開門式屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

開門式屋頂結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

在當(dāng)今世界，越來越多的健身房都采用了移動(dòng)屋頂。移動(dòng)屋頂可以讓觀眾在晴朗的天氣里欣賞戶外世界。同時(shí)，如果天氣不好，他們可以提供保護(hù)，以避免寒冷和炎熱。另一方面，可以在室內(nèi)游泳池中種植天然草坪。世界上已經(jīng)建造了許多開放式房屋結(jié)構(gòu)的健身房，其中許多經(jīng)典設(shè)計(jì)。1989年，加拿大終于建成了直徑為208米的天空屋頂。世界上發(fā)生了重大的影響，引發(fā)了世界上現(xiàn)代房屋結(jié)構(gòu)的新浪潮。之后，日本建造了110米海上屋頂和218米岡蓋爾的屋頂。此后，房屋蓋結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)也發(fā)生了變化。日本小松屋頂?shù)囊苿?dòng)屋頂比以前的房屋蓋結(jié)構(gòu)小很多。屋頂?shù)拈_口可以顯著減少，但可以滿足使用要求，降低建筑材料成本。在日本大分縣的屋頂上，它融合了實(shí)用美觀的優(yōu)勢(shì)，成為一座著名的象征性建筑。體育場(chǎng)館建筑經(jīng)常充當(dāng)一個(gè)城市的標(biāo)志性建筑,而建筑在某種程度上體現(xiàn)著一個(gè)國家的實(shí)力.開合屋蓋結(jié)構(gòu)是由建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)3部分構(gòu)成,設(shè)計(jì)者不但要通曉3方面的知識(shí),還要把它們合理地結(jié)合起來.世界各國不惜重金建造開合屋蓋結(jié)構(gòu)的體育館.同樣,中國也要在大跨度開合屋蓋結(jié)構(gòu)上有所發(fā)展,在上海旗忠森林體育中心網(wǎng)球館,江蘇南通的體育館,浙江杭州黃龍?bào)w育中網(wǎng)球館均已建成.這標(biāo)志著我國科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展.1打開房屋結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史1.1大場(chǎng)地遮陽棚設(shè)計(jì)現(xiàn)代的開合屋蓋結(jié)構(gòu)是在早期簡(jiǎn)單開合結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上逐漸發(fā)展起來的,人類很早就開始使用開合結(jié)構(gòu).現(xiàn)在從古羅馬競(jìng)技場(chǎng)的廢墟中還可以看出開合屋蓋結(jié)構(gòu)柱的遺址.它由Vespusian于公元70年開始設(shè)計(jì),于公元82年由Domitian完成.該橢圓形大劇場(chǎng)尺寸為156m×188m,其中中心場(chǎng)地尺寸為54m×85m,外部為50m的環(huán)形圓,用亞麻帆布遮蓋,以防止觀眾受到強(qiáng)烈陽光的直射,覆蓋面積約為23000m2.遮陽棚的設(shè)計(jì)采用了跨越中心場(chǎng)地上空的永久性索結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想,在這個(gè)透光性很好的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格上鋪設(shè)一層亞麻帆布,為50000名觀眾和中心場(chǎng)地邊緣的表演者遮陽.索采用強(qiáng)度較低的麻繩(抗拉強(qiáng)度40MPa,僅為現(xiàn)代鋼絞線索強(qiáng)度的0.3%),放射狀的索連接在內(nèi)環(huán)索上,內(nèi)環(huán)索由一種麻繩或鐵環(huán)連成的索鏈制成.