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摘要：大跨度建筑结构形式是建筑工程领域经常选择的一种形式，因为这种建筑结构形式张力比较强，因此安全性能比较高。虽然大跨度建筑结构形式种类比较多，但是有些形式种类只能用在跨度相对比较小的建筑结构中，比如膜结构中的空气膜结构，因为空气等条件的限制，只能用在跨度比较小的临时性建筑物中。本文主要介绍了三种大跨度结构形式，仅此提供借鉴。
关键词：大跨度建筑结构;形式;设计
一、引言
大跨度建筑结构在设计时，主要是注重安全性的设计，因为这种类型的建筑物，对安全性要求比较高，因此要选择适宜的大跨度建筑结构形式，设计人员首先要掌握建筑结构要求，其次要了解各个大跨度形式的优势与劣势，最后，在考虑建筑物的外部环境，这样才能保证设计合理，大跨度结构安全可靠。
二、大跨度建筑结构形式与设计
建筑结构多样，大跨度结构就是其中之一，实际上大跨度结构形式比较多，其应用范围也比较广，比较常见的有三种，第一种是网架结构;第二种是网壳结构;第三种是膜结构，这三种大跨度建筑结构形式以及特点都不相同，其制作工艺与设计方法也有比较大的差别，因此在具体选择时，需要全面考虑，根据建筑工程特点及其周围的环境来选择合理的结构。
1、网架结构形式与设计
大跨度建筑结构有很多形式，但是无论哪一种形式都要满足大跨度的要求，网架结构作为其中的结构形式，其设计要点有很多，优势也比较明显，首先我们来了解一下网架结构的形式。如果按形状来划分，网架结构可以分为四种，第一种是平面桁架系网架，第二种是四角椎体形式的网架;第三种是三角锥形式网架;第四种是六角椎体网架。这几种网架也有不同的形式，根据设计要求来选择即可，从整体上讲，网架主要有以下几点优势：
首先，网架结构在设计时，注重的是空间设计原则，这种设计方式传力非常简便，这对大跨度建筑结构形式来说意义重大，因为如果建筑结构属于大跨度形式，对传力的要求非常高，而网架结构的方式正好能够满足其要求;其次，网架结构重量比较轻，而且刚度非常大，具有非常好的抗震性能，不必因为是网架而影响其抗震效果;再次，便于施工，因为网架结构主要的施工步骤就是安装，只要在设计时注重要点，安装很少出现差错;第四，网架生产成本比较低，而且原材易得，因此可以进行大批量的生产，商品化的程度比较高;第五，后期装饰比较方便，因为网架形式的建筑结构，外表美观大方，利用建筑装饰方法的选择，其整体效果比较好。
2、网壳结构的形式与设计
网壳结构形式多样，我们也可以将其称作是曲面形网格结构，一般情况下有单层与双层之分，该结构所使用的重要的材料有三种，一是钢材;二是木材;三是钢筋混凝土。如果按形状来划分其形式可以分为以下几种：首先是球面网壳，也是形状类似于或者是接近于球面的网壳形式;其次是双曲面网壳，这种网壳是双层网壳的一种;再次是圆柱面网壳，形状是圆柱体的网壳;最后是双曲抛物面形式的网壳，这种形式的网壳也是比较常用的网壳形式。网壳结构设计注意要点如下：
首先，在设计时，可以根据强度来对其进行计算，尽管网壳通常都是由轻质高强材料制作而成，一般情况下，这种材料制作而成的建筑结构都不能使用强度计算的方法，因为其劣势比较明显，就是剖面尺寸与原来相比会减少的程度比较明显，剖面尺寸越小，承载力就会出现问题，这样造成的最严重的后果就是建筑会失去稳定性，进而发生事故。但是网壳结构却不必担心这个问题，因为网壳结构拥有不同的外形，而每种外形都能够将建筑结构内部产生的应力非常均匀的分配，这样建筑结构就能够一直保持在稳定安全的状态中，因此尽管网壳结构一般情况下，厚度都是非常小的，但是因为其空间承载力却非常大。
