空間結(jié)構(gòu)論文范文
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第1篇
關(guān)鍵詞：空間結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)藝術(shù)
一、前言
當(dāng)世界即將邁入21世紀(jì)之際，回顧人類發(fā)展的歷史，就可發(fā)現(xiàn)其中一個顯著的特點就是其活動空間的不斷改善與擴(kuò)充。遠(yuǎn)古伊始，人類或挖洞穴居、或構(gòu)木為巢，僅是為爭取勝一個生存的空間，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們懂得運用各種材料建造出更牢固、更舒適的空間。從古羅馬的圣彼得大教堂到當(dāng)今英國正在興建的“千年穹頂”，其直徑由42m擴(kuò)大到320m，就是一個鮮明的例證。
20世紀(jì)人類的活動更加走向開放，人們已不再閉關(guān)自守，而是不斷擴(kuò)大國與國、洲與洲以至全世界范圍的交流。這種需求必然會影響人類建設(shè)的格局。在各種交流活動中，體育比賽無異是一種最激動人心的方式。因此，奧林匹克體育競賽館、世界杯足球比賽場……就在世界各地堀起。學(xué)術(shù)、文化、藝術(shù)與商業(yè)上的交流促使一些大城市建成了規(guī)模龐大的會議展覽中心，此外，各種臨時性與永久性的博覽會，也要求提供上萬平方米的面積。為了進(jìn)行交流，人們要更多地乖坐飛機(jī)旅行，20世紀(jì)是噴氣式客機(jī)的世紀(jì)，因而大規(guī)模的候機(jī)大廳與飛機(jī)庫就在本世紀(jì)誕生。這些建筑都有毫無例外地要求一個大的活動空間，因而跨度大、自重輕、造型富于變化就成為這些建筑的共同特征，有時還要求所圍護(hù)的空間能夠隨時開啟與閉合。縱觀建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷史，三維的空間結(jié)構(gòu)是最能滿足以上要求的，往往成為眾多結(jié)構(gòu)方案中的首選。[1、2]
在人類古老的建筑中早就已經(jīng)出現(xiàn)了空間結(jié)構(gòu)的痕跡,例如我國半坡遺址的居屋就是一個原始的空間骨架,而北美印第安人從他們始祖繼承下來的棚屋,其以枝條搭成的穹頂與現(xiàn)代網(wǎng)殼則有驚人的類似.其后,自歐洲文藝復(fù)興時代所出現(xiàn)的教堂建筑,以磚石構(gòu)成的穹頂雖然又厚又重,但在某種程度上仍體現(xiàn)了空間作用.然而現(xiàn)代空間結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),應(yīng)該從20世紀(jì)初期興建的鋼筋混凝土薄殼算起,這應(yīng)該道德歸功于先進(jìn)建筑材料—鋼鐵與混凝土的誕生.第二次世界大戰(zhàn)之后,百廢待興,大量的建筑使空間結(jié)構(gòu)走向蓬勃發(fā)展的康莊大道.50年代后期以桿件組成的空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)嶄露頭角,其中平板形的稱為網(wǎng)架,曲面形的稱為網(wǎng)殼.這種結(jié)構(gòu)的桿件以鋼、木或鋁合金制成,通過節(jié)點組合成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu).以后又陸續(xù)出現(xiàn)了以受拉來主要受力特征的張拉結(jié)構(gòu),起初有以鋼索承重的懸索結(jié)構(gòu),其后則有以合成材料制成建筑織物來受力的膜結(jié)構(gòu).就結(jié)構(gòu)自重而言,從磚石穹頂?shù)?400㎏/㎡減少到膜結(jié)構(gòu)的10㎏/㎡,說明了建筑結(jié)構(gòu)飛躍的進(jìn)步.因此,空間結(jié)構(gòu)已成為本世紀(jì)建筑結(jié)構(gòu)學(xué)科中最重要與最活躍的發(fā)展領(lǐng)域之一.
空間結(jié)構(gòu)建造及其所采用的技術(shù)往往反映了一個國家建筑技術(shù)的水平,一些規(guī)模宏大、形式新穎、技術(shù)先進(jìn)的大型空間結(jié)構(gòu)也成為一個國家經(jīng)濟(jì)實力與建筑技術(shù)水平的重要標(biāo)志.近年來,世界各國在體育場館、會議展覽中心與機(jī)場的大規(guī)模建筑中采用了不少引人注目功能的要求.集中反映了當(dāng)今的世界潮流,下面擬就體育建筑中采用空間結(jié)構(gòu)后些典型工程加以評述,并對中國今后空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展提出一些看法.
二、當(dāng)代工程進(jìn)展
體育建筑一直是空間結(jié)構(gòu)應(yīng)用的廣泛領(lǐng)域,其中網(wǎng)架又是在早期建造得最多的一種結(jié)構(gòu)類型,60年代在美國洛杉磯加利福尼亞大學(xué)體育館采用的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)啟發(fā)下,中國用自己的力量設(shè)計與建造了首都體育館.當(dāng)時加州大學(xué)體育館的尺寸是91m×122m,采用正放四角錐網(wǎng)架,而首都體育館的尺寸則是99m×112m,采用兩向正交斜放網(wǎng)架.這個大跨度網(wǎng)架的成功興建大大推動了網(wǎng)架在體育建筑中的應(yīng)用,此后一些省市的主體育館幾乎無一例外地都有采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu).1990年北京為亞運會所建設(shè)的13項大中型體育館中,就有半數(shù)以上采用了網(wǎng)架結(jié)構(gòu),可見其影響之深遠(yuǎn).
