《建筑结构艺术》课件

建筑结构艺术结构与艺术的完美融合从古至今的建筑智慧力学原理与美学表达目录基础理论力学分析结构概念、历史与类型传力路径、材料特性经典案例未来展望古今中外代表性结构创新技术与可持续发展第一章建筑结构概述结构定义结构重要性建筑物承重骨架系统安全性保障基础抵抗各种外力作用建筑形态决定因素建筑结构的发展历史古代1石材堆砌结构木构架体系中世纪2拱与穹顶技术飞扶壁创新工业革命3钢铁结构应用混凝土技术现代4超高层结构系统计算机辅助设计结构与建筑的关系功能性审美性保证建筑安全决定空间形态满足使用要求创造视觉体验统一性形随力生力与美和谐第二章基础结构类型框架结构核心筒结构梁柱系统传递荷载中央核心承重承重墙结构空间结构墙体承担主要荷载三维受力系统框架结构梁柱系统点支承传力路径混凝土材料现浇或预制构件钢结构框架轻质高强特性剪力墙结构抗侧力系统抵抗风力与地震钢筋混凝土墙承担水平荷载住宅应用中高层建筑常用框架剪力墙结构—混合优势综合性能最佳抗侧力提升剪力墙承担水平力框架受力主要承担竖向荷载框架核心筒结构—超高层首选米级摩天大楼500设备与交通核电梯、管道集中抗侧力体系核心筒抵抗风载拱结构年100%2000压力状态历史悠久纯压力构件罗马时期广泛应用米30-300跨度范围从小拱到大跨桥壳结构类型特点代表作品单曲面壳柱面结构车站雨棚双曲面壳抗弯刚度高悉尼歌剧院自由曲面造型丰富哈尔滨大剧院悬索结构大跨能力轻盈美感可跨越上千米拉力传递优雅曲线形态主缆承担全部拉力张弦结构空间结构桁架结构网格壳张拉整体杆件组成三维体系曲面上的网格体系受拉与受压构件第三章结构力学基础作用力分类内力概念恒载、活载、风载、地震力轴力、剪力、弯矩应力分析拉压、剪切、弯曲应力材料力学特性力的传递路径外部荷载上部结构环境作用施加力梁柱传递竖向力地基土基础结构承担全部荷载分散集中荷载稳定性与安全失稳类型典型事故整体倾覆塔康多大桥坍塌••构件屈曲世贸中心倒塌••材料破坏汶川地震建筑损毁••抗震设计要点地震力特性关键技术水平力为主刚度适中加速度影响延性构造创新手段隔震支座消能减震器第四章历史建筑名作赏析古代金字塔、帕特农神庙中世纪哥特式教堂、清真寺文艺复兴佛罗伦萨大教堂穹顶工业革命后埃菲尔铁塔、水晶宫埃及金字塔的结构奇迹年万4500230历史寿命石块数量世界最古老建筑之一平均每块吨

2.5米146原始高度世界最高建筑年3800罗马圆形大剧场拱结构哥特式教堂的飞扶壁拱顶推力穹顶向外侧推力飞扶壁传力拱形构件传递力外侧支撑形成稳定三角形清华宫殿木构架斗拱体系榫卯结构屋顶系统层叠承重传力无钉连接方式抗震柔性设计巴黎埃菲尔铁塔悉尼歌剧院壳结构美学效果结构突破帆船灵感与力学完美结合设计挑战预制混凝土肋骨单元复杂曲面几何难题国家大剧院半椭球形壳最大跨度米212钢玻组合透明与反光效果水下连接水下通道巧妙入口布鲁克林大桥悬索年米1883486建成时间主跨长度当时世界最长悬索桥发展里程碑吨15000钢缆重量四根主缆支撑第五章现代创新结构体系超高层结构装配式结构框筒、巨型框架预制拼装技术智能结构异形结构感知与调节能力非线性几何体系超高层建筑结构体系风荷载控制扭转与横向变形筒中筒体系内外筒协同工作伸臂桁架连接核心筒与外框模块化与预制装配结构工厂预制现场拼装精确度高速度快质量可控噪音小结构连接干式连接后浇带技术异形结构与参数化设计算法生成结构优化构件定制数学模型控制形态材料高效利用非标准化制造轻质高强新材料结构应用材料类型强重比应用案例碳纤维复合材料钢的倍悬索桥缆索5高性能混凝土普通混凝土倍超高层柱3纤维增强塑料铝的倍轻型屋盖2被动式与主动式结构响应被动控制主动控制调谐质量阻尼器传感监测系统••隔震支座主动质量阻尼器••粘滞阻尼器电磁驱动装置••典型现代地标剖析非常规受力网格外框架抗震设计上部悬挂下部支撑斜向钢管传力连接处特殊构造北京大兴机场空间网壳万㎡根1808建筑面积主柱数量世界最大单体航站楼支撑全部屋顶万吨8钢结构重量约座埃菲尔铁塔10跨界装置艺术结构互动性结构光影结构动态结构随人体动作变化构件投影艺术可变形自适应世界博览会创新结构第六章结构美学与艺术表达视觉表达空间体验外显与内敛结构场所感与序列力与形和谐文化寓意受力流线形态美形式背后符号力与形的和谐形随力生力学路径决定形态优雅结构最少材料最大效果视觉力学直观理解受力结构暴露与装饰外显结构半暴露结构装饰性结构巴黎蓬皮杜中心国家体育场鸟巢赫尔佐格作品霍普金斯艺术中心水立方水盒子扎哈建筑设计空间张力与建筑意象重力感知高耸与悬浮对比空间流动轻盈结构引导视线光影变化格构射影时间维度材质表达粗糙与光滑质感文化元素与结构形式文化特征东方结构西方结构哲学观念天人合一理性主义结构表达含蓄内敛直接外显力学关系柔性适应刚性抵抗第七章未来建筑结构趋势可持续发展材料循环利用智能自适应感知响应环境数字制造打印大型构件3D仿生结构模拟自然形态可持续结构设计全生命周期低碳材料可拆卸与循环利用节能设计竹木等可再生材料结构与围护一体化智能化结构与自适应传感监测智能材料自动调节实时结构健康监测形状记忆合金应用风振主动控制绿色建筑与结构创新第八章结构艺术案例小结结构与功能结构与形式结构与艺术安全是首要前提形态源于内在逻辑技术理性之美服务使用需求真实而非表象建筑诗意表达结束与思考结构创新人居环境技术突破永无止境以人为本的设计互动交流欢迎提问讨论。