北京交通大学 房建认知实习报告.docx
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北京交通大学 房建认知实习报告.docx
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北京交通大学房建认知实习报告
房建认知实习报告
姓名:
学号:
班级:
单位:
土建学院
时间:
2013年5月11日
目录
1.前言…………………………………………………………(3)
2.建工相关知识介绍…………………………………………(5)
3.参观鸟巢……………………………………………………(7)
4.参观水立方………………………………………………(12)
5.参观结构实验室……………………………………………(16)
6.参观土木工程楼……………………………………………(17)
7.参观北京北站………………………………………………(18)
8.心得感受……………………………………………………(21)
【前言】
土木工程是建造各类工程设施的学科、技术和工程的总称。
它既指与与人类生活、生产活动有关的各类工程设施,如建筑公程、公路与城市道路工程、铁路工程、桥梁工程、隧道工程等,也指应用材料、设备在土地上所进行的勘测、设计、施工等工程技术活动。
土木工程是社会和科技发展所需要的“衣、食、住、行”的先行官之一;它在任何一个国家的国民经济中都占有举足轻重的地位。
作为一名学习土木工程专业的大二学生,刚刚接触少量专业课的我们,对于自己所学专业还知之甚少。
俗话说:
实践是检验真理的唯一标准。
仅仅依靠书本所学的理论知识,我们无法深刻了解与体会,更谈不上自如地应用到将来的工作中。
一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。
因此,这次看似简单的认识实习给了我一个很好的平台来对自己的专业有个感性的认识。
实习简介
5月11日,12日,我们进行了房屋建筑的实习观摩,分别参观了北京交通大学土木建筑工程楼,北京交通大学结构实验室,鸟巢水立方以及北京北站的站台建筑。
其间有框架结构还有剪力墙结构,还看了梁的样式、结构,台阶的样式、做法,地下室的情况等。
实践是大学生活的第二课堂,是知识常新和发展的源泉,是检验真理的试金石,也是大学生锻炼成长的有效途径。
一个人的知识和能力只有在实践中才能发挥作用,才能得到丰富、完善和发展。
大学生成长,就要勤于实践,将所学的理论知识与实践相结合一起,在实践中继续学习,不断总结,逐步完善,有所创新,并在实践中提高自己由知识、能力、智慧等因素融合成的综合素质和能力,为自己事业的成功打下良好的基础。
实习目的
1、为了了解工民建方面的理论知识工程实践应用,为下学期分专业方向做准备,为以后工作学习打下基础,给未来工作岗位有初步设想和认识。
2、通过观察实际建筑,提高学生对建筑知识、建筑材料、建筑施工及建筑过程中用到的施工方法和常见的施工问题的认识,巩固所学的理论知识,并鼓励学生在以后的学习中更加积极认真。
3、通过实习,了解建筑工程的施工工艺,熟悉建筑物的构造,了解建筑材料的特性及应用。
4、通过实习在工地上阅读施工图纸,进行现场比较,培养学生的想象能力,提高阅读图纸的能力,为以后的实际工程打下良好的基础。
5、通过实习培养学生的动手能力,发扬实际与理论相结合的作风,为以后的工作做铺垫。
实习地点
北京交通大学土木工程楼
北京交通大学结构实验室
鸟巢
水立方
北京北站站台
实习时间
2013年5月11日
2013年5月12日
实习内容
(1)了解鸟巢水立方新型建筑结构
(2)了解北京北站的张弦结构
(3)听老师讲解各种设施作用;
(4)了解土木工程楼的剪力墙结构
【建工相关知识介绍】
建筑工程,指通过对各类房屋建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体。