近年來,可能由于平板型網(wǎng)架的外形過于單調(diào),失去了建筑師們的偏愛.另外,由于計算機(jī)的迅猛發(fā)民展使曲面形網(wǎng)殼的設(shè)計與制作大為方便,因而在體育建筑中網(wǎng)殼的應(yīng)用有逐步上升的趨勢，特別是穹頂幾乎風(fēng)靡了日本全國.
穹頂（dome）就其原意來說是一個半圓形的頂蓋，而用網(wǎng)殼建造穹頂并非新事，早在本世紀(jì)初，德國工程師施威德勒（Schwedler）就發(fā)明了一種肋環(huán)斜桿型的網(wǎng)殼，這種以他名字命名的網(wǎng)殼一直在圓形屋頂?shù)慕ㄔO(shè)流傳。70年代美國休斯頓的宇宙穹頂（Astrodome）和新奧爾良的超級穹頂（Superdome）也分別以196m和207m的直徑保持了多年的網(wǎng)殼大跨度記錄。90年代這種穹頂在日本得到了振興，其名稱為被音譯為“多姆”（卜-），其外形也不限制為圓形了。一些城市的體育館都有被稱為“多姆”，象大阪、名古屋、大館、熊本以及札幌、仙臺等地已建成或準(zhǔn)備興建的“多姆”就不下二來個。這種穹頂?shù)奶攸c是，不僅可以用作體育比賽，還可以用作多種文化活動與展覽的場所，這正符合了人們要求交流的需要，同時在建筑與結(jié)構(gòu)上也有所創(chuàng)新.
日本名古屋穹頂（圖1）是當(dāng)前世界上跨度最大的單層網(wǎng)殼。該體育館整個圓形建筑的直徑為229.6m,支承在看臺框架柱頂?shù)奈萆w直徑則有187.2m,采用以鋼管構(gòu)成的三向網(wǎng)格.每個節(jié)點上都有六根桿件相交,采用直徑為1.45m的加肋圓環(huán),鋼管桿件與圓環(huán)焊接,成為能承受軸向力與彎矩的剛性節(jié)點.由于羅馬尼亞布加勒斯特穹頂?shù)膯螌泳W(wǎng)殼(直徑93.5m)在1961年的一次暴風(fēng)雪后出現(xiàn)過倒塌事故,大跨度的單層網(wǎng)殼一直被視為.名古屋穹頂之所以獲得突破性的進(jìn)展是與科研工作分不開的.在設(shè)計中曾對各種荷載情況以及抗震、穩(wěn)定與施工過程中的缺陷進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究.
大阪穹頂?shù)闹虚g部分是直徑為134m的雙層網(wǎng)殼,周圍與寬16m的Y形鋼框架相連接,形成直徑為166m的圓形頂蓋.整個網(wǎng)殼通過受拉環(huán)支承在九層高的框架上.如圖2所示,大阪穹頂在建筑上有一些特色,首先是在框架頂部建造了一圈作為商業(yè)與文化娛樂用的拱形“節(jié)日大廳”,宛如浮云環(huán)繞著穹頂.此外,穹頂上部的頂棚可以上下移動以滿足不同的功能,譬如體育比賽時,頂棚向上升高,形成寬敞的空間,而舉行文藝演出時,頂棚可以下調(diào),以增強(qiáng)音響效果。
澳大利亞悉尼市為主辦2000年的奧運會而興建了一系列體育場館[3].其中國際水上運動中心與用作球類比賽的展覽館采用了材料各異的網(wǎng)殼結(jié)構(gòu).水上運動中心的屋蓋凈跨67m,采用帶拉桿的圓柱形網(wǎng)殼(圖3).鋼管桿件沿斜向布置并將推力傳給邊桁架,沿縱向每隔25m設(shè)一道加勁拱形桁架.這樣形成的受力體系是:重力荷載由帶拉桿的網(wǎng)殼拱肋承受,而穩(wěn)定性與抗彎剛度則由加勁桁架提供.該館的一個特點是奧運會期間可向外增設(shè)8000個座位,為此沿一側(cè)縱墻設(shè)置了一榀凈跨140m的拱形立體桁架,其斜桿用來懸吊網(wǎng)殼屋蓋并防止拱的側(cè)向壓屈。
皇家農(nóng)學(xué)會的展覽館在奧運會期間用作排球、手球與羽毛球比賽之用,包括一個直徑100m的圓球形網(wǎng)殼與三個跨度為67m,矩形平面的圓柱形網(wǎng).兩個網(wǎng)殼均為單層,采用三角形網(wǎng)格.桿件為膠合木梁,兩端以鋼節(jié)點連接,可承受壓力與彎矩.如此大跨度的單層網(wǎng)殼,穩(wěn)定性是結(jié)構(gòu)設(shè)計上的主要考慮,三角形網(wǎng)格就可提供較強(qiáng)的剪切剛度防止局部失穩(wěn).此外圓球殼采用較大的矢高一35m,圓柱殼則每隔3m6加設(shè)V形桁架相連系.膠合木梁的桿件穩(wěn)定性則以固定在梁頂部的連續(xù)圓鋼管檁條來保證。
由于建筑織物這一新型材料的出現(xiàn),使膜結(jié)構(gòu)逐漸得到了應(yīng)用。當(dāng)代日本的穹頂開始于東京的后樂園球場。這個直徑204m的氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)以其最先進(jìn)的自動控制技術(shù)來維持屋蓋的安全。在此之間，美國的一些氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)體育館曾多次發(fā)生事故。因此這個機(jī)械、電子與土建相結(jié)合的智能建筑多少消除了人們的擔(dān)心，也使日本建設(shè)省下決心批準(zhǔn)這種空氣膜結(jié)構(gòu)可以作為永久性建筑。然而，曾幾何時，昂貴的運轉(zhuǎn)與維持費用又使后樂園背上了沉重的經(jīng)濟(jì)包袱，以致日本以后的穹頂大多采用空間網(wǎng)格結(jié)構(gòu)來支承膜屋面。
