结构概念和体系：第5章 工程实例简介

5.1概述(中国建筑业的发展简介)

第五章工程实例简介(IntroductiontoEngineeringExamples)5.1概述(中国建筑业的发展简介)

5.3从上海浦东建设看中国建筑业的发展5.2国外建筑业的发展简介一、回顾5.1概述Introduction一、回顾二、中国建筑业的发展概况

结构是房屋的基本受力骨架，通常按所用建筑材料分为以下几种主要结构形式：木结构砌体结构混合结构钢结构钢筋混凝土结构组合结构5.1Introduction

…

一、回顾木结构(TimberStructure)

中国是最早应用木结构的国家之一，西安半坡村遗址显示我国早在5000年前已有不错的木结构建筑，我国古代的宫殿、庙宇、民居等也大量采用木结构。木结构建筑耐久性差，腐烂、虫咬、火灾和战乱使许多优秀的木结构建筑遭到了彻底的破坏，现存的木结构建筑已不多。出于保护森林的考虑，现在一般已不再建造新的木结构建筑，现存的木结构建筑就显得更加珍贵了。

北京天坛祈年殿是现存不多的优秀木结构建筑之一，其层层叠垛的重檐和优美的曲线形屋面庄重而美观，既可减少夏天日照和尽多容纳冬季阳光，又显示榫连接逐层悬挑的结构特色，不愧为世界文化遗产。5.1Introduction…

一、回顾

1.木结构（TimberStructure）

北京天坛祈年殿(TheTempleofHeaven)5.1Introduction…

一、回顾

1.木结构

（TimberStructure）

山西

应县木塔（TimberTower）位于山西北部佛宫寺，建于1056年，已950多岁了。塔平面为八角形，底层直径30.27

m，塔高67.31

m，外观5层，内有4个暗层，实际为9

层，是世界现存最高的木结构佛塔。5.1Introduction…

一、回顾

1.木结构（TimberStructure）

无锡天下第二泉5.1Introduction…

一、回顾

1.木结构（TimberStructure）

园林(Garden)5.1Introduction…

一、回顾

1.木结构（TimberStructure）

5.1Introduction….

一、回顾

2.砌体结构（

MasonryStructure）砌体结构（MasonryStructure）

砌体结构是以天然石材、土坯、砖、人造砌块等砌筑而成的结构。

砌体结构也是最古老的结构之一，已有几千年的历史，埃及的金字塔、中国的长城等都是砌体结构。

5.1Introduction….

一、回顾

2.砌体结构（

MasonryStructure）埃及金字塔5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）长城(TheGreatWall)5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）

土坯结构5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）江南小镇5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）芦沟桥5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构

（MasonryStructure）苏州虎丘塔5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）青岛白石楼5.1Introduction…

一、回顾2.砌体结构（

MasonryStructure）西安

大雁塔

建于

952

年，高64

m，共7层，正方形塔身底层尺寸为25

m×25

m。大雁塔经历了一千多年的风风雨雨保留至今，反映了我国古代砌体结构的设计水平。5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）哈尔滨

索菲亚大教堂5.1Introduction…

一、回顾

2.砌体结构（MasonryStructure）美国芝加哥莫纳得诺克大厦(Monadnockbuilding)

建于1891年,高16层,采用砌体结构,并设有电梯，底层墙厚达1.83m，是19世纪世界上最高的办公楼。5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)混合结构（MixedStructure）

通常指由两种或两种以上结构材料混合构筑而成的结构。古代的混合结构主要指砖墙和木屋架组成的房屋，现代混合结构房屋主要由砖墙(或砌体)和钢筋混凝土楼盖组成。5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)拉萨

布达拉宫5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)

北京故宫(TheImperialPalace)5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)颐和园TheSummerPalace

5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)圆明园遗址5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)上海

城隍庙5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)西安

钟楼5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)

旧式民宅5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)苏州园林5.1Introduction…

一、回顾

3.混合结构(MixedStructure)现代混合结构住宅钢结构(SteelStructure)

