大跨度空间结构.doc

摘要:随着技术的发展,大跨度空间结构越来越多的在各领域运用,本文先对大跨度空间结构的起源与历史进行介绍,再对空间结构委员会成立三十年来在空间结构领域作了介绍,重点系统论述了三十年来各时期大跨度空间结构发展与应用情况。全面阐述了我国大跨度空间结构近期发展的特点,包括在各类公共建筑中的应用情况、空间结构体系的发展与技术进步。关键词:发展历程,:横向跨越60米以上空间的各类结构可称为大跨度空间结构。常用的大跨度空间结构形式包括折板结构、壳体结构、网架结构、悬索结构、充气结构、篷帐张力结构等。大跨度空间结构是的重要标志之一。世界各国对空间结构的研究和发展都极为重视,例如国际性的博览会、奥运会、亚运会等,各国都以新型的空间结构来展示本,空间结构已经成为衡量一个高低的标志之一。:实际上,人类很早以前就认识到穹隆具有用最小的表面封闭最大的空间的优点。效仿洞穴穹顶,人们建造了许多砖石穹顶,如我国东汉时期河南洛阳的地下砖砌墓穴,公元前1185年古希腊迈西尼国王墓等。古罗马最著名的穹顶是万神殿,也是建筑史上最早、最大跨度的拱建筑。被誉为展现穹力的杰作。然而,在尚无力学与结构理论以前,凭借已有的经验与大胆探索来建造房屋,难免发生事故。公元537年东罗马帝国建造的圣索亚教堂,还有公元1612年建造的罗马圣彼得教堂都出现多较严重问题。1742年罗马教皇下令检查圣彼得教堂问题原因,三位科学家经过认真调研和计算分析后,作出了解决方案。这工程实例表明工程结构经验时代的结束和科学时期的到来。工程结构的发展推动了理论研究的进步,理论成果的指导完善了工程实践,这是建筑结构科学得以不断进步的历史规律。19世纪的工业革命促使科学技术飞快进步。生铁材料出现以后引起了建筑结构革命性的变化。1787年英国出现机扎熟铁条,1831年英国有出现机扎出角铁,1845年法国人碾压出熟铁工字梁。1851年在伦敦海德公园举行首届国际博览会的展览馆水晶宫。是完全用铁材与玻璃建造的第一栋房屋。1856年英国人贝斯麦首次用转炉炼钢成功,钢材开始用于建筑结构。进一步出现了轧制型钢和铆钉连接方法,钢结构得到广泛应用。1863年,由德国人设计,在柏林建造了第一个钢穹顶,直径30m用于煤气罐的顶盖,其形式是以若干圆弧形拱汇交到一个顶环,形成辐射型体系,再加若干道中间水平环以及同一方向斜杆,形成被后人称道的“施威德勒穹顶”,可以说施威德勒穹顶已经是空间结构中单层球面网壳的雏形,后来发展的许多网壳都是在施威德勒穹顶的基础上加以变化构成的。1896年俄国名誉院士苏霍夫在尼西尼诺夫高洛德市展览会建筑工程陈列馆中展示了一个网状筒拱,跨度13~22m,用弯成曲折形的扁铁在转折处用锚钉相连构成。可以认为这是早期的柱面网壳。同一年苏霍夫研究了悬挂网理论,在夏诺夫哥罗德采用相互交叉的柔性钢板条,在交点处固定形成钢条网结构,代替一般刚性受弯构件的屋盖。与普通屋架相比,能够减轻自重约1/4,形成了早期的悬挂架构。伴随钢结构的迅速发展,钢筋混凝土结构也日益成熟起来。1842年英国人发明混凝土制作法。1886年德板荷载试验确定了钢筋受拉、混凝土受压的钢筋混凝土理论。1892年法国人用圆钢筋埋入混凝土作整体梁板结构,随即钢筋混凝土广泛开始运用