位于日本雪國秋田“空中穹頂”建于1990年，當(dāng)時是僅次于后樂園的大型室內(nèi)運動場。建筑切取球體的一部分，長邊為130m，短邊為100m，高30m，采用骨架支承膜結(jié)構(gòu)（圖4）。屋蓋的格構(gòu)式空間拱系沿長向為空腹拱、沿短向為鋼管拱，交點為剛接。沿長向還設(shè)置鋼索，以便對膜面施加張力，從而在屋面上形成V形槽溝，使雪易于滑落。另外利用緊貼膜面的鋼管拱作為通道，向其中送暖風(fēng)，對屋蓋起融雪作用。屋面膜材為單層玻璃纖維織物涂敷特氟隆。這是位于寒冷地區(qū)的體育館采用大跨度膜結(jié)構(gòu)的成功范例。同樣位于秋田的大館穹頂，其屋面也采用了V形膜面，但為雙層，支承骨架則是膠合木拱。這個平面為卵形的網(wǎng)殼（178m×157m）因地制宜地采用了當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的木材，成為當(dāng)前世界上最大的木穹頂。值得注意的是，有一些大跨度網(wǎng)殼采用了木結(jié)構(gòu)，一方面是利用木材便于受壓的特點，一方面也是由于當(dāng)前“綠色建筑”的潮流所驅(qū)使。
日本熊本公園體育場，不像東京后樂園那樣采用全封閉的氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)，而是在主屋蓋部分采用了雜交索加強(qiáng)雙層氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)，其基本設(shè)計思想是使屋蓋像浮云一樣覆蓋在大地上。雙層空氣膜結(jié)構(gòu)直徑為107m，中心部分設(shè)置了高14m的圓錐形鋼結(jié)構(gòu)中心環(huán)。中心環(huán)與周圍的環(huán)狀桁架之間由上下各48根鋼索連接并覆蓋以膜材，完工后向雙層膜中加壓，以保持其設(shè)計開頭結(jié)構(gòu)體系和雙層空氣膜的構(gòu)成如圖5所示。熊本穹頂是由傳統(tǒng)的氣脹式空氣膜結(jié)構(gòu)和車輪型索結(jié)構(gòu)復(fù)而成。鋼索不僅是作為膜的加強(qiáng)材料，也是主要的承重結(jié)構(gòu)，形成了融合兩種特色的雜交結(jié)構(gòu)。
70年代，美國蓋格爾總結(jié)了氣承式空氣膜結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗教訓(xùn)，在已故著名結(jié)構(gòu)專家富勒創(chuàng)始的“張拉整體”（Tensegrity）體系這一概念的基礎(chǔ)上，首先提出了以索、膜與壓桿組成的“索穹頂”設(shè)計，荷載從中心受拉環(huán)通過一系列幅射狀脊索、受拉環(huán)索與斜拉索，傳到周圍的受壓圈梁上。這種結(jié)構(gòu)成功地被用在1986年韓國漢城奧運會的體操館與擊劍館上，其直徑分別為120m與93m。其后索穹頂?shù)玫搅瞬粩嗟貏?chuàng)新與發(fā)展，用于美國伊利諾斯州立大學(xué)紅鳥體育館（橢圓形91m×77m）、臺灣桃園體育館（直徑136m）以及佛羅里達(dá)的太陽海岸穹頂?shù)裙こ唐渲锌缍茸畲蟮氖翘柡０恶讽敚▓D6），由于直徑達(dá)210m，設(shè)置了四道受拉環(huán)索，為了滿足棒球比賽的要求，屋蓋傾斜為6°，最高點離地面68m，使空間符合飛球的射線。玻璃纖維膜材敷設(shè)在主結(jié)構(gòu)的脊索與幅射狀的谷索之間，后者將膜材下壓并張緊，同時也便于排水。
美國李維也繼承了“張拉整體”的構(gòu)想，并采用了富勒以三角形為基礎(chǔ)的屋蓋體系，開始稱為“雙曲拋物面一張拉整體穹頂”，以后注冊“騰星”（Tenstar）穹頂，其處女代表作就是1996年在美國亞特蘭大舉行的奧運會主館—佐治亞穹頂。這個尺寸為235m×186m的擬橢圓形索膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成為世界上最大的室內(nèi)體育館。穹頂?shù)纳纤骶W(wǎng)采用三角形網(wǎng)格，膜采用菱形單元以便形成具有足夠剛度的雙曲拋物面。以后這種穹頂又用于阿根廷的拉普拉達(dá)體育場，平面由兩個重疊的圓（直徑為85m，圓心相距48m）組成，具有雙峰的外形。兩個騰星穹頂支承在看臺頂部周邊三角形桁架和中間鋼拱架上。屋面采用22%透光率的新型織物，加上周邊開敞和良好的通風(fēng)系統(tǒng)，使得草坪得以生長。
在所有的體育建筑中，體育場可說是變化最大的，也最富有特點。最初的體育場不過是一片沒有遮蔽的露天場地，周圍設(shè)置了一些看臺，以后勤部部分看臺上加了挑蓬，其懸挑的跨度不過十來米。隨著需求的增長和技術(shù)的進(jìn)步，不但懸挑跨度越來越大，覆蓋的范圍也發(fā)展到了全部看臺，僅留下了中央的一部分露天比賽場。然而，體育場的發(fā)展并未到此為止，中間部分的頂蓋還能做成晴天開敞、雨天遮蔽的開閉結(jié)構(gòu)，以至體育場和體育館之間已沒有什么嚴(yán)格的界限了。