由于沒有設(shè)置穩(wěn)定索,在風(fēng)力作用下屋面相當(dāng)?shù)牟环€(wěn)定,據(jù)說這一屋面是人工開合的.20世紀(jì)50年代以前的開合結(jié)構(gòu)主要以小型結(jié)構(gòu)為主,并且主要用在非建筑領(lǐng)域,如家庭或部隊(duì)使用的各種帳篷、雨傘、照相機(jī)快門、天文觀測(cè)站可動(dòng)屋面等.1.2薄膜結(jié)構(gòu)的開閉式結(jié)構(gòu)20世紀(jì)50年代至70年代的開合屋蓋結(jié)構(gòu)發(fā)展,以膜折疊形式的開合方式為主.1954年,德國學(xué)者FreiOtto領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)工作小組,開創(chuàng)性地研究和發(fā)展了開合膜結(jié)構(gòu),這種開合方式利用膜材料的可折疊性達(dá)到開合屋面的目的,在歐洲利用這種技術(shù)建成了許多這種類型的建筑物.1965年歐洲建筑師R.Taillibert和西德斯圖加特大學(xué)IL先生合作開發(fā)了薄膜結(jié)構(gòu)屋蓋的開閉標(biāo)準(zhǔn),利用這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)建成了很多游泳館、滑冰場(chǎng)等中小型規(guī)模的開閉式屋蓋結(jié)構(gòu).1976年,這種技術(shù)被應(yīng)用于加拿大蒙特利爾奧運(yùn)會(huì)體育場(chǎng)中(圖1),該體育場(chǎng)中央開口直徑為120m,面積為18000m2,呈橢圓形.通過懸臂斜柱上懸掛的斜拉索將膜屋面折疊收縮于柱頂,屋面材料為PVC膜材,但開合機(jī)構(gòu)復(fù)雜,是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行開合任務(wù)的.它是屋面采用柔性膜材料以折疊方式進(jìn)行開合的規(guī)模最大的建筑.該開合屋蓋結(jié)構(gòu)把折疊膜開合方式的應(yīng)用推到了頂峰.20世紀(jì)80年代以前的開合屋蓋結(jié)構(gòu)大多采用這種開合方式.但是,這種以膜材料折疊形式的開合屋蓋結(jié)構(gòu)存在著一定的內(nèi)在缺陷,在使用中風(fēng)雨等的影響會(huì)使開合運(yùn)行出現(xiàn)故障或膜材料被撕裂.如蒙特利爾奧運(yùn)會(huì)體育館在每年僅有的幾次開合中還經(jīng)常伴隨著故障發(fā)生,每年的維修費(fèi)用非常高.所以其進(jìn)一步的發(fā)展受到了制約,目前只在小跨度建筑上采用.1.3大跨度合作式小松頂結(jié)構(gòu)20世紀(jì)80年代以后的大部分開合屋蓋結(jié)構(gòu)的開合思想,來源于1961年美國建成的用現(xiàn)代牽引技術(shù)驅(qū)動(dòng)的匹茲堡市民體育場(chǎng)(圖2),該結(jié)構(gòu)屬于剛性開合屋蓋結(jié)構(gòu),其跨度為127m,由八瓣不銹鋼屋蓋組成,至今仍具有開拓性意義.之后,世界上建造了上百個(gè)帶有剛性可動(dòng)單元的開合屋蓋建筑.其特點(diǎn)是,均采用了拱架、拱形網(wǎng)殼、部分球殼或平板網(wǎng)架等剛性鋼結(jié)構(gòu)作為移動(dòng)屋蓋單元的受力結(jié)構(gòu),其屋面材料為膜材料、金屬板及其它輕質(zhì)材料.屋蓋系統(tǒng)分成若干個(gè)單元片,通過單元片的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng),使之各片之間的相互剛體運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)屋蓋的開合.這種由剛性開合方式克服了折疊方式的致命缺陷,是大跨度開合屋蓋結(jié)構(gòu)的主要開合方式.1989年加拿大多倫多建成了直徑208m的天空穹頂(圖3),在世界上產(chǎn)生了很大的轟動(dòng)效應(yīng),掀起了世界上建造現(xiàn)代大跨度開合屋蓋結(jié)構(gòu)的新浪潮.之后,日本于1991年建成了跨度136m的有明體育館(圖4),1993年5月建成了跨度110m的海洋夸頂(圖5),1993年還建成了直徑218m的福岡穹頂(圖6),這批開合屋蓋結(jié)構(gòu)的成功建成再一次引起了世界的廣泛注意,海洋穹頂還作為開合屋蓋建筑的經(jīng)典之作列入了同年日本出版的《開閉式屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指針·同解說及設(shè)計(jì)資料集》中.