钢材强度高，单位强度的自重轻，但造价高，耐火性差。目前主要用于超高层塔楼(包括高耸构筑物)、大跨结构和重型厂房。5.1Introduction…

一、回顾

4.钢结构（steelStructure）5.1Introduction…

一、回顾

4.钢结构（steelStructure）哈尔滨黑龙江电视塔龙塔高

336m5.1Introduction…

一、回顾

4.钢结构

（

SteelStructure）北京国贸中心(一期工程)全钢框筒结构39

层，高155m1989

年建成5.1Introduction…

一、回顾

4.钢结构（SteelStructure

）

美国芝加哥西尔斯大厦（Sears）组合框筒结构钢筋混凝土结构（ReinforcedConcreteStructure）

是由钢筋（或型钢）和混凝土组合而成的结构。钢筋受拉，混凝土受压，受力合理，造价低廉。虽然发明现代水泥只有一百多年的历史，钢筋混凝土结构已是目前应用最广泛的结构型式。5.1

一、回顾

5.钢筋混凝土结构（ReinforcedConcreteStructure）5.1一、回顾

5.钢筋混凝土结构（ReinforcedConcreteStructure

）哈尔滨工业大学（二校区）

教学楼二、中国建筑业的发展概况5.1概述Introduction一、回顾二、中国建筑业的发展概况5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况解放前夕5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

上海：和平饭店（解放前）上海：中国银行（解放前）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况上海国际饭店

24层，高78

m，1931年建成，全钢框架结构。解放初期为全国最高建筑。5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况二十世纪50年代5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京展览馆原苏联展览馆，1955年建成，塔尖高100m5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

人民大会堂（1959年）人民英雄纪念碑5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况哈尔滨防洪纪念塔(1958年)5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况二十世纪60年代

前几年国家处于困难时期，后又开始文化大革命,城市建设基本处于停顿状态，几乎没有什么象样的新建筑。5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况二十世纪70年代5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况70年代初（文革期间）：北京前三门大街住宅

由于当时经济实力不足,只建了马路的一侧，室内设施也比较简陋，连洗澡的设备都没有。5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

59年建（十年大庆）76年建（框剪结构）北京饭店（解放前建、第一届政协会址）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况广州白云宾馆

1976年建成，高115

m，33层。是改革开放后最早建成的宾馆之一。5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况二十世纪80年代5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况上海：第五届全国运动会运动员宿舍5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

北京

国际饭店1987年建成，高104

m，3+31层，剪力墙结构5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

北京

长城饭店5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

北京

国家图书馆5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况南京

金陵饭店80年代南京最高楼5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

上海联谊大厦上海宾馆5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况深圳工商银行5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况广州花园酒店

三叉型平面，剪力墙结构。5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况

北京体育学院体育馆(外景)5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京

朝阳体育馆（外景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京朝阳体育馆（内景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京

石景山体育馆5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京

石景山体育馆（外景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京石景山体育馆(内景)5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京亚运会英东游泳馆

100m×84m（外景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京亚运会英东游泳馆

100m×84m（侧面）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况1.休息厅2.机房3.灯光，音响控制4.电化教室5.风道北京亚运会英东游泳馆

100m×84m（平面图）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京亚运村英东游泳馆人字形桁架结构5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京亚运村

英东游泳馆（内景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况二十世纪90年代5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况哈尔滨工业大学体育馆（外景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况哈尔滨工业大学体育馆（内景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况天津体育馆（网架结构）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况哈尔滨黑龙江速滑馆（外景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况哈尔滨黑龙江速滑馆（内景）5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京城乡贸易中心5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京西客站5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况北京：西客站（夜景）深圳

地王大厦81层，高325m5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况海南三亚亚龙弯

张拉膜建筑小品5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况进入二十一世纪后

国家经济实力更加雄厚，许多更大规模的工程已陆续开工，有的已经建成。北京承办2008年奥运会成功，上海申办2010年世博会成功，更为中国建筑业的发展创造了新的机遇。825.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况钱塘江大桥钱塘江大桥

