大跨度范文10篇

摘要：近些年來，隨著我國經濟的不斷增長與國際地位的逐年提高。我國越來越注重民生發展和市貌建設。近些年來，隨著技術的不斷進步，各個行業都得到了逐步的發展與完善。建筑行業作為我國經濟主要來源之一也得到了發展與突破。本文就大跨度結構在建筑設計中的應用進行了淺顯的分析。希望對大家有所幫助。

關鍵詞：大跨度；建筑設計；應用分析

近些年來，隨著我國國際地位的逐漸提高，我國越來越注重市容市貌的建設。為了彰顯我國高達的形象，一些美觀的建筑物逐漸出現在我們的生活中。這些建筑物設計大膽、建設美觀。同時在這些建筑物建設的時候也是采用了許多先進技術的。本文對大跨度結構在建筑設計中的應用進行了簡單的探討。抒發了一些淺顯的建議。

1關于大跨度結構的簡介

許多人對大跨度這個詞感覺到非常陌生，不明白到底什么是大跨度，更不必說了解大跨度的應用了。本文搜集了一些資料，給大家簡單的介紹了一下關于大跨度的基礎知識。

1.1大跨度結構的含義及主要應用領域

摘要：隨著建筑行業的快速發展，很多大跨度建筑如雨后春筍般出現。這些大跨度建筑中，結構表現是最為重要的審美領域，其中包含了技術美與藝術美。建筑表現力是大跨度建筑中最為關鍵的因素，且其涉及了多方面的內容，需要建筑師掌握建筑材料、力學規律以及西方建筑特點等多方面知識。文章通過介紹大跨度建筑的結構特點，幫助人們由本質上認識大跨度建筑。

關鍵詞：大跨度建筑；結構表現；建構

1大跨度建筑的結構特點分析

主要內容：①結構與建筑具備較高的關聯度，且遠大于普通的建筑物。大跨度建筑的形體構筑、外在形象以及空間圍合等都與其結構緊密相關。對大跨度建筑而言，結構就是建筑。而建筑也就是結構，兩者可以說已經融合在一起。合理性的結構在整體建筑設計中占據十分重要的位置，且大跨度建筑一般分為屋蓋結構與下部支撐結構，其中最為重要的結構表現便是屋蓋結構；②結構的造價成本較高，大跨度建筑的造價很高，會耗費大量的社會勞動資源，比如國家體育場“鳥巢”的最終工程造價將近23億元，且使用鋼量為4.2萬t。由此可見，大跨度建筑的資源耗費量是十分驚人的；③大跨度建筑的技術含量較高，在大跨度建筑的整體設計中，需要考慮結構、節能、智能控制等多種問題，需要運用到多種技術。同時，通過利用高新技術，大跨度建筑也可以體現出個性化的建筑形式，比如其結構設計中的技術必須達到跨度要求，并考慮到屋蓋結構中會出現的結構自重等問題，而后采取合理的技術方法，確保荷載力與結構自重之間達到平衡。為了減輕自身重量，建筑必須使用效率更高的結構，而隨著結構有效性的提升，其所需的技術也就越復雜。大跨度建筑必須經由多種高新技術的共同合成。

2大跨度建筑結構的存在的問題

2.1結構表現缺乏理性建筑結構的表現最終會體現于建筑的外在形象，但科學合理的建筑結構本身也應建立在力學與美學充分結合的基礎上之上。結構表現是大跨度建筑的核心影響因素，如果一味將建筑結構作為表現的工具，那么整個設計就是缺乏理性美，甚至會變為形式主義的建筑物。且由此種錯誤理念下設計的建筑結構缺乏張力，不符合當前的現代設計理念。比如很多建筑設計只致力于打造壯觀的建筑形象，并在形態上使用花朵、飛鳥等圖案，使得建筑脫離實際，無法經受時間的考驗。