近代體育場的興起首先要歸功于世界杯足球賽，因為每次比賽都要在若干個城市的足球場上進(jìn)行角逐，像1990年世界杯賽在意大利舉行，就新建或改建（加蓋）了11座體育場。其中羅馬奧運會體育場原建于1960年，平面尺寸為308m×237m，改建時采用了以幅射狀索桁架與受拉內(nèi)環(huán)相結(jié)合的結(jié)構(gòu)體系，懸挑跨主工業(yè)區(qū)50m。新建的巴里足球與田徑場則以成對的懸挑箱形鋼拱作為承重結(jié)構(gòu)，最大懸挑跨度為26m。兩者都采用涂敷特氟隆的玻璃纖維布作為屋面。
此外，世界上一些主要城市也都需要一個達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)、觀眾席在3萬人以上的體育場。正因為這個原因，香港在1994年對原有的露天下政府大球場進(jìn)行擴(kuò)建，將觀眾席增加至4萬。由于現(xiàn)存的鋼筋混凝土看臺已不堪重負(fù)，在結(jié)構(gòu)布置上另辟蹊徑，即沿球場長向設(shè)置兩鉸落地拱，來承擔(dān)部分屋蓋重量。拱與看臺邊梁之間架設(shè)曲線形立體桁架，其上鋪以膜材，形成折線形屋面。鋼拱跨度為240m，矢高50m，采用3.m5方形截面.立體桁架的跨度在4m0至55m之間,為三角形截面,高3.5m桁架之間設(shè)有谷索用來張緊膜材(圖7).
作為2000年奧運會主辦城市的悉尼,理所當(dāng)然地需要建設(shè)一座大型體育場,其設(shè)計規(guī)模為8萬人,奧運會期間可擴(kuò)充到11萬人.結(jié)構(gòu)布置類似香港體育場,也是沿長向設(shè)置兩鉸落地拱,跨度達(dá)290m,但看臺屋蓋則是采用了兩片新月形的雙曲拋物面網(wǎng)殼,這樣的幾何造型更美觀,同時雙曲面也能發(fā)揮其空間作用.鋼拱為三角形截面的格構(gòu)式桁架,最大高度12.m,每個網(wǎng)殼覆蓋了大約220m×70m的面積,為雙層鉸接,最大厚度4.5m,網(wǎng)格尺寸為10m,網(wǎng)殼上覆蓋以半透明的聚碳酸脂屋面板。
作為采用膜結(jié)構(gòu)的挑蓬來說,以受拉內(nèi)環(huán)、索桁架與受壓圈梁相組合的結(jié)構(gòu)體系是一種適宜的選型.1990年羅馬奧運會體育場擴(kuò)建,1993年德國斯圖加特為舉辦世界田徑錦標(biāo)賽將原有體育場改建都采用了這種形式.1998年馬來西亞吉隆坡為英聯(lián)邦運動會新建了一個10萬人體育場,其平面尺寸為286m×255.6m,看臺的挑蓬跨度達(dá)66.5m.和前兩個體育場不同的是它的受拉內(nèi)環(huán)做成雙層,上下索之間以高18～20m的鋼柱相連系,周圍的受壓圈梁則為Ф1400㎜×35㎜的鋼管.在受拉內(nèi)環(huán)與圈梁之間有36榀幅射狀的索桁架,其上設(shè)置了帶拉桿的鋼管拱,拱與拱之間可形成馬鞍形膜屋面,膜材采用了聚氯乙烯樹脂，外加一層含氟高分子的保護(hù)層。
三、中國的發(fā)展水平與前景
自從50年以來，中國在空間結(jié)構(gòu)領(lǐng)域獲得了長足的進(jìn)步，不論是工程應(yīng)用或理論研究方面均在國際上占有一席之地，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍與面積已位居世界各國前列，像首都體育館上上海體育館這樣萬人級的體育館仍是大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中的佼佼者，近年來網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)逐漸興起，在體育館建設(shè)中頗有取代網(wǎng)架之勢。天津市體育館的雙層球形網(wǎng)殼，直徑有135m，黑龍江速滑館的主體結(jié)構(gòu)采用由中央圓柱面與兩端半圓球面組成的雙層網(wǎng)殼，其輪廓尺寸為86.2m×191.2m.中國的懸索結(jié)構(gòu)早在60年代即已起步[4],當(dāng)時曾建造了直徑94m的圓形雙層懸索,用于北京工人體育館.其后在安徽體育館等工程上采用的橫向加勁懸索體系,以及在吉林滑冰館采用的空間雙層索系,都體現(xiàn)了中國在這方面的創(chuàng)新.相形之下,同屬于張拉體系的膜結(jié)構(gòu),在中國的發(fā)展還比較落后.但最近建成的上海體育場馬鞍形看臺挑蓬,采用懸挑鋼桁架覆以傘形膜材,是中國的第一個大跨度膜結(jié)構(gòu),雖然其技術(shù)與材料主要還依靠國外,但對中國膜結(jié)構(gòu)的發(fā)展必然將起推動作用.值得提出的是,中國在制定空間結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范的工作上在世界上是獨樹一幟的,有關(guān)薄殼、網(wǎng)架、網(wǎng)殼、懸索等的規(guī)程與標(biāo)準(zhǔn),有的已經(jīng)頒發(fā),有的正在編制,這些技術(shù)文件是中國在空間領(lǐng)域內(nèi)工程實踐和科研成果的結(jié)晶.