位于杭州六和塔旁的钱塘江大桥是由著名桥梁专家茅以升设计和施工的我国第一座双层铁路、公路两用桥，桥长1453m。1934年11月11日开工建设，1937年9月建成。大桥建成前夕,7月7日卢沟桥事变爆发，日军大举入侵我国，矛以升考虑到当时的形势,在桥南2号桥墩下预先留下了一个大洞室,12月23日日军先头部队来到桥头，一声巨响，建成不到三个月的大桥被炸断，成功阻挡了日军的推进，成为桥梁史上悲壮的一页。835.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况钱塘江大桥钱江二桥钱江三桥

目前，钱塘江上已建成多座大桥。钱江二桥是公路和铁路平行的大型桥梁;钱江三桥是一座斜拉式公路大桥；钱江四桥是一座拱形双层公路大桥。845.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况钱江四桥855.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况杭州湾大桥

人们盼望已久的杭州湾大桥于2003年底开工，现已全线通车。大桥位于我国改革开放最具活力、经济最发达的长江三角洲地区,从嘉兴直通宁波。大桥总预算达人民币160亿。其中桥长36km（约118亿），是目前世界上最长的跨海大桥；北岸连接线29.1km（约17亿）；南岸连接线55.3km（约34亿）。大桥桥宽33m，为双向六车道，设计车速100km/h，设计使用寿命100年以上。

为什么建成曲线形呢?865.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况杭州湾大桥预制预应力箱形截面梁875.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况杭州湾大桥

大桥设有南、北两个航道，其中北航道宽325m，净高47m可通航35,000t级船舶；南航道宽125m，净高31m,可通航3,000t级船舶。在离南岸约14km处，设计有一个面积达12,000m2的交通服务、救援海上平台，同时也是一个旅游休闲、观光平台。北航道南航道交通服务、救援及旅游休闲观光平台885.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况上海长江隧桥

895.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况上海长江隧桥大桥主塔施工

上海长江隧道工程是一项科技含量高、施工工艺要求高和施工风险高的“三高”工程，盾构一次掘进距离7.5km和盾构直径达15.43m均为目前世界之最，隧道最大水下埋深达55m。

2008年9月5日上海长江隧道提前实现双线贯通。2009年10月,上海长江大桥工程也建成通车。至此，上海长江隧桥工程全线竣工。

盾构905.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况上海长江隧桥

已贯通的上海长江隧道（图为尚未装修）直径相当于5层楼高，被车行路面分隔为上下两部分。上面供汽车通行，下面则是轨道交通行驶空间。

5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况上海长江隧桥

双向隧道内部功能示意图汽车通行(三车道)疏散通道排烟、通风轨道交通过江电缆每隔830m设一条安全和消防通道，共8条925.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况93

由5座大桥组成的舟山跨海大桥已于2009年12月全线贯通。舟山和浙东大地连成了一体。舟山跨海大桥全长４６.５公里。东起舟山定海，经金塘岛再到宁波镇海，总投资１３１亿元。5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况舟山跨海大桥

大桥通车后，舟山、宁波两地居民来往将从过去的两个多小时车程缩短为不到一个小时。从舟山到上海也由过去的近5小时缩短到3小时。大桥创造了诸多“世界之最”，有18项技术指标位居世界前列。945.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况钱江隧道

钱江隧道是继杭州湾大桥、杭州湾嘉绍跨江大桥之后又一重点工程，这些通道既带动了浙江环杭州湾产业带建设，又缩短了钱塘江以南地区与上海的距离。建成后将是沿线萧山、绍兴地区与嘉兴、上海及江苏南地区沟通的最便捷通道，上海与萧山间的距离也将缩短70公里。