至此,大跨度開合屋蓋結(jié)構(gòu)技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善,世界上對(duì)建造大型開合屋蓋結(jié)構(gòu)的疑慮逐漸消失,并對(duì)其前景和建造的必要性逐漸看好.世界上相繼建成或正在建設(shè)的帶有開合屋蓋的大型體育場(chǎng)有近二十座,面積超過10000m的大型可展屋蓋結(jié)構(gòu)有近十座.如:1997年建成的日本小松穹頂(圖7),荷蘭阿姆斯特丹體育場(chǎng)(圖8),1998年建成的美國亞利桑那州菲尼克斯棒球場(chǎng),日本Tajima穹頂,1999年落成的美國西雅圖新太平洋西北棒球場(chǎng),2000年落成的日本仙臺(tái)穹頂,2001年落成的美國威斯康星洲米勒棒球場(chǎng),日本大分縣穹頂(圖9).這些大規(guī)模的開合屋蓋結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生了非常好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益,許多建筑已成為所在地的標(biāo)志性建筑.2膜結(jié)構(gòu)在大陸架上的應(yīng)用,為保證與一般順氣管網(wǎng)設(shè)計(jì)和安全時(shí),小現(xiàn)代社會(huì)和小環(huán)屋面的開啟對(duì)建筑、結(jié)構(gòu)、生命安全和其他工程有關(guān)事宜有一個(gè)主要的沖擊,基本上就是設(shè)計(jì)兩個(gè)不同的建筑.具有開合屋面的結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段就必須確保足夠的安全設(shè)備.建筑物的安全是由開、合機(jī)構(gòu)保證的.通常對(duì)于開合屋面還沒有國家或地區(qū)規(guī)范,但大量的工程要求知道怎樣做外觀構(gòu)形,怎樣取安全系數(shù),如何分配安全系數(shù)等.在開合屋蓋結(jié)構(gòu)中屋面打開時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)也起到外面門的作用.自然的天空、自然的光線和清新的空氣會(huì)被里邊的人感覺到.關(guān)上時(shí)里邊的人不受雨、雪、嚴(yán)寒和酷暑的侵害,光線也可調(diào)節(jié).開合屋面在遠(yuǎn)古的時(shí)候就使用過:眾所周知羅馬競(jìng)技場(chǎng)觀眾席上的屋面就能開合,現(xiàn)在遺址上還能看到.小型開合屋面在1930年借助起重機(jī)技術(shù)已建成.使用起重機(jī)的歷史很長(zhǎng),在許多國家都有設(shè)計(jì)規(guī)范.該技術(shù)已成功地應(yīng)用到開合屋面上.1951年在美國皮茲堡市民中心127m跨度的穹頂結(jié)構(gòu)已證明吊車技術(shù)可用.1954年德國F.Otto教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組把膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用到開合屋面,并取得了許多有用的結(jié)論.他們系統(tǒng)地說明了膜結(jié)構(gòu)應(yīng)用到開合屋面的可能性,在歐洲按照他們的想法設(shè)計(jì)和建造了幾個(gè)膜結(jié)構(gòu)的開合屋面.蒙特利爾奧林匹克體育館就是其中一例.現(xiàn)在許多小型的開合屋面用在游泳館,溜冰館,大型結(jié)構(gòu)也越來越多.工業(yè)界造船,特殊用途倉庫也需要開合.指導(dǎo)設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)安全是必不可少的.許多結(jié)構(gòu)中能打開,關(guān)閉的部分是窗戶、入口、出口和通風(fēng)口.這些面積與整個(gè)結(jié)構(gòu)相比是小的,大部分情況下對(duì)結(jié)構(gòu)安全不造成影響.有兩種不同的開合結(jié)構(gòu),第1種以關(guān)為主,只有氣候很好時(shí)才打開.第2種以開為主,只有在惡劣氣候(雨,極冷,極熱)時(shí)才關(guān)閉.