建筑结构选型参观实习报告

浙江工业大学建筑工程学院

建筑结构选型参观实习报告

姓 名：李闯班 级：土木学 号：

指导教师：单鲁阳

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2010.04

一、 上海世博会阳光谷索膜结构

1、

上海世博会阳光谷索膜结构简介

“世博轴”膜结构是上海世博会的主入口，“世博轴”膜结构是连接中国馆、世博中心、文化中心四大场馆及周边轨道交通的主要人行交通枢纽。“世博轴”膜结构分为地上两层，地下两层，当你信步在这个巨大通道里，面前是豁然洒下的阳光，抬眼是朗朗天际。

世界上首次采用的阳光谷膜结构是世博轴工程的独具特色。索膜结构:在这条长约1000米，宽100米的大道上，错落有致地分布着6个极为吸引眼球的倒锥形钢结构，她就是叫阳光谷(阳光谷膜结构)；阳光谷膜结构穿插于世博轴之中。自然光透过阳光谷玻璃倾泻入地，可满足部分地下空间的采光、通风，提升地下空间的舒适感。6个阳光谷膜结构造型各异，尺寸也不尽相同。其上部开口面积相当于一个足球场，整体高40米，像一朵玻璃喇叭花从地下悄然绽放，晶莹剔透。

这6个阳光谷膜结构之间的索膜结构是迄今为止世界上规模最大的连续张拉索膜结构，总面积达77224平方米，最大跨度97米，由31个外側桅杆、19个下拉点以及18个与阳光谷膜结构的拉结点通过13种不同功能索膜张拉而成，膜片数量69片，其中最大的膜单片面积达1780平方米。索膜选用了一种名为PTFE（聚四氟乙烯）的涂层玻璃纤维，玻纤膜材料厚度仅为1毫米，但强度高，设计张力达到5吨/㎡；具有不易燃性、防紫外线、抗风化、高反射性、节能、环保等特点。由于玻纤索膜表层含有一层功能性涂料，具有自清洁功能；由于颜色会发生氧化，因此淡黄色的玻纤索膜在阳光照射下，会变得越来越白，显得愈发明亮。

2、

膜结构的特点及其应用

膜结构是由优良性能的高强薄膜材料和加强构件（钢索或钢架、钢柱）通过一定方式使其内部产生一定的预张应力以形成具有一定刚度并承受一定外荷载、能够覆盖大空间的一种空间结构形式。

膜结构的突出优点之一就是它形状的多样性，曲面存在着无限的可能性。对于以索或骨架支撑的膜结构，其曲面就可以随着建筑师的想象力而任意变化。富于艺术魅力的钢制节点造型，充满张力，成自然曲线的变幻模体以及特有的大跨度自由空间，给人强大的艺术感染力和神秘感。20世纪70年代以后，高强、防水、透光且表面光洁、易清洗、抗老化的建筑膜材料的出现，加之当代电子、机械和化工技术的飞速发展，膜建筑结构以大量用于滨海旅游、博览会、体育场、收费站等公共建筑上。

膜结构具有造型活泼优美，富有时代气息；自重轻，适合大跨度的建筑，充分利用自然光，减少能量消耗；价格相对低廉，施工速度快；结构抗震性能好等特点。随着现代科技的进一步发展，使人类面临着保护自然环境的使命，而膜结构具有易建、易拆、易搬迁、易更新、充分利用阳光和空气以及与自然环境融合等特长，在全球范围内膜结构无论在工程界还是在科研领域，膜建筑技术的需求有大幅度增长的趋势。

二、 卢浦大桥

1、

2003年6月28日正式建成通车的上海卢浦大桥，是黄浦江上第一座全钢结构拱桥，也是当今世界上跨度最大的钢拱桥，科技含量高，精度要求严，施工难度大。它标志着我国桥梁技术取得了重大突破，造桥水平跃上了一个新台阶。卢浦大桥犹如一道美丽的彩虹跨越浦江两岸，为上海市增添了新景观、新标志。这座大桥还创下了10个“世界之最”。