其中“房屋建筑”指有顶盖、梁柱、墙壁、基础以及能够形成内部空间,满足人们生产、居住、学习、公共活动等需要,包括厂房、剧院、旅馆、商店、学校、医院和住宅等;“附属设施”指与房屋建筑配套的水塔、自行车棚、水池等。
“线路、管道、设备的安装”指与房屋建筑及其附属设施相配套的电气、给排水、通信、电梯等线路、管道、设备的安装活动。
在建筑工程中,建筑结构又占有着举足轻重的地位。
建筑结构狭义的建筑指各种房屋及其附属的构筑物。
建筑结构是在建筑中,由若干构件,即组成结构的单元如梁、板、柱等,连接而构成的能承受作用(或称荷载)的平面或空间体系。
建筑结构因所用的建筑材料不同,可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。
房屋结构常见类型及施工方法:
1.混合结构:
(砖混、砖木……)砌筑墙体、预制(或现浇)楼板
2.框架结构:
(钢筋砼)预制装配;现浇柱、梁、预制板;全现浇
3.框架简力墙结构:
现浇柱、梁、砼、现浇墙;全现浇(砌块墙体)
4.简力墙结构:
全装配大板;内浇外挂;全现浇(大模板、滑模)
5.框筒结构:
全现浇(大模板、滑模)
6.筒中筒结构:
(预制安装)轻质墙体、玻璃幕墙
7.钢框架结构:
(预制安装)
8.钢网架、悬索结构、钢结构(钢构)
【参观鸟巢——走近现代化建筑】
1.1建筑工程概况
本工程分体育场、基座和热身场地三部分,体育场建筑造型呈椭圆的马鞍形.外壳由4.2万t钢结构有序编织成鸟巢状独特的建筑造型;内部为三层混凝土结构碗状看台;钢结构屋顶上层为4.2万m2ETFE单层张拉膜,下层为5.3万m2PTFE膜声学吊顶。
建筑物南北向(长轴)长333m,东西向(短轴)长280m;观众看台下地下2层,地上4—7层,建筑物高69.21m(混凝土结构高51.1m),±0.00相当于3.50m。
本工程为特级体育建筑.工程设计使用年限为100年。
耐火等级为一级,抗震设防烈度8度,人防等级为6级,物资库防化等级丁级。
地下工程防水等级为I级,采用三道设防。
其中一道为钢筋混凝土自防水:
在钢筋混凝土结构外侧,基座底板、外墙采用柔性防水层为两道4+4SBS改性沥青卷材防水;基座顶板采用柔性防水层为两道3+4SBS改性沥青卷材防水。
室内防水采用1.5Bin厚单组分聚氨酯涂膜。
总体设计贯彻“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念。
1.2.1混凝土结构
本工程混凝土结构工程是由12个混凝土剪力墙形成的核心筒与周边梁、板、柱组成的异型框架一剪力墙结构.框架结构上部支撑着预制看台板。
约14700块预制看台板与大跨度斜梁组成观众看台。
除预制看台板外均为现浇混凝土结构。
基础采用桩承台式基础,基础桩采用后压浆钻孔灌注桩,桩顶承台通过混凝土筏板连接为整体。
看台结构存在大量斜柱、斜梁、空间环梁及弧形墙等大量异形构件。
其中斜柱断面尺寸为1000ram×1000mm,共分两种形式;一种为单向倾斜,另一种为在单向倾斜基础上沿纵向旋转一个角度(简称斜扭),倾斜角度从59。
一890不等,共70种,旋转角度从10_890不等,共36种,跨层(二、三、四)与楼板相连的斜柱最大垂直高度达18.65m。
斜梁为超长鱼腹式T形结构.中层看台斜梁断面尺寸1000mm×(333—2278)rain不等.上层看台斜梁截面尺寸1000mmx(442—1200)mrfl不等:
上层看台斜梁端部为椭圆形马鞍状空间环梁。
断面尺寸最大1200mm×1615nlln。
基础外墙大量为弧形墙体。
零层顶板、下层看台叠合现浇斜板采用无粘结预应力,直线布置;通道转换梁、看台悬挑梁采用有粘结预应力。
各层结构外边梁为折线形,边线里出外进极不规则,6条变形缝间板长约172m.为超长结构。
基础底标高变化大,其中钢结构组合柱P承台一3.9m、一9.5m、一11.0ITI,最大14m×26m×9.5m,为大体积混凝土结构。
钢结构与混凝土结构为独立受力结构,但在空间上相互交叉在~起,钢结构组合柱、大楼梯柱局部穿过混凝土结构楼板。
1.2.2钢结构
