大跨建筑中拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及表現(xiàn).pdf

1、本文以最為經(jīng)典的形態(tài)作用結(jié)構(gòu)——拱結(jié)構(gòu)為研究對象，試圖從結(jié)構(gòu)和建造的角度分析當代作品，努力挖掘當代建筑形式作為一種結(jié)構(gòu)和建造詩學(xué)的發(fā)展歷史。
　　拱是桿軸線為曲線并且在豎向荷載下會產(chǎn)生水平反力的結(jié)構(gòu)，內(nèi)力主要為壓力，是使構(gòu)件擺脫彎曲變形的一種突破性發(fā)展；幾何形態(tài)多樣，力的分布、傳導(dǎo)方式與結(jié)構(gòu)的承載效率主要受線型、矢跨比、截面形式及材料性能的影響。拱能夠利用磚、石砌體等脆性材料的抗壓性能，實現(xiàn)梁式結(jié)構(gòu)難以實現(xiàn)的大跨度。隨著建筑材料的

2、不斷發(fā)展，鑄鐵、木材、鋼筋混凝土、鋼等材料的應(yīng)用，提高了結(jié)構(gòu)承載效率的同時，為拱結(jié)構(gòu)賦予了新的豐富的形象。結(jié)構(gòu)形象從沉重到輕盈的飛躍是拱結(jié)構(gòu)在當代社會發(fā)展的明顯趨勢。
　　在當代大跨建筑中，拱結(jié)構(gòu)作為建筑屋蓋的主要支承結(jié)構(gòu)，獨立應(yīng)用或者與其他結(jié)構(gòu)組成組合結(jié)構(gòu)，共同承受荷載。拱結(jié)構(gòu)通過各種組合手法的運用，創(chuàng)造了形式迥異的結(jié)構(gòu)形態(tài)，為建筑設(shè)計提供豐富多彩的創(chuàng)作手段。拱在三大結(jié)構(gòu)體系中的應(yīng)用特點為：
　　推力結(jié)構(gòu)體系中，單拱通過并

3、列組合與交叉組合可形成無限延伸的建筑空間，較多的平面形狀和高低不一的空間變化以及形體變化，從而塑造出新穎獨特的建筑造型。在拱與殼的組合中，拱以邊緣構(gòu)件、肋的形式應(yīng)用于殼體結(jié)構(gòu)，提高結(jié)構(gòu)承載力，同時豐富著結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)力。
　　張拉結(jié)構(gòu)體系中，拱、索的結(jié)合，可以代替常規(guī)下必然沿屋蓋周邊出現(xiàn)的邊梁和支柱，從而解放屋蓋一側(cè)或四周為無柱的開放空間。建筑造型上，拱與索的組合結(jié)構(gòu)可塑造出獨特的頗具震撼力的建筑形象，增添張揚之勢和輕盈剔透的藝術(shù)效果

4、；大跨建筑中，膜結(jié)構(gòu)多與索、桁架、空間網(wǎng)架、拱等結(jié)構(gòu)組合，形成骨架支撐，獲得建筑形態(tài)、增大建筑的跨度以及結(jié)構(gòu)的承載力。
　　彎剪結(jié)構(gòu)體系中，在大跨體育建筑中，拱與懸臂結(jié)構(gòu)的組合結(jié)構(gòu)常被用于屋蓋結(jié)構(gòu)；同時，拱作為大跨建筑的獨立承載結(jié)構(gòu)，通過懸掛的吊索或吊桿，懸吊其他形式的屋蓋，如網(wǎng)殼、梁等其他結(jié)構(gòu)形式，也廣泛應(yīng)用于當代大跨建筑中，為建筑造型提供了無限潛力。
　　拱結(jié)構(gòu)表現(xiàn)對當代大跨建筑設(shè)計構(gòu)思的影響，主要體現(xiàn)于基地環(huán)境、建筑造

5、型、空間及界面、節(jié)點等四方面。結(jié)構(gòu)與環(huán)境相結(jié)合，主要通過體量的突顯與隱藏，形態(tài)的相似與異構(gòu)，尺度的對話與無視，材料質(zhì)感的協(xié)調(diào)與對立，以及涉及于地域文化的隱喻與象征等方面來與環(huán)境對話；大跨建筑造型與空間設(shè)計中，結(jié)構(gòu)與材料的組合應(yīng)用、結(jié)構(gòu)的力學(xué)邏輯、幾何形狀對空間和體量的表征以及個性的賦予為建筑造型及空間的創(chuàng)新提供了契機。在這里，結(jié)構(gòu)的形態(tài)性能特點構(gòu)筑了建筑的邏輯與表現(xiàn)。
　　本文通過對國內(nèi)外現(xiàn)代大跨度建筑中拱結(jié)構(gòu)的應(yīng)用及表現(xiàn)的研究，