1、世界上跨径最大的拱形桥，跨度达550米，比原先世界上最大的美国西弗吉尼亚大桥长32米。

2、世界上首座采用箱型拱结构的特大

卢浦大桥简介

型拱桥，主截面高9米，宽5米，为世界最大。

3、目前世界上首座除合龙接口一端采用栓接外，完全采用焊接工艺连接的大型拱桥，现场焊接焊缝总长度达4万多米，接近上海市内环高架路的总长度。

4、在拱桥建造过程中，单件构件吊装重量世界最大，达到860吨，河中跨拱肋吊装最大总量为480吨，也居世界首位。

5、主桥建筑中融合了斜拉桥、拱桥、悬索桥等三种不同类型的桥梁施工工艺于一身，是目前世界上在单座桥梁建造中采用的施工工艺最多，也最复杂的一座桥。

6、整座主桥结构用钢量达3.5多万吨，相当于建造3艘7.4万吨轮船的用钢量，是目前世界上单座拱桥用钢量

最大的。

7、整座主桥在建造中的施工措施用钢达1.1万多吨，是目前世界上单座拱桥建造中措施用钢量最大的一座。

8、大桥建设中所使用的16根水平系杆索，是目前世界上拱桥中长度最大(760米)、直径最粗(18厘米)、单根重量最重(110吨)以及单根张拉吨位最大(1700多吨)的水平索。

9、现场钢板焊接厚度达100毫米，是世界钢结构桥梁建造中现场钢板焊接厚度最大的一座。

10、在建桥过程中使用了众多大型机械设备和大型临时施工设施，是目前世界上在单座桥梁重建中使用大型机械设备和设施最多的一座。

2、拱结构的受力特点及适用范围

拱是承受轴压力为主的结构，使用抗压强度好的材料能物尽其用，如砖、石、混凝土、钢丝网水泥、钢筋混凝土、钢材、木材等。拱结构既省料、结构自重轻，又经济耐用。由于拱结构不仅受力性能好，而且形式多样，有利于丰富结构的外形，是建筑师比较喜爱的一种结构型式。拱结构适用跨度范围极广，是其他任何结构型式所不及的。它不仅适合大跨度结构，如跨度达100米以上的桥梁，也适用于中小跨度的房屋建筑，广泛应用于各种宽敞的公共建筑物，如展览馆、体育馆、商场等，现代还有一些纪念性的拱结构如美国圣路易市的杰弗逊纪念碑，为高177米的不锈钢拱。

三、上海环球金融中心

上海环球金融中心为超高层建筑，高度为492m，地下3层，地上101层，从而超越421米的金茂是国内目前在建的最高建筑，采用了外围为巨型桁架筒与内部为钢筋混凝土的筒中筒结构。大厦成为我国大陆目前最高的在用建筑。在CTBUH（国际高层建筑与城市住宅协会）所公布的高层建筑排行榜（2008年）的“最高使用楼层高度”和“最高楼顶高度”两项中位居全球第一。这幢摩天大楼总建筑面积为38.16万平方米，其中地下2层至地上2层为车库和配套商业设施，3至5层为会议中心，7至77层为商业办公楼层，79至93层为上海柏悦酒店，94至100层为观光厅。474米高的观光厅铺着透明地板。

1、建筑成就

塔楼核心筒和巨型柱施工世界先进

超高层建筑施工采用自行开发研制的整体提升钢平台模板体系和进口的液压自动爬模体系，在上海环球金融中心塔楼核心筒和巨型柱结构施工中发挥了独特作用。运用这些先进的工艺和技术，创出了塔楼核心筒和巨型柱施工的世界先进水平。

混凝土一次泵送至492米

高强度、高耐久、高流态、高泵送混凝土技术在上海环球金融中心施工中见奇效，刷新了一次连续40个小时浇筑主楼底板3万余立方混凝土的国内房建领域新纪录和混凝土一次泵送至492米高空的世界纪录。

