大跨度范文10篇

摘要：近些年来，随着我国经济的不断增长与国际地位的逐年提高。我国越来越注重民生发展和市貌建设。近些年来，随着技术的不断进步，各个行业都得到了逐步的发展与完善。建筑行业作为我国经济主要来源之一也得到了发展与突破。本文就大跨度结构在建筑设计中的应用进行了浅显的分析。希望对大家有所帮助。

关键词：大跨度；建筑设计；应用分析

近些年来，随着我国国际地位的逐渐提高，我国越来越注重市容市貌的建设。为了彰显我国高达的形象，一些美观的建筑物逐渐出现在我们的生活中。这些建筑物设计大胆、建设美观。同时在这些建筑物建设的时候也是采用了许多先进技术的。本文对大跨度结构在建筑设计中的应用进行了简单的探讨。抒发了一些浅显的建议。

1关于大跨度结构的简介

许多人对大跨度这个词感觉到非常陌生，不明白到底什么是大跨度，更不必说了解大跨度的应用了。本文搜集了一些资料，给大家简单的介绍了一下关于大跨度的基础知识。

1.1大跨度结构的含义及主要应用领域

摘要：随着建筑行业的快速发展，很多大跨度建筑如雨后春笋般出现。这些大跨度建筑中，结构表现是最为重要的审美领域，其中包含了技术美与艺术美。建筑表现力是大跨度建筑中最为关键的因素，且其涉及了多方面的内容，需要建筑师掌握建筑材料、力学规律以及西方建筑特点等多方面知识。文章通过介绍大跨度建筑的结构特点，帮助人们由本质上认识大跨度建筑。

关键词：大跨度建筑；结构表现；建构

1大跨度建筑的结构特点分析

主要内容：①结构与建筑具备较高的关联度，且远大于普通的建筑物。大跨度建筑的形体构筑、外在形象以及空间围合等都与其结构紧密相关。对大跨度建筑而言，结构就是建筑。而建筑也就是结构，两者可以说已经融合在一起。合理性的结构在整体建筑设计中占据十分重要的位置，且大跨度建筑一般分为屋盖结构与下部支撑结构，其中最为重要的结构表现便是屋盖结构；②结构的造价成本较高，大跨度建筑的造价很高，会耗费大量的社会劳动资源，比如国家体育场“鸟巢”的最终工程造价将近23亿元，且使用钢量为4.2万t。由此可见，大跨度建筑的资源耗费量是十分惊人的；③大跨度建筑的技术含量较高，在大跨度建筑的整体设计中，需要考虑结构、节能、智能控制等多种问题，需要运用到多种技术。同时，通过利用高新技术，大跨度建筑也可以体现出个性化的建筑形式，比如其结构设计中的技术必须达到跨度要求，并考虑到屋盖结构中会出现的结构自重等问题，而后采取合理的技术方法，确保荷载力与结构自重之间达到平衡。为了减轻自身重量，建筑必须使用效率更高的结构，而随着结构有效性的提升，其所需的技术也就越复杂。大跨度建筑必须经由多种高新技术的共同合成。

2大跨度建筑结构的存在的问题

2.1结构表现缺乏理性建筑结构的表现最终会体现于建筑的外在形象，但科学合理的建筑结构本身也应建立在力学与美学充分结合的基础上之上。结构表现是大跨度建筑的核心影响因素，如果一味将建筑结构作为表现的工具，那么整个设计就是缺乏理性美，甚至会变为形式主义的建筑物。且由此种错误理念下设计的建筑结构缺乏张力，不符合当前的现代设计理念。比如很多建筑设计只致力于打造壮观的建筑形象，并在形态上使用花朵、飞鸟等图案，使得建筑脱离实际，无法经受时间的考验。

一、桥梁施工介绍

桥梁施工过程本身是一个完善的系统工程，桥梁施工的过程也就是系统的运行过程。在桥梁施工过程中，结构的安全性和理想的成桥状态就是该系统所要达到的目标-桥梁施工控制的目标。对于这样一个复杂的系统，要达到这样的目标，仅通过事后检查是无法实施的。所以，必须对桥梁施工过程这个系统的运行进行实时控制，只有这样才能保证目标的实现。尤其对于大跨度桥梁，更是如此。

二、大踌度桥梁旅工方法

随着科学技术的进步，施工机具、设备和建筑材料的发展，桥梁上部结构施工技术方法到今天己得到了迅速发展，发生了重大的变革，形成了多种多样的施工方法。总的来讲，根据施工中有无支架可以划分为：有支架施工和无支架施工两大类方法。

（一）有支架施工方法

有支架施工方法分为落地支架、拱形支架和移动支架。落地和拱形支架可以由常备式钢构件组成，配合就地灌筑法，在支架上完成模板架立、钢筋绑扎、混凝土灌注，预应力张拉等作业。此施工方法对机具和起重能力要求不高，多用于中小跨度的混凝土梁桥；但支架用料较多，成本较高，工期较长，不适于深水或通航情况。

1网架结构中形式和技术的特点

网架结构形式和技术特点是作为技术人员们最根本的规律和将若干个杆相连接而成，从而逐渐形成了一种网格结构形式，其中有些技术人员会将这些网络结构相连接起来从而组成多层的结构形式，从而被我们称之为网架结构。其具体的施工材料都是由简单的钢管或是钢材质而组成。