钢结构主结构(图3)由24榀门式桁架组成,其中22榀是直线贯通或近似直线贯通。
屋盖开口长轴方向(南北向)长度约为185m.开口边缘接近跑道的外侧;短轴方向(东西向)约为125m.边缘接近一层看台内侧。
组合柱间共设置12对瀑布状大楼梯。
屋顶桁架矢高12m.其中上弦杆(组合柱外柱相连)截面基本为l000mm×l000rain,下弦杆(组合柱内柱相连)为800minx800mill,腹杆截面基本为600mm×600nlnl。
组合柱(菱形内柱+2方形外柱)的截面保持1200minxl200rain不变,次结构截面为1000mm×l000mm。
钢板的最大厚度不大于110mm。
板厚不大于34mln时采用Q345钢材;板厚不小于36mm时,采用Q345GJ钢材;板厚不小于100mln时采用Q460E钢材,此种钢材在国内建筑用钢中首次使用,共约700t,应用在4个柱脚和6根桁架柱中。
桁架柱的菱形内柱下端(标高+1.5m)的上部采用了Gs20Mn5V铸钢件。
铸钢件单件重量最大近30t,共计约600t。
钢材Z向性能要求:
40mm。
设计用钢量总计约42000t。
1.3装饰装修工程概况
本工程装饰装修设计将中国元素、人文关怀、国际潮流相融合,通过不同材料、不同色彩、不同元素的运用,将不同功能分区有机结合在一起。
体育场的外立面与结构是统一的,各个结构元素之间相互支撑,汇聚成网格状,就如同一个由树枝编织成的鸟巢。
其中3层餐厅层外侧、4层包厢层内外两侧设置隐框全玻幕墙,采用60x120钢框、中空玻璃。
其中玻璃内侧彩釉图案处理。
集散厅墙面采用红色涂料、亚麻地面、顶棚平板部位喷涂黑色涂料,看台板下表面喷涂红色涂料。
混凝土柱喷涂与钢结构一致的金属银灰色面漆。
其中1层集散厅地面采用机切碎拼石材拼砌。
内隔墙除钢筋混凝土墙外.主要墙体均为300、250、150mm厚陶粒混凝土空心砌块及轻钢龙骨轻质隔墙。
外墙保温材料为100mm厚岩棉保温层,二层以上集散厅楼板保温材料为30mln厚挤塑板保温层,部分看台板下面有用房的,在底板做50nlnl厚挤塑板保温层,一层集散厅及基座平台保温材料为50toni厚挤塑板保温层。
2钢结构工程
(1)大量采用空间弯扭构件、节点复杂,加工制作及安装难度大。
为体现鸟巢独特的建筑造型,本工程1/3以上的构件采用空间弯扭构件,无固定的线型。
同时,本工程中无论是主结构之间,还是主次结构之间,都存在多根杆件(达14根)空间汇交现象;加之次结构复杂多变、规律性少,造成主结构的节点构造相当复杂。
节点类型多样,制作、安装精度要求高(图4)。
(2)构件体型大、单体重量重,构件翻身、吊装难度大。
作为屋盖结构的主要承重构件的桁架柱最大外形尺寸达25mx20mx68.5m。
分两段吊装。
吊装单元最重达360多t,吊装高度最高达68.5m。
而主桁架高度12m,双榀贯通最大跨度约260m,吊装单元最重262t,构件最长约43m。
由于构件体型较大,重量重,各类构件重心位置互不相同,翻身时吊点的设置和吊耳的选择难度较大。
特别是桁架柱的翻身。
吊耳在翻身和吊装时的受力有所变化,需考虑三向受力。
翻身过程中的稳定性控制难度大。
起吊时,必须调整好分段构件的角度和方位,而对于体型大、重量重的构件。
角度调节相当困难,吊装难度大。
(3)焊接量大、焊接难度大。
本工程为全焊接钢结构。
焊缝总长度约30万rn,焊缝折算总长度约280万m。
钢板厚度3一110mnl,焊接位置涉及平焊、横焊、立焊和仰焊,且焊接工作跨整个冬季。
既有高强钢(Q460E—Z35)的焊接,又有铸钢件(GS一20Mn5V)的焊接。
薄板焊接变形大,厚板焊接熔敷量大,温度控制和劳动强度要求高。
而高空焊接、冬雨季焊接的防风雨和防低温措施更使得焊接难度增大。
(4)安装精度控制难、施工质量要求高。
由于施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形,结构形体复杂,均为箱形断面构件,位置和方向性均极强,安装精度受现场环境、温度变化等多方面的影响极难控制。