展望未來,中國正沿著改革開放道路闊步前進(jìn),隨著交流的進(jìn)一步擴(kuò)大,必將建設(shè)更多的體育、展覽、會議和機(jī)場建筑.這將為空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供一個好的機(jī)會.經(jīng)驗證明,為了推動應(yīng)用,相應(yīng)的理論研究是必不可少的,過去,這些工作也有必要繼續(xù)進(jìn)行下去,以冀空間結(jié)構(gòu)不斷獲得理論儲備[5].根據(jù)國外的經(jīng)驗,還有兩個薄弱環(huán)節(jié)嚴(yán)重地影響著中國空間結(jié)構(gòu)的向前發(fā)展,即結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)防護(hù),必需及早扭轉(zhuǎn)目前的被動局面.
空間結(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點在于它形式的多樣化.然而,在設(shè)計過程中結(jié)構(gòu)工程師往往是被動地去滿足建筑師所提出的建筑造型,而不是在設(shè)計一開始就主動地參與確定形式,這對于初始形狀不確定的張拉結(jié)構(gòu)就更不合理了,決定結(jié)構(gòu)形式不僅要依靠設(shè)計者的直覺和靈感,也要更多地采用理性的科學(xué)方法.近年來在國外已出現(xiàn)了好幾種“工具”可用來研究結(jié)構(gòu)形式.
第2篇
關(guān)鍵詞：大跨度空間結(jié)構(gòu)形式特點
1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
由多根桿件按照某種規(guī)律的幾何圖形通過節(jié)點連接起來的空間結(jié)構(gòu)稱之為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其中雙層或多層平板形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或網(wǎng)架。它通常是采用鋼管或型鋼材料制作而成。
1.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的形式
（1）平面桁架系組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。主要有：兩向正交正放網(wǎng)架、兩向斜交斜放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架、三向網(wǎng)架等型式。
（2）四角錐體組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。主要有：正放四角錐網(wǎng)架、斜放四角錐網(wǎng)架、正放抽空四角錐網(wǎng)架、棋盤形四角錐網(wǎng)架、星型四角錐網(wǎng)架、單向折線型網(wǎng)架等型式。
（3）三角錐組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。主要有：三角錐網(wǎng)架、抽空三角錐網(wǎng)架（分Ⅰ型和Ⅱ型）、蜂窩形三角錐網(wǎng)架等型式。
（4）六角錐體組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。主要形式有：正六角錐網(wǎng)架。
1.2網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的主要特點
空間工作，傳力途徑簡捷；重量輕、剛度大、抗震性能好；施工安裝簡便；網(wǎng)架桿件和節(jié)點便于定型化、商品化、可在工廠中成批生產(chǎn)，有利于提高生產(chǎn)效率；網(wǎng)架的平面布置靈活，屋蓋平整，有利于吊頂、安裝管道和設(shè)備；網(wǎng)架的建筑造型輕巧、美觀、大方，便于建筑處理和裝飾。
2網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)
曲面形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)稱為網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，有單層網(wǎng)殼和雙層網(wǎng)殼之分。網(wǎng)殼的用材主要有鋼網(wǎng)殼、木網(wǎng)殼、鋼筋混凝土網(wǎng)殼等。
2.1網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)的形式
主要有球面網(wǎng)殼、雙曲面網(wǎng)殼、圓柱面網(wǎng)殼、雙曲拋物面網(wǎng)殼等。
2.2網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)主要特點
兼有桿系結(jié)構(gòu)和薄殼結(jié)構(gòu)的主要特性，桿件比較單一，受力比較合理；結(jié)構(gòu)的剛度大、跨越能力大；可以用小型構(gòu)件組裝成大型空間，小型構(gòu)件和連接節(jié)點可以在工廠預(yù)制;安裝簡便，不需大型機(jī)具設(shè)備，綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較好；造型豐富多彩，不論是建筑平面還是空間曲面外形，都可根據(jù)創(chuàng)作要求任意選取。
3膜結(jié)構(gòu)