設(shè)計(jì)時(shí)這兩種情況需分別對(duì)待.3打開房屋蓋結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)3.1自然教育環(huán)境與常規(guī)建筑相比,開合屋蓋結(jié)構(gòu)在使用功能上有以下3方面的特點(diǎn):(1)回歸自然,創(chuàng)造既不受自然界的不利氣候影響,又能保持自然氣息,讓陽光撒滿場(chǎng)地和看臺(tái),使人們重歸自然懷抱的運(yùn)動(dòng)環(huán)境;(2)可以保證諸如奧運(yùn)會(huì)和世界杯開幕式等大型體育及娛樂活動(dòng)的如期舉行;(3)有助于建筑綜合功能的實(shí)現(xiàn).開合屋蓋結(jié)構(gòu)有著特別的機(jī)械系統(tǒng)和控制系統(tǒng),使得開合屋蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜,要綜合考慮建筑功能、結(jié)構(gòu)、機(jī)械和控制系統(tǒng)的相互影響.3.2大型大跨界開屋蓋結(jié)構(gòu)的技術(shù)要求相對(duì)于常規(guī)結(jié)構(gòu),開合屋蓋結(jié)構(gòu)由于有可動(dòng)屋面,隨著屋面的開啟與閉合,存在著許多技術(shù)難題:(1)開合屋蓋結(jié)構(gòu)在不同的狀態(tài)下(開啟、半開啟、閉合、移動(dòng)狀態(tài)),其受到的荷載情況各不相同,特別是在開啟或閉合的移動(dòng)狀態(tài)下,受到的荷載情況相當(dāng)復(fù)雜.合理地進(jìn)行各狀態(tài)受力分析是開合屋蓋結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的大難題.(2)應(yīng)確保開合屋蓋結(jié)構(gòu)具有同常規(guī)結(jié)構(gòu)有同等的安全性、可靠性.這必須以結(jié)構(gòu)體系、機(jī)械系統(tǒng)、控制系統(tǒng)的安全與可靠為前提的.(3)從已建成的開合屋蓋結(jié)構(gòu)來看,機(jī)械系統(tǒng)可動(dòng)部件常有故障發(fā)生.如日本某開合式游泳館,使用一年以后,因可動(dòng)部件生銹而需要經(jīng)常維修.因此,開合屋蓋結(jié)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng)的構(gòu)造應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單,這樣能提高機(jī)械系統(tǒng)的可靠性,而且即使有了故障也便于維修管理.(4)在施工方面,大型開合屋蓋結(jié)構(gòu)對(duì)施工技術(shù)、測(cè)量技術(shù)和檢測(cè)技術(shù)提出更高的要求.對(duì)于采用輪軌系統(tǒng)的開合屋蓋結(jié)構(gòu),軌道的安裝精度對(duì)屋頂?shù)倪\(yùn)行性能有直接的影響.軌道不平整將會(huì)引起行走臺(tái)車蛇行運(yùn)動(dòng)而使屋頂左右搖晃、上下振動(dòng),甚至于因行走臺(tái)車車輪反力不均勻而引起車輪空轉(zhuǎn)、脫軌等事故,也有可能出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)臺(tái)車動(dòng)力不足、行走臺(tái)車受力不均勻、構(gòu)件疲勞破壞等問題,(5)為適應(yīng)多功能、多用途的要求,開合屋蓋結(jié)構(gòu)對(duì)采光、通風(fēng)、音響、空調(diào)和防災(zāi)要素的要求非常高,要適應(yīng)不同使用狀態(tài)的使用要求.如何解決以上技術(shù)難題是成功進(jìn)行開合屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵.3.3復(fù)合開屋蓋結(jié)構(gòu)的評(píng)價(jià)原則開合屋蓋結(jié)構(gòu)作為建筑物的一種形式,具有常規(guī)建筑的許多共性,但是,可動(dòng)屋面的存在又為這類建筑帶來了許多特性.開合屋蓋結(jié)構(gòu)是否合理直接關(guān)系著建筑物的外觀效果、使用功能、安全性、經(jīng)濟(jì)可行性等因素.