随着科技的进步,审美观念改变使得钢结构的使用不再局限于工业厂房、道路、桥梁等领域的小圈子。而空间结构是从现代 钢结构和传统的建筑结构中吸取精华,由科学技术与艺术有机融合而成的精品。结构理性、风格独特、气势磅礴是空间结构建筑的直实写照,近年,国内空间结构发展增长稳定,为钢结构产业增色不少,成为一道亮丽的风景线。
空间结构是一种具有三维空间形体,且在载荷作用下具有三维受力特性的结构,相对平面结构而言,空间结构具有受力合理、重量轻、造价低以及结构形式多样的特点,因此被广泛应由在各种建筑中。空间钢结构就是以钢材为主要建筑材料的空间结构。 空间结构形式多样,目前应用最多的是网架结构、桁架结构和膜结构。我国空间结构在90年代前发展经较平稳。2008年我国奥运会以及2010的世博会及亚运会后我国空间结构迎来发展高峰期。空间钢结构主要应用于体育场馆、影剧院及文化设施、会展中心、航站楼与飞机库、标志性和装饰性建筑、公路收费站及加油站、工业厂房和仓库、工业厂房和仓库和多层建筑楼层结构等。 空间结构的技术水平是一个国家土木建筑业水平的重要衡量标准,也是一个国家综合国力的体现。改革开放以来,随着我国国民经济的高速发展和综合国力的提高,我国空间结构的技术水平也得到了长足的进步。大跨度空间结构的社会需求和工程应用逐年增加,空间结构在各种大型体育场馆、剧院、会议展览中心、机场候机楼、各类工业厂房等建筑中得到广泛的应用。特别是近几年,随着北京2008年奥运会成功的举办、上海2010年世界博览会等国家重大社会经济活动的展开,我国建设出一大批高标准、高规格的体育场馆、会展中心、机场航站楼等社会公共建筑,这将给我国空间结构的进一步发展带来良好的契机,同时也对空间结构技术水平提出了更高的要求。 空间结构的工程应用,首先要考虑结构形体的安全性、合理性和先进性,已经选定的结构形体也需要优化、深化和创新。由索、杆、梁组成的预应力张弦梁结构是近年来发展起来的一种大跨度空间结构形式,通过我国科技人员与工程技术人员的引进、消化和提高,已在工程中得到成功应用。 近年来,已建或在建的超过百米跨度的建筑越来越多,各种形式的空间结构向超大跨度发展。 空间结构还有一个发展趋势是从较重的屋盖向轻型屋盖体系发展,从刚性结构体系向柔性体系发展。由早期的薄壳结构、网架结构、网壳结构和悬索结构发展到各种组合结构(如组合网格结构)、杂交结构(如斜拉网格结构、预应力网格结构等)和以索膜等柔性材料为特征的新型预张力结构;由单一的结构形式发展到各种结构形式的合理组合。 索穹顶结构是一种由索、杆、膜组合而成的新型预张力结构。作为一种受力合理、结构效率高的结构体系,它同时集新材料、新技术、新工艺和高效率于一体,被认为是代表当今国际空间结构发展最高水平的结构形式,我国自行设计和建造的索穹顶建筑在2010 年上海世博会上诞生。
未来10年我国空间钢结构的用钢量需求增长率将在年均20%以上。随着技术不断创新,我国空间结构向多跨,大跨,多层,造型新颖方向发展。空间大跨度钢结构比例将大幅提升。
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