其次，注重外形的设计，因为网壳结构最重要的功能都在外形上，因此要注重对外形的设计，外形设计的越合理，其功能发挥的越大，而且注重外形设计，就不需要加大断面，这样就不需要使用过多的材料就能够取得很好的效果，进而节省了设计成本。
最后，壳体结构按其受力情况不同可以分为折板、单曲面壳和双曲面壳等多种类型。在实际应用中，壳体结构的形式更是丰富多彩的。例如悉尼歌剧院，其外观为三组巨大的壳片，耸立在一南北长186米、东西最宽处为 97米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。而壳体结构既可以单独使用又可以组合起来使用;既可以用来覆盖大面积空间，又可以用来覆盖中等面积的空间;既适合方形、矩形平面要求，又可以适应圆形平面、三角形平面，及至其他特殊形状平面的要求。因为壳体结构属于高效能空间薄壁结构范畴，可以适应于力学要求的各种曲线形状，所以其承受弯曲及扭转的能力远比平面结构系统大。另外，因结构受力均匀，因而可充分发挥材料的材耗，所以壳体结构体系非常适用于大跨度的各类建筑。
3、膜结构的形式与设计
3.1膜结构特点
膜结构性能优势比较明显，首先，质量比较轻，而跨度与前两种相比更大，因此适合于大跨度建筑结构;其次，膜结构建筑造型并没有严格的限制，设计人员可以自由发挥，不受约束，因此使用膜结构形式也能够为建筑增添情趣性，使其更富有张力;再次，施工比较方便简单，其施工工艺比较简单，没有复杂的工艺，这在无形中就增加了施工的安全性，施工人员经过培训都能够掌握施工要点;第四，造价比较低，因为膜结构制作材料易得，成本比较低，所以降低了膜结构整体的成本造价，一般情况下，膜结构主要是由柔软织物构成，这种材料性能优良，安全叙述也比较高，再加之，利用钢索作为支承结构，其预张力非常大，进而使得膜结构无论是刚度，还是空间都满足建筑工程要求;第五，上述四点主要阐释了其优势，但是膜结构有一个非常严重的劣势，即耐久性能不强，这是大多数设计人员没有选择此种大跨度建筑结构的主要原因。
3.2形式与设计
膜结构形式多样，每种形式设计要点都有所不同，其主要可以分为以下几种：
3.2.1空气膜结构
这种膜结构形式，主要是利用空气将建筑物内部空间充满，但是这种形式对屋面拱度有一定要求，一般都要求屋面拱度不宜过高，避免气压过大，影响其使用性能，如果建筑工程要求的跨度非常大，也可以选择气承式。为了满足跨度要求，通常都会在建筑物对角位置安装钢索，其钢索成交叉形式，进而提高膜面加劲能力。如果选择的是气胀式空气膜结构，则需要双层膜材料，最终形状有些类似于飞碟。空气膜结构因为一定条件的限制，所以只能应用在临时性建筑中，这主要是因为这类建筑跨度相对来说比较小。
3.2.2悬挂模结构
这种结构通常是利用桅杆或者其他能够起到支承作用的结构，将钢索以及膜材以悬挂的模式进行设计，因为钢索有一定的张力，而将这种张力施加到膜面中，这样就能够有效的提高膜面的绷紧度，进而提高屋盖的刚度，以便延长期使用时间。
4、结语
综上所述，可知对大跨度建筑结构形式与设计进行浅析非常有必要，因为随着大跨度建筑结构形式越来越多，其形式的选择也越来越多样，对其形式进行浅析，能够保证设计人员做出做好的选择，而对设计进行选择，能够帮助设计人员了解注意事项，这对提高大跨度设计质量有着非常重要的作用。这种建筑结构形式，虽然对各方面要求都比较严格，但是因其优势，其推广价值非常高。
参考文献：
[1]潘海军，吴远翔. 大跨度建筑结构形态的审美表现[J].低温建筑技术.2009（10）