一、橋梁施工介紹

橋梁施工過程本身是一個完善的系統工程，橋梁施工的過程也就是系統的運行過程。在橋梁施工過程中，結構的安全性和理想的成橋狀態就是該系統所要達到的目標-橋梁施工控制的目標。對于這樣一個復雜的系統，要達到這樣的目標，僅通過事后檢查是無法實施的。所以，必須對橋梁施工過程這個系統的運行進行實時控制，只有這樣才能保證目標的實現。尤其對于大跨度橋梁，更是如此。

二、大躊度橋梁旅工方法

隨著科學技術的進步，施工機具、設備和建筑材料的發展，橋梁上部結構施工技術方法到今天己得到了迅速發展，發生了重大的變革，形成了多種多樣的施工方法。總的來講，根據施工中有無支架可以劃分為：有支架施工和無支架施工兩大類方法。

（一）有支架施工方法

有支架施工方法分為落地支架、拱形支架和移動支架。落地和拱形支架可以由常備式鋼構件組成，配合就地灌筑法，在支架上完成模板架立、鋼筋綁扎、混凝土灌注，預應力張拉等作業。此施工方法對機具和起重能力要求不高，多用于中小跨度的混凝土梁橋；但支架用料較多，成本較高，工期較長，不適于深水或通航情況。

1網架結構中形式和技術的特點

網架結構形式和技術特點是作為技術人員們最根本的規律和將若干個桿相連接而成，從而逐漸形成了一種網格結構形式，其中有些技術人員會將這些網絡結構相連接起來從而組成多層的結構形式，從而被我們稱之為網架結構。其具體的施工材料都是由簡單的鋼管或是鋼材質而組成。

1．1網架結構的具體形式特點

網架結構的具體形式特點可以分成以下四種:(1)平面框架結構中主要是包括豎向正交放網架結構、雙向傾斜放網架、正面斜放網架結構等。(2)四角椎體形狀的網架結構，其中主要都會包括四角椎體當中呈現的網架結構和斜放椎體結構等。(3)三角椎體中的網架結構，主要是包括抽空三角椎體中存在的網架結構、蜂窩類型的四角椎體網架結構。(4)正六角錐體中存在著網架結構。

1．2網架結構形式中主要的特點

在我國大跨度的建筑結構當中，網架結構是目前在施工當中最為普遍的一種結構形式，它自身有著自重較輕、抗震性能比較好、傳送途徑比較便捷等一些優點。在其他施工當中，網架結構存在著施工便捷又有著極高的固定性能優勢，并且還有效地加強了施工的整體效率，做到外表美觀的作用。另外，比較容易將網架結構固定，還能夠將其設備進行安裝鋪墊，提高了其施工的整體質量效果，最重要的一點是減少了施工時開銷成本。

【摘要】鋼材具有良好的抗震性能，是當前建筑行業不可替代的重要原材料，但是鋼結構建筑在不斷發展的過程中，人們發現其防火性很差，存在較大的安全隱患。本文主要對大跨度鋼結構建筑防火設計進行了分析。

【關鍵詞】大跨度鋼結構建筑；防火設計

1.大跨度鋼結構建筑防火設計的重要性

1.1鋼結構建筑的性質

從物理的角度上看，鋼結構建筑中的原材料鋼本身具有一定的耐熱性，不具有易燃的性質，從理論上來講它本可以成為一種理想的防火材料，想要改變鋼材料的形態，除非火溫在短時間內達到500℃，才有可能改變鋼材的形態，顯然常態下的意外失火是不可能短時間內造成這樣的溫度，這樣一來火勢是可以人為撲滅的[1]。但是這只是理論基礎，鋼結構建筑實際應用時的結果卻不是這樣。由于現實生活中鋼結構建筑大多是以廠房、體育館、大庫房等大框架結構建筑為主，這些建筑的內部空間較大，基礎設備較多，通風性較好，因此當某個地方起火時，良好的通風性為火勢的蔓延提供了條件，此外由于內部設施眾多，給消防員滅火工作造成了很大的影響，實際情況下大跨度鋼結構建筑一旦起火就很難撲滅，有關設計人員應該重視這一點，尤其是鋼結構建筑設計師，必須設計相應的防火措施。