另外,本工程无论是外观质量,还是内在质量(如焊缝质量等级等),都要求相当高。
其中,钢板拼接、弯扭段构件组装焊缝及现场拼装、安装焊缝均为全熔透一级焊缝;钢结构立面在距视线10m内可见焊缝的余高要求为O一1mill,所有焊缝表面均需进行磨光处理。
(5)合拢口多,合拢温度要求严,实施难度大。
根据设计要求。
本工程中的主桁架和立面结构各设置了四条合拢线。
其中,主桁架合拢口100个(含上、下弦和腹杆),立面结构的合拢口28个。
合拢口数量众多。
虽立面结构和主桁架可采取分次合拢方案,但一次合拢的对接口数量仍高达50个.为确保合拢线上的对接口同时合拢,需组织大量的人力和物力。
而且,整个钢屋盖安装及制作误差最终均集中在这四条合拢线,选择何种合拢方式来消纳误差难度特别大。
同时,对于如此复杂的结构和复杂的温度场分布情况,要保证分次合拢时的温度条件基本一致,满足(19±4)℃要求,难度巨大。
(6)卸载点多、吨位重、设计要求高,同步控制难度大。
本工程卸载点多、卸载吨位大。
屋盖总面积约600001112卸载吨位约14000t.78个卸载点.设计要求“结构整体分级同步卸载、严格进行比例控制”.单点卸载吨位大、最大点支撑力约300t,卸载实施难度大。
(7)顶面及肩部次结构安装难度大。
按设计要求,4000t顶面及肩部次结构在主结构卸载之后进行安装,卸载之后主结构发生变形,而现有的加工制作依据是卸载前位形,所以卸载前后的变形量将会严重影响次结构的安装精度。
国家体育场工程被列为全国建筑业新技术应用示范工程。
经过历时近5年的科技攻关。
在诸多领域获得了突破性进展。
取得了大量的测试数据、技术参数。
截至目前,获得北京市科技进步二、三等奖各一项、获3项国家专利、2项软件著作权、4项国家级工法、6项市级工法。
国家体育场科技示范工程成果经专家鉴定总体达到国际先进水平,其中高强厚板钢结构焊接技术、复杂异型钢结构综合安装技术、矩形钢管永久模板混凝土斜扭柱施工技术、箱形空间弯扭构件加工制作技术等成果达到国际领先水平,提升了我国建筑技术实力。
本工程三次获得奥运工程质量安全流动杯,获得2006年度结构“长城杯”金杯和中国建筑钢结构金奖。
本工程经济效益显著,通过推广应用新技术,节约造价8700万元,降低成本3.01%。
【参观水立方——膜结构的完美体现】
让我们离奥运近一点,再近一点.最好的方式也许是亲临“鸟巢”观看比赛。
或者亲手触摸一下如梦幻般的水之宫殿“水立方”那光影交错F柔和的肌肤。
奥运场馆成为人们感触奥运最为直观的物质媒介,同时也是积聚智慧与汗水的建筑奇观,2007年“鸟巢”凭借独特造型和“水立方”的膜结构双双入选2007年世界十大建筑奇迹,体现了一个国家的开放与发展,凝结了-个行业的科技与进步。
当你在不同时间经过水立方时.会被它奇幻的色彩所吸引.白天随着阳光的强弱而由监,燕黄,到了夜晚.更是发出水蓝色的光芒.奇影幻动,非常迷人。
而让水立方能够发出如此变幻多姿的色彩的正是水立方外层EI’FE膜结构本身对外界的光线进行反射的结果。
当你走进水立方,触摸剐由l千块气枕组合而成的膜结构外衣.实际上你的指尖触碰的也是一个行业尖端智慧的体现。
ETFE的魔力
掏建“水直方”漂亮外观的【J.足代丧倒际上产业用纺织品在建筑用材上先进水平的ETFE(乙烯一四氟乙烯共聚物)膜结构.也是水立方最大的建筑特点.整个“水立方”外舰由3000多个气枕组成,覆盖面积选到l】万平方米.被称为世界上规模最大的膜结构工程,是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。
水立方采片i的ETFE膜,足由一种无色透明的颗粒状结晶体也就是ETFE生料挤压成型的膜材,是一种典型的非织物类膜材,为目前国际上最先进的薄膜材料。
E代表着现代膜结构建筑的最新趋势,它的使用在国内尚属首次。
膜结构是建筑结构中最新发展起来的一种形式.它以性能优良的织物为材料,或是向膜内充气。
由卒气H;力支撑膜而,或是利用柔性钢索或剐性支撑结构将面绷紧.从而形成具有一定刚度、能够覆盖大跨度空间的结构体系。