[2]胡世德. 北京大跨度建筑的发展与展望[J].建筑技术.2000（10）
[3]代富红，杜佳. 大跨度建筑方案创作中的结构表现手法研究[J].山西建筑.2011（24）
关键词：大跨度建筑结构;形式;设计
一、引言
大跨度建筑结构在设计时，主要是注重安全性的设计，因为这种类型的建筑物，对安全性要求比较高，因此要选择适宜的大跨度建筑结构形式，设计人员首先要掌握建筑结构要求，其次要了解各个大跨度形式的优势与劣势，最后，在考虑建筑物的外部环境，这样才能保证设计合理，大跨度结构安全可靠。
二、大跨度建筑结构形式与设计
建筑结构多样，大跨度结构就是其中之一，实际上大跨度结构形式比较多，其应用范围也比较广，比较常见的有三种，第一种是网架结构;第二种是网壳结构;第三种是膜结构，这三种大跨度建筑结构形式以及特点都不相同，其制作工艺与设计方法也有比较大的差别，因此在具体选择时，需要全面考虑，根据建筑工程特点及其周围的环境来选择合理的结构。
1、网架结构形式与设计
大跨度建筑结构有很多形式，但是无论哪一种形式都要满足大跨度的要求，网架结构作为其中的结构形式，其设计要点有很多，优势也比较明显，首先我们来了解一下网架结构的形式。如果按形状来划分，网架结构可以分为四种，第一种是平面桁架系网架，第二种是四角椎体形式的网架;第三种是三角锥形式网架;第四种是六角椎体网架。这几种网架也有不同的形式，根据设计要求来选择即可，从整体上讲，网架主要有以下几点优势：
首先，网架结构在设计时，注重的是空间设计原则，这种设计方式传力非常简便，这对大跨度建筑结构形式来说意义重大，因为如果建筑结构属于大跨度形式，对传力的要求非常高，而网架结构的方式正好能够满足其要求;其次，网架结构重量比较轻，而且刚度非常大，具有非常好的抗震性能，不必因为是网架而影响其抗震效果;再次，便于施工，因为网架结构主要的施工步骤就是安装，只要在设计时注重要点，安装很少出现差错;第四，网架生产成本比较低，而且原材易得，因此可以进行大批量的生产，商品化的程度比较高;第五，后期装饰比较方便，因为网架形式的建筑结构，外表美观大方，利用建筑装饰方法的选择，其整体效果比较好。
2、网壳结构的形式与设计
网壳结构形式多样，我们也可以将其称作是曲面形网格结构，一般情况下有单层与双层之分，该结构所使用的重要的材料有三种，一是钢材;二是木材;三是钢筋混凝土。如果按形状来划分其形式可以分为以下几种：首先是球面网壳，也是形状类似于或者是接近于球面的网壳形式;其次是双曲面网壳，这种网壳是双层网壳的一种;再次是圆柱面网壳，形状是圆柱体的网壳;最后是双曲抛物面形式的网壳，这种形式的网壳也是比较常用的网壳形式。网壳结构设计注意要点如下：
首先，在设计时，可以根据强度来对其进行计算，尽管网壳通常都是由轻质高强材料制作而成，一般情况下，这种材料制作而成的建筑结构都不能使用强度计算的方法，因为其劣势比较明显，就是剖面尺寸与原来相比会减少的程度比较明显，剖面尺寸越小，承载力就会出现问题，这样造成的最严重的后果就是建筑会失去稳定性，进而发生事故。但是网壳结构却不必担心这个问题，因为网壳结构拥有不同的外形，而每种外形都能够将建筑结构内部产生的应力非常均匀的分配，这样建筑结构就能够一直保持在稳定安全的状态中，因此尽管网壳结构一般情况下，厚度都是非常小的，但是因为其空间承载力却非常大。
其次，注重外形的设计，因为网壳结构最重要的功能都在外形上，因此要注重对外形的设计，外形设计的越合理，其功能发挥的越大，而且注重外形设计，就不需要加大断面，这样就不需要使用过多的材料就能够取得很好的效果，进而节省了设计成本。