薄膜結(jié)構(gòu)也稱為織物結(jié)構(gòu)，是20世紀(jì)中葉發(fā)展起來的一種新型大跨度空間結(jié)構(gòu)形式。它以性能優(yōu)良的柔軟織物為材料，由膜內(nèi)空氣壓力支承膜面，或利用柔性鋼索或剛性支承結(jié)構(gòu)使膜產(chǎn)生一定的預(yù)張力，從而形成具有一定剛度、能夠覆蓋大空間的結(jié)構(gòu)體系。
3.1膜結(jié)構(gòu)的主要形式
主要有空氣支承膜結(jié)構(gòu)；張拉式膜結(jié)構(gòu)；骨架支承膜結(jié)構(gòu)等形式。
3.2膜結(jié)構(gòu)主要特點
自重輕、跨度大；建筑造型自由豐富；施工方便；具有良好的經(jīng)濟(jì)性和較高的安全性；透光性和自結(jié)性好；耐久性較差。
4懸索結(jié)構(gòu)
懸索結(jié)構(gòu)是以能受拉的索作為基本承重構(gòu)件，并將索按照一定規(guī)律布置所構(gòu)成的一類結(jié)構(gòu)體系，懸索屋蓋結(jié)構(gòu)通常由懸索系統(tǒng)，屋面系統(tǒng)和支撐系統(tǒng)三部分構(gòu)成。用于懸索結(jié)構(gòu)的鋼索大多采用由高強(qiáng)鋼絲組成的平行鋼絲束，鋼絞線或鋼纜繩等，也可采用圓鋼、型鋼、帶鋼或鋼板等材料。
4.1懸索結(jié)構(gòu)形式
懸索結(jié)構(gòu)按索的布置方向和層數(shù)分為：單向單層懸索結(jié)構(gòu)；輻射式單層懸索結(jié)構(gòu)；雙向單層懸索結(jié)構(gòu)；單向雙層預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)；輻射式預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)；雙向雙層預(yù)應(yīng)力懸索結(jié)構(gòu)；預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)結(jié)構(gòu)等。
4.2懸索結(jié)構(gòu)的特點
懸索結(jié)構(gòu)的受力特點是僅通過索的軸向拉伸來抵抗外荷載的作用，結(jié)構(gòu)中不出現(xiàn)彎距和剪力效應(yīng)，可充分利用鋼材的強(qiáng)度；懸索結(jié)構(gòu)形式多樣，布置靈活，并能適應(yīng)多種建筑平面；由于鋼索的自重很小，屋蓋結(jié)構(gòu)較輕，安裝不需要大型起重設(shè)備，但懸索結(jié)構(gòu)的分析設(shè)計理論與常規(guī)結(jié)構(gòu)相比，比較復(fù)雜，限制了它的廣泛應(yīng)用。
5薄殼結(jié)構(gòu)
建筑工程中的殼體結(jié)構(gòu)多屬薄殼結(jié)構(gòu)（學(xué)術(shù)上把滿足t/R≤1/20的殼體定義為薄殼）。
5.1薄殼結(jié)構(gòu)的形式
薄殼結(jié)構(gòu)按曲面形成可分為旋轉(zhuǎn)殼與移動殼；按建造材料分為鋼筋混凝土薄殼、磚薄殼、鋼薄殼和復(fù)合材料薄殼等。
5.2薄殼結(jié)構(gòu)的特點
殼體結(jié)構(gòu)具有十分良好的承載性能，能以很小的厚度承受相當(dāng)大的荷載。殼體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度主要是利用了其幾何形狀的合理性，以材料直接受壓來代替彎曲內(nèi)力，從而充分發(fā)揮材料的潛力。因此殼體結(jié)構(gòu)是一種強(qiáng)度高、剛度大、材料省的即經(jīng)濟(jì)又合理的結(jié)構(gòu)形式。
除以上幾種空間結(jié)構(gòu)外，尚有組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、管桁結(jié)構(gòu)、張弦梁結(jié)構(gòu)、點連接玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)、索穹頂結(jié)構(gòu)等幾種常用空間結(jié)構(gòu)，都有自身的特點和實用范圍。比如點連接式玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)能利用玻璃的透明特性追求建筑物內(nèi)外空間的溝通和融合，人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃面板的整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，使這種結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不僅起到支承作用，而且具有很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)功能；索穹頂結(jié)構(gòu)則完全體現(xiàn)了fuller關(guān)于“壓桿的孤島存在于拉桿的海洋中”的思想，是由連續(xù)的拉索和不連續(xù)的壓桿組成的一各受力合理、結(jié)構(gòu)效率極高的結(jié)構(gòu)體系。
第3篇
[關(guān)鍵詞]鄭州；星級酒店；空間分布
一、引言
隨著城市旅游業(yè)的日益發(fā)展,星級飯店的空間分布成為城市空間變化的一大特征。20世紀(jì)60—70年代,國外游憩地理學(xué)家就開始注意到游憩設(shè)施的空間布局問題,并進(jìn)行了較為深入的研究。近年來,國內(nèi)已有學(xué)者開始注意到旅游供應(yīng)(包括服務(wù)設(shè)施)的地理結(jié)構(gòu)問題。但是從相關(guān)文獻(xiàn)來看,目前從空間的角度研究旅游賓館酒店的論著大都著眼于國內(nèi)外旅游較發(fā)達(dá)的城市,如倫敦、多倫多、北京、上海、南京等,至今沒有學(xué)者對河南旅游飯店的空間結(jié)構(gòu)特征等方面的問題進(jìn)行分析研究。近年來,河南省委省政府對旅游業(yè)高度重視,把旅游業(yè)作為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要支柱產(chǎn)業(yè),放在更加優(yōu)先發(fā)展的位置,河南省的旅游飯店必將迎來新一輪發(fā)展。
