大跨建筑中拱結構的應用及表現(xiàn).pdf

1、本文以最為經典的形態(tài)作用結構——拱結構為研究對象，試圖從結構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構和建造詩學的發(fā)展歷史。
　　拱是桿軸線為曲線并且在豎向荷載下會產生水平反力的結構，內力主要為壓力，是使構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、傳導方式與結構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)梁式結構難以實現(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、鋼等材料的應用，提高了結構承載效率的同時，為拱結構賦予了新的豐富的形象。結構形象從沉重到輕盈的飛躍是拱結構在當代社會發(fā)展的明顯趨勢。
　　在當代大跨建筑中，拱結構作為建筑屋蓋的主要支承結構，獨立應用或者與其他結構組成組合結構，共同承受荷載。拱結構通過各種組合手法的運用，創(chuàng)造了形式迥異的結構形態(tài)，為建筑設計提供豐富多彩的創(chuàng)作手段。拱在三大結構體系中的應用特點為：
　　推力結構體系中，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，拱以邊緣構件、肋的形式應用于殼體結構，提高結構承載力，同時豐富著結構的表現(xiàn)力。
　　張拉結構體系中，拱、索的結合，可以代替常規(guī)下必然沿屋蓋周邊出現(xiàn)的邊梁和支柱，從而解放屋蓋一側或四周為無柱的開放空間。建筑造型上，拱與索的組合結構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效果

4、；大跨建筑中，膜結構多與索、桁架、空間網架、拱等結構組合，形成骨架支撐，獲得建筑形態(tài)、增大建筑的跨度以及結構的承載力。
　　彎剪結構體系中，在大跨體育建筑中，拱與懸臂結構的組合結構常被用于屋蓋結構；同時，拱作為大跨建筑的獨立承載結構，通過懸掛的吊索或吊桿，懸吊其他形式的屋蓋，如網殼、梁等其他結構形式，也廣泛應用于當代大跨建筑中，為建筑造型提供了無限潛力。
　　拱結構表現(xiàn)對當代大跨建筑設計構思的影響，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。結構與環(huán)境相結合，主要通過體量的突顯與隱藏，形態(tài)的相似與異構，尺度的對話與無視，材料質感的協(xié)調與對立，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計中，結構與材料的組合應用、結構的力學邏輯、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，結構的形態(tài)性能特點構筑了建筑的邏輯與表現(xiàn)。
　　本文通過對國內外現(xiàn)代大跨度建筑中拱結構的應用及表現(xiàn)的研究，