最后，壳体结构按其受力情况不同可以分为折板、单曲面壳和双曲面壳等多种类型。在实际应用中，壳体结构的形式更是丰富多彩的。例如悉尼歌剧院，其外观为三组巨大的壳片，耸立在一南北长186米、东西最宽处为 97米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。而壳体结构既可以单独使用又可以组合起来使用;既可以用来覆盖大面积空间，又可以用来覆盖中等面积的空间;既适合方形、矩形平面要求，又可以适应圆形平面、三角形平面，及至其他特殊形状平面的要求。因为壳体结构属于高效能空间薄壁结构范畴，可以适应于力学要求的各种曲线形状，所以其承受弯曲及扭转的能力远比平面结构系统大。另外，因结构受力均匀，因而可充分发挥材料的材耗，所以壳体结构体系非常适用于大跨度的各类建筑。
3、膜结构的形式与设计
3.1膜结构特点
膜结构性能优势比较明显，首先，质量比较轻，而跨度与前两种相比更大，因此适合于大跨度建筑结构;其次，膜结构建筑造型并没有严格的限制，设计人员可以自由发挥，不受约束，因此使用膜结构形式也能够为建筑增添情趣性，使其更富有张力;再次，施工比较方便简单，其施工工艺比较简单，没有复杂的工艺，这在无形中就增加了施工的安全性，施工人员经过培训都能够掌握施工要点;第四，造价比较低，因为膜结构制作材料易得，成本比较低，所以降低了膜结构整体的成本造价，一般情况下，膜结构主要是由柔软织物构成，这种材料性能优良，安全叙述也比较高，再加之，利用钢索作为支承结构，其预张力非常大，进而使得膜结构无论是刚度，还是空间都满足建筑工程要求;第五，上述四点主要阐释了其优势，但是膜结构有一个非常严重的劣势，即耐久性能不强，这是大多数设计人员没有选择此种大跨度建筑结构的主要原因。
3.2形式与设计
膜结构形式多样，每种形式设计要点都有所不同，其主要可以分为以下几种：
3.2.1空气膜结构
这种膜结构形式，主要是利用空气将建筑物内部空间充满，但是这种形式对屋面拱度有一定要求，一般都要求屋面拱度不宜过高，避免气压过大，影响其使用性能，如果建筑工程要求的跨度非常大，也可以选择气承式。为了满足跨度要求，通常都会在建筑物对角位置安装钢索，其钢索成交叉形式，进而提高膜面加劲能力。如果选择的是气胀式空气膜结构，则需要双层膜材料，最终形状有些类似于飞碟。空气膜结构因为一定条件的限制，所以只能应用在临时性建筑中，这主要是因为这类建筑跨度相对来说比较小。
3.2.2悬挂模结构
这种结构通常是利用桅杆或者其他能够起到支承作用的结构，将钢索以及膜材以悬挂的模式进行设计，因为钢索有一定的张力，而将这种张力施加到膜面中，这样就能够有效的提高膜面的绷紧度，进而提高屋盖的刚度，以便延长期使用时间。
4、结语
综上所述，可知对大跨度建筑结构形式与设计进行浅析非常有必要，因为随着大跨度建筑结构形式越来越多，其形式的选择也越来越多样，对其形式进行浅析，能够保证设计人员做出做好的选择，而对设计进行选择，能够帮助设计人员了解注意事项，这对提高大跨度设计质量有着非常重要的作用。这种建筑结构形式，虽然对各方面要求都比较严格，但是因其优势，其推广价值非常高。
参考文献：
[1]潘海军，吴远翔. 大跨度建筑结构形态的审美表现[J].低温建筑技术.2009（10）
[2]胡世德. 北京大跨度建筑的发展与展望[J].建筑技术.2000（10）
[3]代富红，杜佳. 大跨度建筑方案创作中的结构表现手法研究[J].山西建筑.2011（24）