二、鄭州市星級酒店發(fā)展背景
鄭州市具有得天獨厚的旅游業(yè)發(fā)展條件:①區(qū)位條件優(yōu)越。鄭州是河南省省會,京廣、隴海鐵路在此交會,京廣、徐蘭兩大客運專線高速鐵路在此交會,京珠、連霍兩大高速公路也在此交會,是中國交通的重要樞紐之一,是中西部地區(qū)通向海外的一個主要通道和出口,也是東部和中部地區(qū)連接歐亞大陸橋的一個主要連接點。②旅游資源豐富。鄭州是我國第一座有城垣和規(guī)劃的城市,早在3600多年前,商湯就在這里建都,成為我國現(xiàn)已考證的最早的都城,,全市擁有國家級重點文物保護(hù)單位26處,旅游區(qū)點100多處。鄭州是中國古都之一、國家歷史文化名城、全國衛(wèi)生城市、優(yōu)秀旅游城市、對外開放城市和科技進(jìn)步先進(jìn)城市,已躋身中國綜合實力50強(qiáng)和投資硬環(huán)境40優(yōu)行列。③城市環(huán)境優(yōu)美,基礎(chǔ)設(shè)施完善。鄭州素有“綠城”的美譽(yù),建成區(qū)綠化覆蓋率達(dá)35.1%,人均公共綠地8.7平方米,被命名為“國家園林城市”。
近年來,旅游業(yè)已經(jīng)成為鄭州市第三產(chǎn)業(yè)的龍頭產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定增長的動力產(chǎn)業(yè),見表1,州市旅游業(yè)發(fā)展條件優(yōu)越且發(fā)展勢頭良好,在此背景下分析研究鄭州市星級酒店的空間分布特征,具有一定的典型性。
三、鄭州市星級酒店的空間特征
截至2009年底,鄭州市域范圍內(nèi)共有旅游星級酒店125座,其中五星級5座、四星級21座、三星級64座、二星級35座、沒有一星級飯店。從酒店星級為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分,鄭州市區(qū)內(nèi)旅游星級酒店具有明顯的梭形結(jié)構(gòu),兩頭小,中間大;從空間形態(tài)來看,鄭州市的星級酒店主要呈現(xiàn)出如下的特征:
1.市區(qū)集中指數(shù)較高,分布異常不均衡
這里筆者采用集中指數(shù)對鄭州市星級酒店空間分布特征進(jìn)行度量。集中指數(shù)是衡量一種經(jīng)濟(jì)活動空間集中程度的指標(biāo),用以對比兩種地理要素的分布,其意義在于:數(shù)值越高表明該項要素的地理空間分布越集中,數(shù)值越低說明該項要素的地理空間分布越分散。對于任何一種經(jīng)濟(jì)活動而言,集中指數(shù)都介于50一100之間,當(dāng)?shù)乩硪鼗蛞环N經(jīng)濟(jì)活動的空間分布達(dá)到均勻極限時,其集中指數(shù)為50,反之為100。此處計算公式可描述為:C=(1一h/H)×100%……………(h=hl+h2+……+hn)
式中c為集中指數(shù),H為鄭州星級酒店數(shù)目總數(shù),hi為各區(qū)縣地區(qū)的星級酒店數(shù),n按下述原則確定:將星級酒店數(shù)量在各個區(qū)縣地域上的分布,按多寡順序排列,設(shè)為h1、h2……h(huán)n,星級酒店在鄭州市的總數(shù)量為H,當(dāng)hl+h2+……+hn=l/2H時,n即為所求。此時1/2H的意義為:占鄭州地區(qū)半數(shù)星級酒店時的總區(qū)縣數(shù)目。H值較大時,C值較小,表示星級酒店的地域集中程度較低,區(qū)域分布較為均衡;H值較小時,C值較大,表示星級酒店集中程度較高,地區(qū)差異比較明顯。一般來說,集中指數(shù)50以下為布局相當(dāng)分散,50～60為相對分散,61～69為相對集中,70～80為相當(dāng)集中,80以上為高度集中。
將表帶入公式C=(1一h/H)×100%……………(h=hl+h2+……+hn)得到,2009年鄭州市星級酒店的集中指數(shù)C=98.4%,布局非常集中,各區(qū)縣星級酒店的分布差異較為明顯。(圖)金水區(qū)成為星級酒店的集聚城區(qū),占全市星級酒店總數(shù)的49%。
2.與各區(qū)的商業(yè)級別高度關(guān)聯(lián)
飯店作為商業(yè)用地的一部分,發(fā)展好壞直接與商業(yè)的繁榮程度息息相關(guān)。鄭州市最為繁華的商業(yè)中心區(qū)坐落在金水區(qū)內(nèi),這里集中了三分之二的大型百貨商場和大量的娛樂設(shè)施、金融機(jī)構(gòu)等,酒店星級普遍較高;二七區(qū)是鄭州市的老商業(yè)區(qū),是次中心之一,但商業(yè)集聚程度遠(yuǎn)低于金水區(qū),酒店星級以中低級為主;中原區(qū)是鄭州市委市政府所在地,集中了大量的政府機(jī)關(guān)和少數(shù)商業(yè)設(shè)施,區(qū)內(nèi)有1座五星級酒店,1座四星級酒店。可見,城市內(nèi)部商業(yè)中心區(qū)的等級差異在很大程度上影響到酒店的等級結(jié)構(gòu)。
3.與地價級別成正相關(guān),向地價級別較高區(qū)域集中