已建開合屋蓋結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)表明,一個(gè)開合屋蓋結(jié)構(gòu)的成功實(shí)現(xiàn)除受開合方式、開啟位置及形狀等建筑要素的影響外,還受到結(jié)構(gòu)、機(jī)械系統(tǒng)等多方面因素的制約.綜合已建工程的經(jīng)驗(yàn),評(píng)價(jià)一個(gè)開合屋蓋結(jié)構(gòu)優(yōu)劣的原則可以從以下幾個(gè)方面來考慮:(1)屋頂開啟率.建筑與功能方面的評(píng)價(jià)應(yīng)根據(jù)建筑在城市規(guī)劃中的合理性、建筑的室內(nèi)外空間效果、觀賞性體育空間和運(yùn)動(dòng)性空間的創(chuàng)造來進(jìn)行.單從使用角度來看,屋面的開啟率越大越好,但過大的開啟率會(huì)造成建設(shè)成本和占地面積的增加,因此應(yīng)根據(jù)建筑效果、使用功能和建設(shè)經(jīng)濟(jì)條件等因素尋求最佳的開啟率.(2)屋面結(jié)構(gòu)的布置結(jié)構(gòu)體系要合理.宜優(yōu)先采用軌道支撐結(jié)構(gòu)的變形對(duì)可動(dòng)屋面運(yùn)行影響較小的結(jié)構(gòu)形式,以及開合過程中可動(dòng)屋面對(duì)支撐結(jié)構(gòu)的內(nèi)力及變形較小的結(jié)構(gòu)形式.屋面各部分宜具有規(guī)則的幾何外形(可用數(shù)學(xué)表達(dá)式對(duì)其空間形狀進(jìn)行描述),這對(duì)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析、風(fēng)洞試驗(yàn)、加工、制造和安裝帶來很大的方便.在此基礎(chǔ)上,盡量采用既可靠又新穎的機(jī)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)方案.(3)機(jī)械系統(tǒng)的可靠性原則可動(dòng)屋面的運(yùn)動(dòng)軌跡越簡(jiǎn)單越好,移動(dòng)方式也越少越好.越是簡(jiǎn)單的機(jī)械系統(tǒng),其可靠性越高.一個(gè)好的開合屋蓋結(jié)構(gòu)的機(jī)械系統(tǒng),應(yīng)該是原理明確、運(yùn)用已有的可靠技術(shù)、大量采用標(biāo)準(zhǔn)零部件、便于維修和更換的.(4)加強(qiáng)健康監(jiān)測(cè),確保開口屋蓋結(jié)構(gòu)開合屋蓋結(jié)構(gòu)的機(jī)械部分是故障的多發(fā)地點(diǎn),建筑物的整體安全和可靠性取決于此.開合屋蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行全天候的監(jiān)測(cè)和管理,安全措施越得當(dāng),管理工作越到位,開合屋蓋結(jié)構(gòu)的故障率越小、使用年限越長(zhǎng).(5)建筑經(jīng)濟(jì)效率的評(píng)價(jià)及合理的方案開合屋蓋結(jié)構(gòu)的造價(jià)比常規(guī)結(jié)構(gòu)要高,應(yīng)對(duì)開合屋蓋結(jié)構(gòu)的制造、安裝的造價(jià)以及使用中屋面開合增加的營運(yùn)成本,還有整個(gè)建筑的經(jīng)濟(jì)效率問題進(jìn)行評(píng)價(jià),尋求經(jīng)濟(jì)合理的方案.4打開和關(guān)閉屋頂結(jié)構(gòu)4.1可動(dòng)屋頂設(shè)計(jì)由于建筑功能的不同,開合屋蓋結(jié)構(gòu)根據(jù)可動(dòng)屋面的開合頻率可以分為:(1)每年兩次,夏季開啟、冬季閉合,如法國Blvd.Carnot游泳館.這種類型的開合屋蓋結(jié)構(gòu),可動(dòng)屋面很少使用;而且很多時(shí)候可動(dòng)屋面設(shè)計(jì)成易于安裝和拆除的,屋面材料常采用膜材.(2)大部分時(shí)間處在閉合狀態(tài)小部分時(shí)間處在開啟狀態(tài),如美國匹茲堡市民體育場(chǎng).這種類型的開合屋蓋結(jié)構(gòu),主要使用功能是舉行室內(nèi)的活動(dòng).一些小型的該類結(jié)構(gòu)在冬季會(huì)處在開啟狀態(tài),消除雪荷載.