钱江隧道是南连杭州萧山、北接嘉兴桐乡的特大越江公路隧道。为了保护钱江潮的自然奇观，决定采用钱江隧道过江方案。采用外径15.43m的盾构法技术施工（与上海长江隧道相同），为世界最大直径的盾构法隧道。双管六车道，设计速度80Km／h，隧道全长4450m，其中江中盾构段长达3200m，隧道总投资36亿元，于2009年12月开工建设，建设工期预计４年。杭州弯大桥嘉绍大桥钱江隧道95钱江隧道内部示意图5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况钱江隧道965.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况国家大剧院97

大剧院总建筑面积约165,000m2，内有歌剧院、音乐厅、戏剧场以及艺术展厅、艺术交流中心、音像商店等配套设施，建设工期为４年，已于2007年末投入使用。椐报道,国家大剧院主体工程实际总造价为人民币30.67亿元。国家大剧院98

主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2416个坐席的歌剧院、2017个坐席的音乐厅、1040个坐席的戏剧院（共5473个坐席）、公共大厅及配套用房组成。外部围护钢结构壳体呈半椭球形，东西方向长轴为212.20m，南北方向短轴为143.64m，建筑物高度为46.285m，基础最深部分达到-32.5m。椭圆球形屋面采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。椭圆球壳体外围为环绕人工湖，湖面面积达35,500m2，各种通道和入口都设在水面以下。水下入口长廊国家大剧院5.1Introduction

二、中国建筑业的发展概况中国国家大剧院施工现场100国家大剧院

国家大剧院的椭圆球屋面由20,000多块钛金属板和1,200多块大小不等的有色玻璃幕组成。巨大的绿色公园内，一泓碧水环绕着椭圆形的银色大剧院，钛金属板和玻璃制成的外壳与昼夜的光芒交相辉映，色调变幻莫测。歌剧院的四周是部分透明的金色网状玻璃墙，顶上是从建筑内部能够看到的天空。有人将建成后大剧院的外形形容为“一滴晶莹的水珠”。国家大剧院已于2007年末交付使用。支承幕墙的结构101国家大剧院102国家大剧院1032008年北京奥运会场馆

简介

国家游泳中心（水立方）国家体育场（鸟巢）

5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

北京市中轴线(位于北京市北郊)1045.1introduction

二、中国建筑业的发展概况105国家体育场—“鸟巢”长340m，宽290m5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

国家体育场“鸟巢”是2008年北京奥运会主体育场,共设10万个座席(其中8万个是永久性的，2万个是可拆卸的)，总投资超过30亿。设计由曾获2001年普利茨克奖的赫尔佐格.德梅隆与中国设计师合作完成，形似孕育生命的“巢”，也像一个摇篮，它寄托着人们对未来的希望。106国家体育场原设计主体结构布置图5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况“鸟巢”结构由24个巨大的组合式门式刚架组成，围绕屋盖中间开口的切线布置，刚架边柱距37.96m。107国家体育场结构剖面图5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况“鸟巢”顶面呈马鞍形，长轴332.3m，短轴296.4m，最高点高68.5m，最低点高42.8m。门式刚架截面高度达12m。1085.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

主看台部分采用钢筋混凝土框架—剪力墙结构体系，与“鸟巢”钢结构完全脱开,以保证看台与“鸟巢”结构可独立变形。

1095.1introduction

二、中国建筑业的发展概况原设计可开闭屋盖1105.1introduction

二、中国建筑业的发展概况“鸟巢”钢结构采用屈服强度为460Mpa的国产新型Q460

钢板焊接而成的箱形构件，刚架肩部受力最大,钢板的最大厚度达110mm，主刚架与屋面及侧面上交叉布置的次结构一起形成了“鸟巢”特殊的建筑造型。“鸟巢”网架结构四周是敞开的，顶部内表面贴有半透明薄膜，既能遮风挡雨，又可使光线更加柔和。主刚架次结构1115.1introduction

二、中国建筑业的发展概况112内景透视5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况1135.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

