大跨度結構建筑設計論文

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1簡述建筑設計中的大跨度結構

膜結構相比于其它三種結構比更為少見，一般僅存在在大型橋梁建筑中，在工民建中比較少見＾膜結構主要是通過膜內空氣支撐，承載力低于常規(guī)結構，這一點在實際應用中需要格外注意。膜結構的形態(tài)復雜多變，可根據建筑物的特點與其他結構搭配使用，提高建筑物的承載力，也可獨立作為大跨度結構使用。膜結構最大的特點就是自重輕、跨度大，可節(jié)約施工成本，而且膜結構建筑物的抗災害性能高于一般的建筑，在同等建筑模型下，膜結構的抗震性能高出普通建筑45％以上。膜結構建筑造型自由豐富、施工方便、具有良好的經濟性和較高透光性且自潔性好，可減少建筑圍護成本，屬于綠色、環(huán)保的高新建筑結構。膜結構建筑外形多變，多變的曲面所形成的內部空間既寬大宏偉又富有運動感，符合新型建筑設計的理念。缺點是耐久性較差，且一旦出現(xiàn)破損修復較難，這也是影響膜結構發(fā)展的主要阻力。懸索結構是利用大尺寸鋼索來牽引建筑，來提高建筑穩(wěn)定性的一種結構，常見于大型橋梁，懸索結構自重大、施工難度大、成本高，但是它負荷能力強、結構極其穩(wěn)定、可增加建筑的美觀度。懸索結構存在笨重、難以維護等缺點，故近年來懸索結構出現(xiàn)的頻率有所下降，但是，懸索結構憑借著極高的負載與良好的穩(wěn)定性，在建筑業(yè)中仍具有不可替代的作用。

2大跨度結構中存在的問題與其解決辦法

2．1使用年限問題與其解決方案

大跨度建筑中最讓人擔心的問題就是其使用年限，大跨度結構的設計、施工需要投入大量的人力、物力，一旦出現(xiàn)問題將帶來嚴重的經濟損失。由于大跨度結構本身的力學特點，其建筑材料老化速度高于一般的建筑，時間一長，建筑的框架可能出現(xiàn)彎曲、塌陷等系列問題。為了解決大跨度結構壽命短的問題，設計人員可以考慮通過傳遞路線變短來少量的縮小結構規(guī)模，通過使用復合結構來優(yōu)化建筑物的力學模型，減少材料的載荷，再通過適當加厚板材等方式來提高結構的力學利用效率，增加使用年限。

2．2檢核問題與其解決方案

大跨度結構不同于一般的結構，每種大跨度結構的力學模型都具有很強的獨特性，故大跨度建筑在投入使用之前要進行多次的力學檢核，確保建筑足夠安全。而建筑在經過一段時間的使用后，勢必會發(fā)生結構老化的問題，而大跨度結構的力學模型不穩(wěn)定，老化的速度比較快，如果沒有得到定期檢核還會造成很大程度的損失。而大跨度結構的檢核難度很大，很容易出現(xiàn)漏檢、錯檢的間題，近年來，因為大跨度結構不穩(wěn)定造成的人員傷亡事故經常發(fā)生。為了解決這一問題，我們要從兩個方面入手：從設計的角度考慮，進行建筑設計時設計人員要做出建筑物大跨度結構的老化模型，分析結構的力學弱點，通過優(yōu)化設計減少高承載結構的使用，減少后期檢核工作的負擔。而建筑物的管理方也要定期與建筑設計方溝通，及時遞交建筑的力學數據，定期對力學弱點不穩(wěn)進行維護，通過定點檢核和高頻檢核來提高建筑物的安全性。

2．3大跨度結構的未來發(fā)展方向

大跨度結構具有低自重、高負載、美觀度好、自潔性好等優(yōu)點，是一種非常優(yōu)秀的建筑結構。但是，從另外的角度來講，大跨度結構具有力學模型不穩(wěn)定、老化速度快、維護成本高等弊病，故不適合中小型工民建。就目前來說，自重大、負載高的大跨度結構（如懸索結構）逐漸淡出人們的視野，而新興的低自重、變化性強的結構（如膜結構）則具有極強的市場潛力，由此可見，大跨度結構正由原本的“大體積、笨重”式變?yōu)椤`活、輕盈”式．大跨度結構具有獨特的優(yōu)勢，在建筑行業(yè)具有十分廣闊的前景，我國需要不斷加強在這方面的研究。對于我國現(xiàn)階段的建筑行業(yè)，不斷的創(chuàng)新和新型的建筑發(fā)展才是主旋律，相信廣大從業(yè)人員會設計和開發(fā)出更加優(yōu)秀的大跨度結構。

作者：常寶 單位：佳木斯市建筑設計研究院