(3)大部分時(shí)間處在開啟狀態(tài)小部分時(shí)間處在閉合狀態(tài),如日本大分縣穹頂.這種類型的開合屋蓋結(jié)構(gòu),主要使用功能是舉行室內(nèi)外的活動(dòng),在下雨時(shí)關(guān)閉可動(dòng)屋面,繼續(xù)舉行活動(dòng).這類結(jié)構(gòu)在遭受最大風(fēng)荷載作用時(shí),可動(dòng)屋面是打開的,以減小風(fēng)荷載.(4)經(jīng)常進(jìn)行開合操作,如日本海洋穹頂.這類根據(jù)天氣情況和舉行活動(dòng)的性質(zhì)決定可動(dòng)屋面是開啟還是閉合.4.2可展桁架+柔性愈合的一般工程實(shí)例開合屋蓋結(jié)構(gòu)是從可展結(jié)構(gòu)引申出來的,可展結(jié)構(gòu)的展開機(jī)理有很多種,英國劍橋大學(xué)的DSL實(shí)驗(yàn)室專門從事展開機(jī)理的研究.理論上所有的展開機(jī)理都可以應(yīng)用于開合屋蓋結(jié)構(gòu),但考慮可靠性和經(jīng)濟(jì)性后,目前只有為數(shù)不多的展開機(jī)理應(yīng)用于已建工程.根據(jù)可動(dòng)屋面的剛度性質(zhì),開合屋蓋結(jié)構(gòu)分為剛性開合和柔性開合兩大類.柔性開合的可動(dòng)屋面一般由張拉膜或者可展鋼架+骨架膜組成,其開合利用了膜材的可折疊性,開啟狀態(tài)時(shí),可動(dòng)屋面被折疊或壓縮,自身沒有剛度.采用折疊方式典型的工程是加拿大的蒙特利爾奧運(yùn)會(huì)體育場(chǎng),該工程的折疊屋面存在著很多問題,目前這種開合方式只成功應(yīng)用于比較小型的開合屋蓋結(jié)構(gòu).而可展桁架+柔性屋面材料的開合方式現(xiàn)在還處在起步階段,而且可展桁架技術(shù)的發(fā)展主要目的在于快速建造而不是在于開合屋蓋結(jié)構(gòu).以下依次列出各種開合方式的典型工程實(shí)例:4.2.1種合天式組合水平移動(dòng)方式是從橋式起重機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,是比較成熟的一種開合方式,目前采用水平移動(dòng)方式的開合屋蓋結(jié)構(gòu)非常多,典型的有圖10所示的美國休斯頓MinuteMaidPark棒球場(chǎng)、圖5所示的日本海洋穹頂、圖4所示的日本有明體育館.4.2.2空間移動(dòng)方面的設(shè)計(jì)空間移動(dòng)方式是開合屋蓋結(jié)構(gòu)最近的發(fā)展趨勢(shì).可動(dòng)屋面沿著有坡度的曲線軌道移動(dòng),由于可動(dòng)屋面的自重將產(chǎn)生一定的移動(dòng)阻力,所以可動(dòng)屋面一般面積不會(huì)太大,而且采用輕型屋面材料為主.空間移動(dòng)方式的開合屋蓋結(jié)構(gòu),開啟率比較小,而且設(shè)計(jì)難度最高,但是由于能滿足建筑外形的美觀需要,所以越來越受到青睞.典型的工程有圖9所示的日本大分縣穹頂、圖7所示的日本小松穹頂、圖8所示的荷蘭阿姆斯特丹體育館.4.2.3現(xiàn)代牽引技術(shù)的活動(dòng)可動(dòng)屋面在水平的圓弧軌道上移動(dòng),而且有一個(gè)豎直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸.第一個(gè)采用現(xiàn)代牽引技術(shù)的開合屋蓋結(jié)構(gòu)采用的就是這種開合方式.采用該開合方式的典型工程主要有圖2所示的美國匹茲堡市民體育場(chǎng)、圖6所示的日本福岡穹頂.4.2.4污漬式的關(guān)系與上一種開合方式一樣,可動(dòng)屋面繞軸旋轉(zhuǎn),但是旋轉(zhuǎn)軸是水平的.目前采用這種開合方式的基本上是小型的開合屋蓋結(jié)構(gòu),如圖11所示的德國2000年博覽會(huì)VenezuelanPavillion和圖12所示的昆明世博會(huì)藝術(shù)廣場(chǎng)觀眾席雨棚.從嚴(yán)格意義上來說,昆明世博會(huì)藝術(shù)廣場(chǎng)觀眾席雨棚只能算是可動(dòng)建筑,不能算是開合屋蓋結(jié)構(gòu).4.2.5水平移動(dòng)+繞豎軸旋轉(zhuǎn)對(duì)于一些大型的開合屋蓋結(jié)構(gòu),為了滿足建筑上足夠大的