈采用超高層建筑史上首次運用的最新結構技術，整幢大樓垂直偏差僅2厘米，樓頂部的晃動連半米都不到，這是世界高樓中最出色的，還可以保證12級大風不倒，同時能抗7級地震。大廈的外墻由大塊的玻璃墻組成，反射出似銀非銀、深淺不一、變化無窮的色彩。大廳采用圓拱式的門框，給人高大寬敞明亮的感覺；墻面選用地中海有孔大理石，能起到良好隔音效果；地面大理石光而不亮，平而不滑。前廳內的八幅銅雕壁畫集中體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)的書法藝術，它通過漢字，從甲骨文、鐘鼎文，一直到篆、隸、楷、草的演變，反映了中國上下五千年的文明史。通往宴會廳的走廊，更是一條藝術長廊，體現(xiàn)出一種高雅的品位和豪華的氣派。3、上海環(huán)球金融中心:鋼筋混凝土結構（SRC結構）、鋼結構（S結構）。上海環(huán)球金融中心是以辦公為主，集商貿、賓館、觀光、會議等設施于一體的綜合型大廈。大樓在90樓（約395米）設置了兩臺風阻尼器，各重150公噸，使用感應器測出建筑物遇風的搖晃程度，及通過電腦計算以控制阻尼器移動的方向，減少大樓由于強風而引起的搖晃，而預計這兩臺阻尼器也將成為世界最高的自動控制阻尼器。為了減少建筑的重量，主要就是減小核心筒內混凝土墻的厚度，因此就需要減小核心筒在側向力作用下的厚度，結構優(yōu)化的方向就是增加周邊墻的剛度，相應的減薄核心筒內墻的厚度。巨型結構的撐是采用鋼管混凝土，這樣可以增加構件的剛度和延性，還有阻尼。采用混凝土填充還是有一個好處是在結構的頂部一般鋼管比較薄，混凝土填充可以增加鋼管的抗屈。4、鳥巢，即國家體育場，系鋼筋混凝土框剪結構和彎扭構件鋼結構，工程造價33億元，建筑面積25.8萬㎡，外部鋼結構的鋼材用量為4.2萬噸，整個工程包括混凝土中的鋼材、螺紋鋼等，總用鋼量達11萬噸。國家體育場工程為特級體育建筑，主體結構設計使用年限100年，耐火等級為一級,抗震設防烈度8度,地下工程防水等級1級。工程主體建筑呈空間馬鞍橢圓形，南北長333米、東西寬294米的，高69米。主體鋼結構形成整體的巨型空間馬鞍形鋼桁架編織式“鳥巢”結構,鋼結構總用鋼量為4.2萬噸，混凝土看臺分為上、中、下三層，看臺混凝土結構為地下1層，地上7層的鋼筋混凝土框架-剪力墻結構體系。鋼結構與混凝土看臺上部完全脫開，互不相連，形式上呈相互圍合，基礎則坐在一個相連的基礎底板上。國家體育場屋頂鋼結構上覆蓋了雙層膜結構，即固定于鋼結構上弦之間的透明的上層ETFE膜和固定于鋼結構下弦之下及內環(huán)側壁的半透明的下層PTFE聲學吊頂。5、國家大劇院：框架-剪力墻混凝土殼體鋼結構，建筑面積21.944萬㎡，外部結構為橢球型雙層鋼網殼結構，粗蓋其內部的歌劇院、音樂廳和大劇場。國家大劇院巨型鋼殼體安裝過程中使用螺栓球網架結構代替普通腳手架作為其臨時施工支撐體系，充分發(fā)揮了網架結構的空間受力性能，而且裝卸方便，可以重復利用。由于該工程體量高大，支撐條件復雜，針對工程需要，進行了支撐體系的合理選型和結構設計研究。國家大劇院鋼殼體為超大型空間鋼結構。其長軸為212.24m，短軸為143.64m，豎軸為45.35m。整個結構完全形成后為穩(wěn)定的殼體結構。國家大劇院鋼殼體由頂環(huán)梁、梁架、斜撐桿及環(huán)向連桿組成。頂環(huán)梁為橢圓形，長軸約為60m，短軸為38m，自重500t左右。梁架又分長軸梁架與短軸梁架，總共有148榀，最大榀的自重約45t。6、中央電視臺新址主樓。從結構角度看，最后竣工時，這兩座斜塔、懸臂結構、9層的裙樓底座及地下室均可整體看作一個完整結構系統(tǒng)。由水平邊梁、柱及斜支撐組成的外筒形成支撐框筒抗側力體系。