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(duì)象，試圖從結(jié)構(gòu)和建造的角度分析當(dāng)代作品，努力挖掘當(dāng)代建筑形式作為一種結(jié)構(gòu)和建造詩(shī)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(huì)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(shí)現(xiàn)梁式結(jié)構(gòu)難以實(shí)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(shí)，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(dāng)代社會(huì)發(fā)展的明顯趨勢(shì)。
　　在當(dāng)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(dú)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(guò)各種組合手法的運(yùn)用，創(chuàng)造了形式迥異的結(jié)構(gòu)形態(tài)，為建筑設(shè)計(jì)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(diǎn)為：
　　推力結(jié)構(gòu)體系中，單拱通過(guò)并

3、列組合與交叉組合可形成無(wú)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(dú)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(shí)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(wú)柱的開(kāi)放空間。建筑造型上，拱與索的組合結(jié)構(gòu)可塑造出獨(dú)特的頗具震撼力的建筑形象，增添張揚(yáng)之勢(shì)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(shí)，拱作為大跨建筑的獨(dú)立承載結(jié)構(gòu)，通過(guò)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(dāng)代大跨建筑中，為建筑造型提供了無(wú)限潛力。
　　拱結(jié)構(gòu)表現(xiàn)對(duì)當(dāng)代大跨建筑設(shè)計(jì)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(diǎn)等四方面。結(jié)構(gòu)與環(huán)境相結(jié)合，主要通過(guò)體量的突顯與隱藏，形態(tài)的相似與異構(gòu)，尺度的對(duì)話與無(wú)視，材料質(zhì)感的協(xié)調(diào)與對(duì)立，以及涉及于地域文化的隱喻與象征等方面來(lái)與環(huán)境對(duì)話；大跨建筑造型與空間設(shè)計(jì)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(duì)空間和體量的表征以及個(gè)性的賦予為建筑造型及空間的創(chuàng)新提供了契機(jī)。在這里，結(jié)構(gòu)的形態(tài)性能特點(diǎn)構(gòu)筑了建筑的邏輯與表現(xiàn)。
　　本文通過(guò)對(duì)國(guó)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，