建筑結構選型及實例分析

孟源

（華北水利水電大學建筑學院）

1 實例分析

1.1 大跨度建筑的混合空間結構選型

1.1.1 概述

大跨度建筑混合空間結構，指的是將鋼架結構、桁架結構、拱式結構、薄壁結構、網架結構、懸索結構和薄膜結構等不同形式的結構經過合理組合，形成的空間結構形式。混合空間充分發揮各種結構及空間材料的特長，彌補了單一大跨結構受力或材料上的不足。混合空間結構形成的建筑造型更加豐富多彩，適用的建筑功能也更為廣泛。

1.1.2 實例分析

臺州市體育中心主體育場：

（1）工程概況

臺州市體育中心主體育場位于浙江省臺州市中心，是2006年浙江省運動會的主會場，整座建筑按照國際甲級標準設計，總建筑面積達6.1萬m2，固定觀眾座位4.2萬席，總投資約為3億元人民幣。該主場館的設計寓意是“揚帆起航”，在藍天白云的映照下，巨大的曲線型白色頂蓬，就像一艘鼓足了風帆正待遠航的大帆船，也象征著臺州這座新興的沿海港口城市在改革開放的大潮中勇往直前的精神。

（2）實例分析

該體育中心主體育場的結構形式為大懸挑看臺結構梁（看臺部分），以及桅桿與斜拉索網殼混合結構體系。看臺采用了大懸挑預應力混凝土結構，看臺梁的最大懸挑跨度為17m，看臺罩棚采用了斜拉索網殼結構，建筑造型和設計立意注重體現地方人文特點與體育精神。采用大尺度懸挑的看臺和輕盈、懸浮的看臺罩棚，配合高聳的桅桿狀立柱，緊繃的懸索，形成了流動波浪般的造型曲線，使體育館像是一艘楊帆起航的巨艦。

1.2 高層建筑的結構選型

1.2.1 概述

高層建筑與城市社會發展的關系密切，隨著社會城市化程度的加深，人口的持續增長，為節約及充分利用城市土地資源，高層建筑的數量仍將在全國各大城市中持續增長，高層建筑結構選型的重要性不言而喻。并且，高層建筑結構復雜性也日益增長，人們追求高品質生活環境對環保與節能優化等要求，使高層建筑的結構選型除了安全性滿足之外，還應考慮經濟性、合理性，不能一味攀高，舍本逐末。

1.2.2 實例分析：框架剪力墻結構體系

奉化華信國際大酒店：

（1）工程概況

奉化華信國際大酒店位于浙江省寧波奉化，地處奉化市中山東路，南接岳林廣場，西鄰奉化江。由香港華信集團投資近3億元興建而成。酒店與華信國際商貿城聯袂而成，總建筑面積8.5萬余平方米，高近80m，功能齊全，設施先進，酒店擁有各類超大豪華客房227間，餐飲設施宏大，可容納1800余人同時就餐。該酒店采用框架剪力墻結構體系。

（2）實例分析

奉化華信國際大酒店采用的是現澆鋼筋混凝土剪力墻結構，建筑的兩端及中間的豎向交通部位等，均設置了通高的鋼筋混凝土剪力墻，各個方向剪力墻的布置做到了分散、均勻、周邊、對稱的準則。在該酒店的結構體系中，豎向荷載由框架柱和剪力墻承擔，水平作用力由剪力墻承擔。內部平面布置靈活，滿足該酒店不同種類套房需求。

1.3 超高層結構體系與大跨度結構體系結合的建筑結構選型

1.3.1 概述

隨著現代建筑科技的提高，超高層的結構形式也在不斷創新，而不是局限于用筒體結構體系來抵御建筑所承受的豎向荷載及水平作用，利用大跨度結構體系與超高層結構體系結合，可以提高結構的抗側剛度，改善結構的受力性能。不僅如此，還有增加建筑室內采光，減輕結構自重，使建筑造型更加新穎獨特的優點。

1.3.2 實例

科塞羅達國家公園內的電視塔：

（1）工程概況

科塞羅拉國家公園內的電視塔是由建筑師諾曼福斯特設計，位于西班牙巴塞羅那科塞羅拉國家公園的一座山丘之上。該電視塔高達288m，如果采用傳統的鋼筋混凝土承重體系，計算得出需要一個直徑25m的深基礎。福斯特通過分析懸索橋、造船等技術，最終選擇采用拉索桅桿原理的懸掛體系，結果只需要建造一個直徑4.5m的基礎，大大減小了對山體的破壞，最大化的保護了公園的自然環境。

（2）實例分析

科塞羅那國家公園內的電視塔的結構采用預制混凝土核心筒框架結構與大跨結構體系中的拉索結合。支撐整個塔身的預制混凝土核心筒立于一個獨立基礎之上，基礎直徑4.5m，塔身被三條呈120°角傾斜的鋼索牽引。整個懸掛樓面的荷載通過垂直吊桿和內部斜拉桿件傳遞到鋼筋混凝土塔柱上，再由塔柱傳至地面。水平荷載由拉索和塔柱一同承擔。斜拉索也打破了常規高塔的單調，使高塔造型更為新穎。

2 結語

一個設計方案能否實現，結構是否合理至關重要，結合結構選型構思建筑方案，才能達到事半功倍的效果。

[1]計學閏.結構概念體系和選型.哈爾濱黑龍江科學技術出版社，2000.

[2]同濟大學.建筑形態設計基礎.北京：中國建筑工業大學出版社，1991.

[3]鄧中美.大跨度建筑的空間形態與結構技術理念探析.