由于兩座塔樓本身傾斜，而懸臂位置較高并承受風和地震產生的側向荷載，所以本塔樓必須保證足夠的結構穩(wěn)定性，以抵抗由于重力及其它側向荷載作用下產生的傾覆力。外筒、內柱、轉換桁架構成豎向荷載傳遞系統(tǒng)。斜塔、懸臂與裙樓四周均分布了多個利用三角形狀結合形成的鋼結構外筒體。兩座斜塔主要為鋼結構。外筒體結構為一完全支撐框架，其中包括柱、梁及交叉支撐形成一系列的剛性面板，這外筒體結構將伸至塔樓懸臂及裙樓部分，從而為建筑整體提供重力荷載傳力途徑和整體穩(wěn)定系統(tǒng)。大樓整個上部結構內的樓板均用組合鋼梁與及混凝土板建造。樓板的重量由外部鋼筒體與及內部柱子和樓板支承。盡管外鋼筒體的結構構件在兩個平面內有傾角，然而大樓的內柱，包括核心筒的內柱卻均保持垂直。由于塔樓傾斜，同時亦考慮到樓板的深度限制在合理的范圍內，故部分內柱需于塔樓內終止及換轉作配合。這些內柱所支撐的重量將被轉移到內筒和外部鋼筒體上。轉換結構大多采用二層高的桁架結構位置多設于適當位置如設備用房內。轉換結構數(shù)目將盡量控制到最小。7、廣州歌劇院：鋼-鋼砼混合結構。大劇場和多功能廳的外圍護結構（圖2）采用空間組合折板式三向斜交網殼，結構的整體幾何形狀為不規(guī)則多面體。大劇場外圍護結構有64個面和104條棱線，外表面積約為23180m2，最小和最大二面角分別為79°和177.5°；多功能廳外圍護結構有37個面和54條棱線，外表面積約為9440m2，最小和最大二面角分別為43.9°和174.1°。大劇場和多功能廳外圍護結構的每個面均為三角形或四邊形(圖3)，將其邊做若干分段，在面內連接形成三向網格，以邊作為主梁，內部網格則采用次梁連接，主次梁均采用鋼箱梁。在大劇場和多功能廳的外圍護結構落地處設置收邊環(huán)梁，其下設置球形支座，其中多數(shù)為固定鉸支座，支承主梁處的支座為可滑動支座；在兩個鋼網殼的內部于多面體頂點分別設置14個和4個支點，均采用可滑動支座。8、武漢廣播電視中心大樓：鋼筋混凝土框架—筒體剪力墻結構，建筑面積為74462㎡。武漢廣播電視中心大樓坐落于漢口建設大道青年路口，建筑面積為74462m2，其結構形式為鋼筋混凝土框架—筒體剪力墻結構，主樓30層，其中地下室兩層為停車場，局部區(qū)域為一層設備用房，裙樓5~6層，塔樓24層為辦公用房，塔樓上部為8層鋼結構功能用房，頂部為直升機停機坪。其建筑標高為164.8m，在主樓前面30層頂部裝有鋼結構電視發(fā)射塔，塔頂標高為198m。其鋼結構涉及較多如：裙樓屋面鋼結構、頂層屋面鋼結構、頂樓鋼結構發(fā)射塔等。9、國家游泳中心（水立方）：鋼混剪力墻+鋼結構+膜結構，建筑面積79532㎡，總用鋼量6900噸，跨度最大的膜結構建筑（最大跨度130米）。該場館的結構設計來源于愛爾蘭數(shù)學家LordKelvin提出的“三維空間的最有效分割”問題，并利用和改良愛爾蘭教授Weaire和Phelan提出的最優(yōu)化多面體組合體系，創(chuàng)造性的設計出了新型多面體空間剛架結構。本文介紹了該結構體系的幾何構成、性能、多面體空間單元的受力、整體結構體系的構成、ETFE充氣枕的性能分析等有關內容。10、首都博物館新館：框架-剪力墻、鋼結構屋蓋，工程造價7.8億元，建筑面積61680㎡。首都博物館新館上部大跨度鋼結構受力復雜。利用風洞模擬大氣邊界層氣流,對屋蓋上、下表面和建筑外墻在各種風向角下的風壓分布情況、風環(huán)境等進行了測試。在屋蓋挑檐的端部設置百葉,有效地減小了長懸臂結構的風荷載效應。從多自由度體系在脈動風荷載作用下的運動方程出發(fā),根據(jù)隨機振動理論推導出了用于大跨度結構計算的風振系數(shù)公式,并考慮了場地類別、結構阻尼比對脈動增大系數(shù)ξ