225.40吨可吊至500

米

高空

上海环球金融中心吊装中采用的2台M900D塔吊，是目前国内房建领域中起重量最大、高度可达500米的巨型变臂塔吊，塔吊总重量达225.40吨。大厦封顶后，该塔吊将在500米高空拆卸，这在世界范围内尚无先例。

遭遇强台风不会引起摇晃

为提高遭遇强风时大厦酒店和办公人员使用环境的舒适性，上海环球金融中心在90层安装了2台用来抑制建筑物由于强风引起摇晃的风阻尼器，这是中国大陆地区首座使用风阻尼器装置的超高层建筑。该装置通过使用传感器，能够探测强风时建筑物的摇晃程度，抑制建筑物的摇晃。

世界最快电梯可行10米/秒

上海环球金融中心创出和将要创出的施工“之最”还有：国内首次运用工程质量远程验收系统，在办公室轻点鼠标，小至钢结构焊缝都能清晰可见；国内首次采用预制组合立管技术，均在外加工成型后分段整体吊装，在楼板钢结构安装完成后安装预制组合立管，随结构同步攀升；国内首次在450米的垂直竖井内进行电缆敷设；采用国内少见的工厂拼装、现场预留管口对接的整体卫生间施工工艺，使安装和拆卸非常方便；在85层建“世界最高的游泳池”，在78—93层建“世界最高档次的酒店”，并在93层设置“世界最高的中餐厅”；在94层建室内净高8米、700平方米的观光大厅和在100层、距地面472米处建观光天阁，将成为以上海都市全景为背景的世界新的观光景点；采用10米/秒的世界上最快的双轿厢电梯„„

2、筒体结构的特点及其适用范围

筒体结构由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构，它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。 分类 筒体结构分筒体－框架、框筒、筒中筒、束筒四种结构。

筒体-框架结构 中心为抗剪薄壁筒,外围为普通框架所组成的结构。 框筒结构 外围为密柱框筒，内部为普通框架柱组成的结构。 筒中筒结构 中央为薄壁筒，外围为框筒组成的结构。 束筒结构 由若干个筒体并列连接为整体的结构

四、上海世博会城市足迹馆空间网架结构

1、上海世博会城市足迹馆简介

展馆位于D片区，融合了传统和现代的展示手段，以城市发展的时间顺序为主线，通过“城市起源”、“城市发展”、“城市智慧”三个展厅，分层次地展现诞生与崛起的城市元素、人文与转型的城市哲理、创意与和谐的城市智慧。

城市足迹馆以展示世界城市从起源走向现代文明的历程中，人与城市与环境之间互动发展的历史足迹为主题。展馆面积约1.2万平方米，跨度近50米，屋顶采用空间网架结构。

1、空间网架结构的特点及适用范围

网架结构为一种空间杆系结构，具有三维受力特点，能承受各方向的作用，并且网架结构一般为高次超静定结构，倘若一杆局部失效，仅少一次超静定次数，内力可重新调整，整个结构一般并不失效，具有较高的安全储备。其空中交汇的杆件既为受力杆件，又为支撑杆件，工作时互为支撑，协同工作，因此它的整体性好，稳定性好，空间刚度大，能有效承受非对称荷载、集中荷载和动荷载，并具有较好的抗震性能。同时，在节点荷载作用下，各杆件主要承受轴向的拉力和压力，能充分发挥材料的强度，节省钢材。而且网架结构组合有规律，大量节点和杆件的形状、尺寸相同，并且杆件和节点规格较少，便于生产，产品质量高，现场拼装容易，可提高施工速度。

网架结构不仅实现

了利用较小规格的杆件束建造大跨度结构，而且结构占用空间较小，更能有效利用空间。

由于网架结构能适应不同跨度、不同平面形状、不同支承条件、不同功能需要的建筑，不仅中小跨度的工业与民用建筑有应用，而且被大量应用于中大跨度的体育馆、展览馆、大会堂、影剧院、车站、飞机库、产房、仓库等建筑中。