国家体育场2006年4月的施工情况。1145.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

目前国家体育场—“鸟巢”工程的主体结构已全面竣工。图为2007年4月的施工情况。115国家游泳中心—“水立方”

平面185m×185m×35m

是由港、澳、台、侨同胞捐资建设的奥运场馆5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况116国家游泳中心剖面

平板网架结构，屋盖结构高

7

m，墙厚3.5

m5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况117国家游泳中心

—

“水立方”建设用地63,000m2，总建筑面积约80,000m2，可容纳观众坐席17000个，其中永久性观众坐席约6000个，奥运会期间临时坐席11,000个。承担游泳、跳水、花样游泳等比赛；奥运会后，“水立方”将改造成一个“以水为特色”，为社会提供“运动培训、文化娱乐、健身休闲”等服务的多功能国际化时尚中心。

湛蓝色的膜结构“外衣”是人们关注的焦点，而支撑起这件华美外衣的空间网架结构却很少为人所知。然而，就是这个不为人知的“骨架”却成为了设计、施工面临的头号难题。国家游泳中心—“水立方”118多面体组成空间网架结构示意图

1、由两种多面体单元构成的完整空间5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况14面体12面体只保留棱1192、以空心多面体边棱单元构成的多面体空间网架5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况120空间网架结构模型5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

若用两个平行的平面来切割这个多面体空间网架，切出来是什么样呢？切出来的将是一片平板状网架，但切割平面只与多面体空间网架的棱相交，所以是一个两面带“刺”的平板状网架。若再用杆件把切割平面内的“刺尖”连系起来，就成为我们需要的平板状网架。这些连接“刺尖”的构件就组成了“鸟巢”的表面图案。只保留棱121

3、平板状空间网架结构形成示意5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况内部结构表面结构合成结构122

合成的平板状空间网架结构5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况123ETFE维护结构示意图5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况124室外ETFE维护结构详图5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况

由透明气囊分割成三个独立的空气层，既能透光，又是很好的保温层，可节省大量采光、采暖和空调所需的能源。125国家游泳中心—“水立方”的骨架“水立方”和“鸟巢”都是体育场馆，但结构形式却大不相同。“水立方”钢结构的最大特点就是不规则，纵横交错中透着一股自然的纯美。然而，正是这种自然的不规则形态给设计和施工带来了极大的困难。整个“水立方”钢结构共使用2万多个杆件和1万多个连接球。“水立方”工程2003年12月开工，于2008年1月竣工并交付使用。1265.1introduction

二、中国建筑业的发展概况“水立方”这种自然的不规则形态给设计和施工带来了极大的困难。1275.1introduction

二、中国建筑业的发展概况图为2007年4月施工情况。膜的实物照片128游泳池5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况国家游泳中心—“水立方”内景跳水池1295.1introduction

二、中国建筑业的发展概况国家游泳中心—“水立方”内景130

5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况国家体育馆——“中国折扇”

国家体育馆坐落在北京奥林匹克公园中心区，完全由中国设计师独立完成设计。用地

335m×207.5m，总建筑面积80,890m2，馆内设18,000个座位。主馆南北长144.5m，东西宽114m，高42.47m，屋盖由14榀“单曲率双向张弦预应力钢桁架”组成，钢屋架总用钢量为2,800t。工程于2005年5月开工，2007年末竣工。131

5.1introduction

二、中国建筑业的发展概况国家体育馆——“中国折扇”

国家体育馆采用金属屋面和玻璃幕墙。幕墙总面积19,000m2，分为明框幕墙、点式幕墙和铝板玻璃三大类。都采用具有保温、隔热和防紫外线效果的中空玻璃。屋顶和南立面幕墙中，安装了高级太阳能电池系统。是目前国内设施最先进，功能最完善的体育馆之一。

国家体育馆由主体建筑和与之相连的热身馆以及室外环境组成，是一座中华民族传统建筑美学与当代建设风格完美结合的结晶。波浪形