對城市游憩設(shè)施而言,墨菲等研究證明了飯店、旅館和娛樂業(yè)等具備在地價峰值區(qū)(thePeakLandValueIntersection,簡稱PLVI)布局的經(jīng)濟(jì)能力。這個結(jié)論對星級酒店整體是實用的。但具體而言,酒店等級、接待服務(wù)能力和效益水平不同,對地價高低的敏感程度不一。一般情況下,服務(wù)等級高的酒店更愿意布局在地價高的地段。
鄭州市星級酒店隨著星級的提高,分布在高地價區(qū)的酒店數(shù)目逐漸增多。在鄭州市的一級地價區(qū),集中了五星級酒店的80%,四星級酒店的38%,三星級酒店的59%,二星級酒店的37%,酒店總數(shù)的50%。這反映出高地價區(qū)對星級酒店的集聚效應(yīng)。
4.向城市主要干道集中,隨環(huán)線圈層向外遞減
交通便利程度是決定星級飯店選址的重要決定因素之一,失去交通線路的依托,飯店便不會得到長足的發(fā)展。鄭州市125座星級酒店分布在66條街道,金水路、花園路、中原路、紅專路、經(jīng)三路、豐產(chǎn)路等均為鄭州市區(qū)主干道,道路兩側(cè)的星級飯店相對集中,占鄭州市區(qū)星級酒店總數(shù)的42%,而次干道則成了低星級飯店分布的主要地帶。
2009年底,鄭州市區(qū)內(nèi)環(huán)線以內(nèi)擁有星級飯店60座,占鄭州市星級飯店總數(shù)的48%;二環(huán)線以內(nèi)擁有飯店26座,占總數(shù)的21%,三環(huán)線則只有11座,占總數(shù)的9%,四環(huán)線僅有4座,其余零星的分布在四環(huán)線以外。
5.景區(qū)對星級酒店的輻射效應(yīng)和集聚效應(yīng)明顯
當(dāng)暫住地附近的旅游點到住地距離可以保證旅游者能在一天內(nèi)完成到該點的旅游時,旅游者也會采用節(jié)點狀旅游路線,若一天內(nèi)完不成游覽時,旅游者傾向于住在風(fēng)景區(qū)內(nèi)。受大尺度的旅游空間行為的影響,旅游者到達(dá)目的地后,往往選擇該旅游區(qū)的中心城市或較高級別的風(fēng)景區(qū)或附近暫住。登封是鄭州市旅游資源的主要集聚地,有全國首批5A級風(fēng)景區(qū)嵩山少林景區(qū),中岳廟、嵩陽書院、法王寺等云集在此,當(dāng)?shù)氐姆鸲U文化、武術(shù)民俗、素齋飲食等有機(jī)融合,已逐步形成了一個大型的城市游憩商業(yè)區(qū)。旅游設(shè)施在空間上的集聚同時間一樣可以提升城市的旅游效應(yīng)。這種集聚不僅表現(xiàn)為旅游者人數(shù)的絕對增加,而且通常表現(xiàn)為旅游吸引物的分布、星級賓館和餐飲業(yè)的分布、旅游者行為模式的分布。為了最大化的吸引游客投宿,滿足各種消費需求,四星、三星、兩星級酒店在登封均有分布,并呈現(xiàn)出貼近旅游吸引物的趨勢。
四、結(jié)論
鄭州市星級酒店的空間分布很不均衡,集中指數(shù)高達(dá)98.4%。城市內(nèi)部商業(yè)中心區(qū)的等級差異在很大程度上影響到酒店的等級結(jié)構(gòu),商業(yè)中心區(qū)越繁華,星級酒店的數(shù)量越多、級別越高。星級較高的酒店具備在地價峰值區(qū)布局的經(jīng)濟(jì)能力,向地價級別較高區(qū)域集中。并且呈現(xiàn)出向城市主干道集中,隨環(huán)線圈層向外遞減的現(xiàn)狀。在城市旅游資源富集的區(qū)域,景區(qū)對星級酒店產(chǎn)生的影響,使星級酒店向景區(qū)集聚,擁有豐富旅游資源的縣級市登封就是典型。而金水區(qū)是鄭州市商業(yè)最發(fā)達(dá)、一級地價最多的區(qū)域,完全符合上述特征,已成為鄭州市星級酒店的集聚區(qū)。
隨著第三產(chǎn)業(yè)比重的提高,服務(wù)設(shè)施區(qū)位研究意義也愈來愈顯得重要。根據(jù)鄭州市委、市政府下發(fā)的《關(guān)于實施旅游強(qiáng)市戰(zhàn)略,加快推進(jìn)旅游產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展的意見》,到2011年,鄭州市年接待海內(nèi)外游客將突破5000萬人次,旅游總收入達(dá)到450億元。這個目標(biāo)考量了鄭州市的接待能力。就鄭州市星級賓館的現(xiàn)狀,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到的。因此,要把鄭州打造成為中部地區(qū)旅游目的地和客源集散地,在投資建設(shè)星級酒店時,不但要結(jié)合鄭州市的總體規(guī)劃,還要充分考慮分布特征,仔細(xì)衡量利弊,否則將產(chǎn)生不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。
參考文獻(xiàn):
[1]張捷周寅康等:旅游地理結(jié)構(gòu)與旅游地持續(xù)發(fā)展研究[J].南京大學(xué)學(xué)報(地學(xué)專輯),1996(5):45-49
[2]鐘玉鋒張明舉孫鈺霞:宜賓市走新型工業(yè)化道路的對策探討[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版),2006(2):58—62
[3]寧越敏:上海市區(qū)商業(yè)中心區(qū)位的探討[J]地理學(xué)報,1984(2):163—172
[4]R.E.Murphy.Thecentralbusinessdistrict:astudyinurbangeography[M].ongman,1972
[5]胡志毅,張兆干.城市飯店的空間布局分析----以南京市為例[J].經(jīng)濟(jì)地理,2002(1):107
[6]保繼剛:旅游者空間行為規(guī)律在賓館選址中的意義初探[J]人文地理,1991(9):37