1.2大跨度鋼結構建筑耐火性較差

【摘要】鋼材具有良好的抗震性能，是當前建筑行業不可替代的重要原材料，但是鋼結構建筑在不斷發展的過程中，人們發現其防火性很差，存在較大的安全隱患。本文主要對大跨度鋼結構建筑防火設計進行了分析。

【關鍵詞】大跨度鋼結構建筑；防火設計

1.大跨度鋼結構建筑防火設計的重要性

1.1鋼結構建筑的性質

從物理的角度上看，鋼結構建筑中的原材料鋼本身具有一定的耐熱性，不具有易燃的性質，從理論上來講它本可以成為一種理想的防火材料，想要改變鋼材料的形態，除非火溫在短時間內達到500℃，才有可能改變鋼材的形態，顯然常態下的意外失火是不可能短時間內造成這樣的溫度，這樣一來火勢是可以人為撲滅的[1]。但是這只是理論基礎，鋼結構建筑實際應用時的結果卻不是這樣。由于現實生活中鋼結構建筑大多是以廠房、體育館、大庫房等大框架結構建筑為主，這些建筑的內部空間較大，基礎設備較多，通風性較好，因此當某個地方起火時，良好的通風性為火勢的蔓延提供了條件，此外由于內部設施眾多，給消防員滅火工作造成了很大的影響，實際情況下大跨度鋼結構建筑一旦起火就很難撲滅，有關設計人員應該重視這一點，尤其是鋼結構建筑設計師，必須設計相應的防火措施。

1.2大跨度鋼結構建筑耐火性較差

一、非線性地震反應分析

大跨度橋梁結構的非線性可分為材料非線性(又可稱為物理非線性或彈塑性)和幾何非線性兩種，一般情況下結構的幾何非線性可通過考慮所謂的P-△效應來進行在結構非線性地震反應分析的計算理論研究方面，備受關注的是結構的彈塑性分析，這不僅是因為相對于幾何非線性而言，結構的彈塑性性能對于結構的抗震性能影響較大，而且更由于問題的復雜性。所以國內外眾多學者針對后者開展了大量的研究工作。在大跨度公路橋梁彈塑性地震反應分析的力學模型中，根據各種構件的工作狀態，將結構簡化為桿系結構是合理的，同時對計算而言也是非常經濟的。若按構件所處的空間位置可把力學模型分為平面模型和空間模型兩種。若按模型中所采用的單元應力水平的種類來分，又可分為微觀模型(采用應力空間)和宏觀模型(采用內力空間)兩種。由于微觀模型要求將結構劃分為足夠小的單元，盡管很有效但所需的計算量較大，只適用較小規模的結構或構件的非線性分析，因此在實際工作中應用的范圍比較有限，所以這里僅按前一種分類方法來加以討論。

在結構彈塑性地震反應分析中，構件恢復力模型的確定是基本的步驟而構件的恢復力關系又集中反映在滯回特性曲線上，基本指標有曲線形狀、骨架曲線及其特征參數、強度、剛度及其退化規律、滯回耗能機制、延性和等效滯回阻尼系數等。國內外在這方面已進行了大量的試驗研究并取得了相應的研究成果。在平面模型中，根據所采用的塑性鉸類型可把它分為集中塑性鉸模型和分布塑性鉸模型兩大類。在集中塑性鉸模型中，有代表性的一種是Clough等于1965年提出的雙分量單元模型，該單元模型采用兩根平行桿來模擬構件，其中一根用來表示具有屈服特性的彈塑性桿，另一根用來表示完全彈性桿，非彈性變形集中于桿件兩端的集中塑性鉸處，該模型的最大不足是不能考慮構件剛度退化。另一種有代表性的是1969年Giber-son提出的單分量模型，它克服了Clough雙分量模型的不足，同時只用兩個桿端塑性轉角來刻劃桿件的彈塑性性能，而桿件兩端的彈塑性參數又是相互獨立的，因此應用起來較為簡便。其缺點是基本假設中有地震過程中反彎點不能移動的限制，所以對一些與基本假設不甚相符的特殊情況其使用的合理性就受到了限制。

