建筑结构体系在工程中的论述

　摘要：当前，随着建筑业的不断发展、建筑设计和快度的要求越来越高，对建筑结构的要
求更高，从而提出了一些心得结构体系。本文主要介绍越来越多应用的集中新型建筑结构体
系，包括：钢

――混凝土结构、索张拉结构、索穹顶结构、膜结构和高校预应力结构进行论述。

 
　　关键词；混凝土；工程结构；应用意义

 

　　

1 钢

――混凝土混合结构钢――混凝土混合结构是我国目前在高层建筑领域里应用较

多的一种结构型式。钢结构和混凝土结构各有所长，前者具有重量轻、强度高、延性好、施工
速度快、建筑物内部净空气大等优点，而后者刚度大、耗钢量少、材料费省、防火性能好。综合
利用这两种结构的优点为高层以建筑的发展开辟了一条新途径。统计分析表明。

 高层建筑采

用钢

――混凝土混合结构和用钢量约为钢结构的 70％，而施工速度与全钢结构相当于，在

综合考虑施工周期、结构占用使用面积等因素后，混合结构的综合经济指标优于全钢结构和
混凝土结构的综合经济指标。

 

　　钢

――混凝土结构最早于 1972 年用于芝加哥的 GatewayⅢBuilding(36 层 137 米)，我国

至

80 年代才将钢结构用于高层建筑。目前已建成或在建的高层结构建筑(约有 40 余幢)中，

有一半以上采用的是钢

――混凝土混合结构。最近建设部和国家冶金工业局在颁布的《建筑

用钢技术政策》中．将钢

――混凝土混合结构列为要大力推广的建筑新技术，可以预见，混

合结构在高层办公楼、学校、医院及住宅等建筑中将有较广泛的应用。

 

　　

2 索张拉结构结构基本受力构件有三类：受压构件、受弯构件和受拉构件。对于受压构

件，当构件长细比较大时，由于构件会发生整体失稳，构件的作用不能充分发挥。对于受弯
构件。由于构件截面应力不均匀，截面边缘的最大应力往往控制构件的设计，使得构件材料
不能充分发挥作用。只有受拉构件，截面的应力均匀，不会发生整体失稳，如利用高强钢索
做成受拉构件，能最大限度地发挥受拉构件的作用，提高结构的经济性。

 

　　在结构体系中巧妙利用张拉构件，结合少数刚性受压构件，可构成受力合理的高效张
拉结构体系，不仅承载力高、刚度大，且能使各种材料的强度均得到很好的发挥。

 

　　

3 索穹顶结构索穹顶结构实际上是一处特殊的索一膜结构，是近几年才发展起来的一

种结构效率极高的张力集成体系，其外形类似于穹顶，而主要的构件是钢索，由始终处于
张力状态的索段构成穹顶，利用膜材作为屋面。因此被命名为索顶顶。由于整个结构除少数
几根压杆外都处于张力状态，所以充分发挥了钢索的强度，只要能避免柔性结构可能发生
的结构松弛，索穹顶结构便无弹性失稳之虞，所以，这种结构重量极轻，安装方便，可具
有新颖的造型，经济合理，被成功地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。

 

　　

 4 膜结构膜结构是张力结构体系的一种。它以具有优良性能的柔软织物为膜材，由膜内

的空气压力支承膜面

(充气式膜结构或所承式膜结构)，或利用钢索或风性支承结构向膜内

预施加张力

(张力膜结构)，从而形成具有一定刚度、能够覆盖大空间的结构体系。膜结构采

用的薄膜的材料，大多采用涂层织物薄膜，分为两部分，内部为基材织物，主要决定膜材
的力学性质，提供材料的抗拉强度、抗撕裂强度等；外层为涂层，主要解决膜材的物理性质，
提供材料的耐火、耐久性及防水、自洁性等，常用膜材一般为聚酯织物涂敷氯乙烯涂层膜材、
玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层或有机硅树酯涂层膜材。膜材并接的结构接缝多采用热焊，
非结构接缝采用缝合。

 

　　

 膜结构具有如下特点：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，减少能源消耗；价格相对低廉，施工速度快；结构抗震性能好。

 

　　

 充气膜结构有单层、双层、气肋式三种形式，充气膜结构一般需要长期不间断地能源供

应，在低拱度大跨度建筑中的单层膜结构必须是封闭的空间，以保持一定气压差。在气候恶