这种高强度柔性薄膜材料.能够实现多样化的建筑造型.上世纪60年代起,它成为各类标志性建筑的流行元素。
轻便
ETFE膜材具有质量轻、寿命长、抗托伸、延展性好、抗紫外线和化学物质侵袭能力强、自沽性好、透明度高、熔点高等优点。
据中同产业用纺织品行业协会理事长朱民儒介绍。
日前例内膜结构有两种主要建筑织物,即涂敷聚四氟己烯【阿FE)的玻璃纤维织物和涂敷聚氯乙烯(PVC)的聚酯织物。
而水立方采用的并不是普通的膜结构,这种ETFE膜材性能更加优异.特别是轻便,节省能源,耐用,自洁,变形小等特性。
曾用ETFE材料设计了位于英档兰两南Cornwall的植物园edenproject“伊匈园”的萸国设计师NicholasGrimshaw&part…曾形象地描述到:
整个表皮材料的全重比建筑包围的空气还要轻。
耐用抗压
朱理事长介绍到.“水立方”采用的ETFE膜具有很强的抗压性。
ETFE膜是新型豹环保常能材料,水立方那个3C00多个由ETFE膜制成的气枕,能为建筑提供坚强的保护。
据悉,充气后的ETFE膜,还能承受一辆汽车的重量.能够抵挡自然界的暴雨、冰雹,沙尘器等。
对于选种材料.朱理事艮说到,是一种永久和半永久性的材料,现在围际上使用此材料的建筑,大多卅经过20多年的使用,不过实践证叫E’FFE膜透光性和强度没有出现丝毫的退化,迄今为止工况良好。
如德国的安联体育场和英国“伊甸园”植物园。
在过去20年内,欧洲有超过600个建筑都用丁这种材料。
而“水立方”的设计寿命为100年,这也是对ETFE膜永久性的考验,膜结构潜力未来膜结构的这种材料在同外的发展时间也并不长.自从上世纪七t年代以来,膜结构在国外逐渐应用于体育建筑商场、展览中心、交通服务设施等大跨度建筑中。
膜钻构已成为结构设计选剁中的一个主要方案。
大阪万国博览会中的美嗣馆采用了气承式空气膜结构.足世界上第一个大跨度的膜结构.i『l『且是首次采用丁聚氯乙烯fPVC)涂层的玻璃纤维织物.大阪万国博览会的展览馆标志着膜结构时代的开始。
自此以后,膜结构在世界范围内得到了迅猛的发展。
如.美国庞提亚克的大跨度的“银色穹顶”.沙特阿拉伯吉大机场候机大厅的悬挂膜结构占地42万m2;1988年首先用在汉城奥运会的体操馆与击剑馆的脱结构索穹厩1996年亚特兰大奥运会的“佐冶岖穹厩“;英国伦敦直径达320m的“千年穹顶”等膜结构建筑显示了当今建筑技术与材料科学的发展水平。
目前.有许多建筑都能够采用和发挥膜结构优势:
需自然采光的公共建筑,如体育馆、训练房、游泳馆、展览厅等;足球、Ⅲ径等比赛的体育场中.看台挑篷都采用膜结构;国外很多露天剧院的舞台,博览会的展览馆也都以膜材作为顶盖。
还有一些商场、休闲广场、校园都口I以利用膜结构有效扩大建筑空间。
据悉.2010年上海将有更多膜结构建筑落成。
膜结构的运用来自于它自身特性的造就,如体育场.机场太厅大面积支撑,植物固的不规则形状。
“水立方”由中澳4家单位联合设汁.在建造过程中.钢结构、ETFE膜结构和室内环境是水立方建筑的三大亮点。
对水立方像水一样的梦幻感觉的追求,让膜结构自然出现在设计师和建筑师的设计方案中。
中国受到了西方国家先进技术的影响。
近几年来,在骥结构应用上显示了恬跃的趋势。
1997年竣工的上海体育场,是国内首个采用膜材作为永久篷盖材料的建筑。
随着中国经济发展.建筑结构的多样化.膜结构将有大展身手的未来.广州新白云机场候机楼采用了膜材作为屋盖的一部分,据相关专家预测,中国的膜结构将持续以每年15%一20%速度增长。
当膜结构被第一次_L}{于上海体育场时.可能还根难显现m建在推动膜结构发展的潜力。
今天.在水立方这样的奥运场馆上大面积使用膜结构.展现出的是推动膜结构发展的巨大推动力.=尽管目前,我国对这种国际上最先进的ETFE膜仍依赖进口,建筑应用上也只有奥运场馆中的水立方和鸟巢。
但引进国际新的设计和理念.带来新型材料的应用,将给中隔带来新的概念和先进的技术。
但奥运场馆的采用,并成就全世界使用面积最大的全封闭体育场馆,势必引发地界关注,并且让我们lt十膜结构这种材料的了解更深.也将带动了国内对干新型材料的应用和发展趋势的荚注。