二、多點激振效應

通常橋梁結構的地震反應分析是假定所有橋墩墩底的地震運動是一致的。而實際上，由于地震機制、地震渡的傳播特征、地形地質構造的不同，使得入射地震在空間和時間上均是變化的。即使其他條件完全相同，由于地面上的各點到震源的距離不同，它們接收到的地震波必然存在著時間差(相位差)，由此導致地表的非同步振動。這一點已被地震觀測結果所證實。因此，多點地震輸入是更合理的地震輸入模式。特別是大跨度橋梁結構，當地震波的波長小于相鄰橋墩的跨度時，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在橋長范圍內各墩下的基礎類型和周圍的場地條件可能有很大的差別，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有關實際震害表明，入射地震波的相位差可增大橋跨落梁的危險性。所以就地震波傳播過程中的多點激振效應進行研究是有很大的實際意義的。

從概念上看，僅考慮入射地震波的相位變化情況屬于行波效應分析問題。若再考慮地震波的波形變化就屬于地震波的多點輸入問題。從計算方法上看，由于多點地震輸入算法與同步激振的計算方法不同，因此必須重新推導結構體系的動力平衡方程。美國學者Penzien和Clough于1975年推導了多自由度體系考慮地震波多點輸入時的動力平衡微分方程及求解方法，通過所謂的影響矩陣，實現了地震波的多點輸入算法。這種方法后來被廣泛應用，目前所有考慮地震波多點輸入的結構地震反應時程分析算法均以此為基本出發點。

摘要：本文在前人研究的基礎上提出了統一的顫振和抖振分析方法。該方法以非線性有限元的直接積分法為基礎，在研究中具體解決了隨機風速場的模擬、耦合自激力的時域計算和統一的顫抖振時程分析流程等關鍵問題，考慮了結構的幾何非線性和有效攻角效應。本文的研究糾正了過去時程分析方法不能同時處理顫振和抖振的理論缺陷。本文還通過所編制的軟件的計算實例驗證了方法的正確性和可行性。

關鍵詞：橋梁非線性顫振抖振時程分析

一、前言

時程分析方法是橋梁風工程中的主要方法之一。過去的非線性時域分析方法都局限于抖振。其基本流程是首先模擬橋梁風場的脈動風速時程，根據脈動風速計算抖振力和自激力，然后將抖振力和自激力的計算編入非線性有限元程序中，最后再運用這樣的程序進行計算。在這個流程中，非線性有限元程序是比較成熟的，但在脈動風速模擬和自激力的計算方面都還存在著對分析有重要影響的缺陷。由于時域中耦合自激力的計算比較困難，過去的時程分析中都沒有考慮耦合的自激力，因此，這樣的分析方法不能用來分析耦合顫振【2】。

本文在此對時程分析方法進行了改進。首先是改進了模擬隨機風場的諧波合成法，提高了模擬的效率。然后本文實現了時域中耦合自激力的計算，從而在時域中實現了比較完善的風荷載計算。利用這樣的風荷載，本文在時域中統一了抖振和顫振的分析方法。在時域中實現了耦合顫抖振和顫振分析。根據這一方法，本文運用可視化編程技術，編制了大跨度橋梁非線性顫振和抖振時程分析的有限元程序Nbuffet，并對程序進行了驗證。最后本文對江陰長江大橋進行了非線性顫振和抖振分析，得出了一些有益的結論。

二、脈動風送的模擬

摘要：結合蜂窩梁的特點，針對其受力性能進行分析與計算以及在實際大跨度結構中的設計計算，通過蜂窩梁與其他種類梁方案的比較得出，蜂窩梁是一種截面小、承載力大、制作簡單和施工周期短的新型梁，應用在實際大跨度結構工程中可以減少建筑層高，從整體上節約建筑造價。

關鍵詞：蜂窩梁；受力性能；大跨度結構；建筑造價

近年來隨著我國經濟的快速發展，新型建筑體系———鋼結構建筑得到大力發展，但是總體形勢還是落后于發達國家。對于我國鋼結構建筑發展的一個主要限制因素就是造價問題。要促進鋼結構建筑在我國的發展，就需要科技工作者努力探索和尋求節約鋼材的理論和方式，達到降低鋼結構建筑造價的目的。從利用梁的受力特性考慮設計梁的截面結構，近年來應用較多。研究表明，在相同的承載條件下，與實腹梁相比，設計和使用蜂窩梁可減少鋼材使用量達到總耗量的25%~30%，同時節省油漆和運輸安裝費用15％~34.6％，具有良好的經濟效益。結合我國國情，更適于在大跨度結構設計中推廣應用[1]。

1蜂窩梁的特點

（1）作為一種新興的鋼結構，蜂窩梁在傳統鋼梁的基礎上，采用特定的截面形式進行裁切，重新連接構成一種新型的鋼梁。（2）不同的開孔截面形式和開孔數目，可以將蜂窩梁分為圓孔型蜂窩梁、橢圓孔型蜂窩梁，六角孔型蜂窩梁及八角孔型蜂窩梁等。蜂窩梁孔截面形式的不同會影響到梁的整體受力性能。現階段應用較多的是六角孔蜂窩梁。

2蜂窩梁的受力性能分析方法與計算

摘要：在橋梁施工過程中，懸臂施工是其中一種重要的工藝。本文通過對橋梁掛籃施工技術的分析，結合工程實踐，提出了橋梁工程中掛籃施工的線性變形控制方法。

關鍵詞：橋梁工程；掛籃施工；控制方法

1研究背景及意義

近年來，由于社會發展和科學技術的提升，大跨度橋梁工程已經成為了一種普遍需求，采用掛籃施工克服了地形等自然條件對施工的限制，但對橋梁強度和線性結構，施工方式和澆筑手段，都提出了更高的要求。大跨度橋梁工程中，掛籃更加復雜，需要考慮實際工況和各部位受力載荷。故研究掛籃施工相關控制方法，能夠宏觀安排施工方案，合理提高工程安全系數。

2掛籃種類及結構介紹

根據受力結構不同，可以將施工掛籃分為斜拉式、桁架式、型鋼式、混合式。桁架式掛籃一般由桁架系統、懸吊系統、模板系統、錨固系統、滑道系統等部分組成。桁架是掛籃的載荷受力結構，不同吊籃桁架結構不同，有平行式、三角式、弓弦式、菱形等。平行桁架一般需要外加平衡塊進行受力補償，由于可采用貝雷梁進行桁架制作，所以可選性多，制作簡單，成本較低。但由于掛籃自重大，所以對梁的承載要求高，外部載荷受限，導致施工效率較低。三角桁架的受力主桁架為三角形組合梁，縱梁是壓彎件，當縱梁太長時，水平分力太大，可能會造成結構失穩，所以也會有載重限制，通常來說縱梁應小于4m。菱形掛籃的受力桁架為菱形結構，由于菱形桁架結構節點受力，梁之間的受力為拉力和壓力，沒有壓彎件，所以承載能力較強。懸吊系統由吊桿、外導梁等部件組成，起到對側模的支撐作用。同時外導梁與梁體懸掛相連，可以對體系進行高度和位置調整。模板系統包括內模、底模和側模。內模通常采用木模，底模和側模為鋼制，模板面采用竹膠板等材料，有利于澆筑質量，且降低了施工成本。錨固系統由固定梁和吊帶組成，在施工過程中由于模板移動或者澆筑時，掛籃受力將不平衡，所以需要錨固系統進行平衡。滑道系統用于支撐和移動掛籃，應當在每一主桁架施加一個滑道，便于掛籃移動。由于橋體結構、自然條件限制、設計人員習慣等，對于掛籃的選擇也各不相同。一般來說，掛籃的選擇依照以下幾點：（1）掛籃及橋梁施工系統要以剛度要求為前提，保證掛籃穩定性，防止澆筑時受力不平衡導致傾覆，以保證施工安全。（2）應盡量減輕掛籃的自重，減小掛籃的變形，應力等，同時盡量使用簡單的桁架結構，以提升掛籃質量，縮短掛籃的制作時間，減小施工成本。（3）應設計靈活方便的行走和錨固系統，以增強掛籃系統靈活性。