水立方的膜结构让我们看到膜结构这种建筑用新型环保材料的发展前景和具有的强大生命力。
膜结构,大有可为。
【参观结构实验室——三角形桁架的认识】
进入结构实验室,我们首先看到的是类似牛腿形状的吊车梁。
接下来跟随着老师的讲解,我们观察到了屋面板——屋架——柱——地基这从上到下的一系列受力结构其中屋面板分为刚性和柔性两种。
抬头观察结构实验室,其顶部采用的是三角形桁架结构,其中各杆件受力均以单项拉、压为主。
该结构布置灵活巧妙,因此得到了相对广泛的应用。
同时,该结构成功地实现了以最少的耗材实现最大的抗弯能力。
【参观土木工程楼——剪力墙的认识】
剪力墙结构
剪力墙结构是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构。
这种结构在高层房屋中被大量运用。
剪力墙结构的原理
钢筋混凝土墙体构成的承重体系。
剪力墙结构指的是竖向的钢筋混凝土墙板,水平方向仍然是钢筋混凝土的大楼板搭载墙上,这样构成的一个体系,叫剪力墙结构。
为什么叫剪力墙结构,其实楼越高,风荷载对它的推动越大,那么风的推动叫水平方向的推动,如房子,下面的是有约束的,上面的风一吹应该产生一定的摇摆的浮动,摇摆的浮动限制的非常小,靠竖向墙板去抵抗,风吹过来,板对它有一个对顶的力,使得楼不产生摇摆或者是产生摇摆的浮度特别小,在结构允许的范围之内,比如:
风从一面来,那么板有一个相当的力与它顶着,沿着整个竖向墙板的高度上相当于一对的力,正好像一种剪切,相当于用剪子剪楼而且剪楼的力越往下剪力越大,因此,把这样的墙板叫剪力墙板,也说明竖向的墙板不仅仅承重竖向的力还应该承担水平方向的风荷载,包括水平方向的地震力和风对它的一个推动。
剪力墙结构的特点
1、剪力墙的主要作用是承担竖向荷载(重力)、抵抗水平荷载(风、地震等)。
2、剪力墙结构中墙与楼板组成受力体系,缺点是剪力墙不能拆除或破坏,不利于形成大空间,住户无法对室内布局自行改造。
3、短肢剪力墙结构应用越来越广泛,它采用宽度(肢厚比)较小的剪力墙,住户可以一定范围内改造室内布局,增加了灵活性,但这是以整个结构受力性能的降低为代价的(虽然有试验和研究表明这种降低幅度较小)。
【参观北京北站——张弦结构】
张弦桁架结构是张弦梁结构与普通桁架结构杂交得到的新的结构形式,它具有自重轻、跨度大、整体稳定性能好、受力明确、整洁美观等优点,是近十年来飞速发展和逐渐广泛应用的一种新型大跨度空间结构形式。
从结构的受力特点来看,由于张弦结构的下弦采用高强度拉索或者钢拉杆,不仅可以承受结构在荷载作用下的拉力,而且可以适当的对结构施加预应力以改善结构的受力性能,从而提高结构的跨越能力。
张弦结构是建筑师和结构工程师都乐于采用的一种大跨度结构形式。
目前张弦结构在国内的工程应用主要集中在机场航站楼和会展中心等大跨度建筑中,在这些建筑领域内已经取得了非常巨大的成就,其中以上海浦东国际机场和广州国际会展中心两项工程最具有代表性。
而将于2008年北京奥运会开幕前竣工的北京火车北站站台雨棚工程所采用的也正是这种新颖的结构形式,这是张弦结构应用在车站无柱雨棚类建筑中具有代表性的一项工程。
北京北站原名西直门站。
站址位于北京市西城区,始建于1905年。
其原有车站雨棚历经多年的日晒风吹及超负荷运转,已经相当陈旧,因此车站于2007年10月起开始进行改建工作,将原有的旧式雨棚改为张弦桁架结构形式的无站台柱雨棚。
通过站台无柱化、少障碍化设计和结构的适度优化,使站台轻盈通透、宏伟壮观。
改建后的北京北站张弦桁架雨棚,总投影面积约7.5万余平方米,是国内覆盖面积最大的张弦结构工程之一。
南北纵向长度680米,东西横向长度118米,北侧末端缩至84.5米,张弦结构的最大跨度107米。
雨棚采用钢管混凝土柱支承,结构中共布置了36榀张弦桁架,桁架间距为20米,每榀张弦桁架的
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