1．1网架结构的具体形式特点

网架结构的具体形式特点可以分成以下四种:(1)平面框架结构中主要是包括竖向正交放网架结构、双向倾斜放网架、正面斜放网架结构等。(2)四角椎体形状的网架结构，其中主要都会包括四角椎体当中呈现的网架结构和斜放椎体结构等。(3)三角椎体中的网架结构，主要是包括抽空三角椎体中存在的网架结构、蜂窝类型的四角椎体网架结构。(4)正六角锥体中存在着网架结构。

1．2网架结构形式中主要的特点

在我国大跨度的建筑结构当中，网架结构是目前在施工当中最为普遍的一种结构形式，它自身有着自重较轻、抗震性能比较好、传送途径比较便捷等一些优点。在其他施工当中，网架结构存在着施工便捷又有着极高的固定性能优势，并且还有效地加强了施工的整体效率，做到外表美观的作用。另外，比较容易将网架结构固定，还能够将其设备进行安装铺垫，提高了其施工的整体质量效果，最重要的一点是减少了施工时开销成本。

【摘要】钢材具有良好的抗震性能，是当前建筑行业不可替代的重要原材料，但是钢结构建筑在不断发展的过程中，人们发现其防火性很差，存在较大的安全隐患。本文主要对大跨度钢结构建筑防火设计进行了分析。

【关键词】大跨度钢结构建筑；防火设计

1.大跨度钢结构建筑防火设计的重要性

1.1钢结构建筑的性质

从物理的角度上看，钢结构建筑中的原材料钢本身具有一定的耐热性，不具有易燃的性质，从理论上来讲它本可以成为一种理想的防火材料，想要改变钢材料的形态，除非火温在短时间内达到500℃，才有可能改变钢材的形态，显然常态下的意外失火是不可能短时间内造成这样的温度，这样一来火势是可以人为扑灭的[1]。但是这只是理论基础，钢结构建筑实际应用时的结果却不是这样。由于现实生活中钢结构建筑大多是以厂房、体育馆、大库房等大框架结构建筑为主，这些建筑的内部空间较大，基础设备较多，通风性较好，因此当某个地方起火时，良好的通风性为火势的蔓延提供了条件，此外由于内部设施众多，给消防员灭火工作造成了很大的影响，实际情况下大跨度钢结构建筑一旦起火就很难扑灭，有关设计人员应该重视这一点，尤其是钢结构建筑设计师，必须设计相应的防火措施。

1.2大跨度钢结构建筑耐火性较差

【摘要】钢材具有良好的抗震性能，是当前建筑行业不可替代的重要原材料，但是钢结构建筑在不断发展的过程中，人们发现其防火性很差，存在较大的安全隐患。本文主要对大跨度钢结构建筑防火设计进行了分析。

【关键词】大跨度钢结构建筑；防火设计

1.大跨度钢结构建筑防火设计的重要性

1.1钢结构建筑的性质

从物理的角度上看，钢结构建筑中的原材料钢本身具有一定的耐热性，不具有易燃的性质，从理论上来讲它本可以成为一种理想的防火材料，想要改变钢材料的形态，除非火温在短时间内达到500℃，才有可能改变钢材的形态，显然常态下的意外失火是不可能短时间内造成这样的温度，这样一来火势是可以人为扑灭的[1]。但是这只是理论基础，钢结构建筑实际应用时的结果却不是这样。由于现实生活中钢结构建筑大多是以厂房、体育馆、大库房等大框架结构建筑为主，这些建筑的内部空间较大，基础设备较多，通风性较好，因此当某个地方起火时，良好的通风性为火势的蔓延提供了条件，此外由于内部设施众多，给消防员灭火工作造成了很大的影响，实际情况下大跨度钢结构建筑一旦起火就很难扑灭，有关设计人员应该重视这一点，尤其是钢结构建筑设计师，必须设计相应的防火措施。

1.2大跨度钢结构建筑耐火性较差

一、非线性地震反应分析

大跨度桥梁结构的非线性可分为材料非线性(又可称为物理非线性或弹塑性)和几何非线性两种，一般情况下结构的几何非线性可通过考虑所谓的P-△效应来进行在结构非线性地震反应分析的计算理论研究方面，备受关注的是结构的弹塑性分析，这不仅是因为相对于几何非线性而言，结构的弹塑性性能对于结构的抗震性能影响较大，而且更由于问题的复杂性。所以国内外众多学者针对后者开展了大量的研究工作。在大跨度公路桥梁弹塑性地震反应分析的力学模型中，根据各种构件的工作状态，将结构简化为杆系结构是合理的，同时对计算而言也是非常经济的。若按构件所处的空间位置可把力学模型分为平面模型和空间模型两种。若按模型中所采用的单元应力水平的种类来分，又可分为微观模型(采用应力空间)和宏观模型(采用内力空间)两种。由于微观模型要求将结构划分为足够小的单元，尽管很有效但所需的计算量较大，只适用较小规模的结构或构件的非线性分析，因此在实际工作中应用的范围比较有限，所以这里仅按前一种分类方法来加以讨论。

在结构弹塑性地震反应分析中，构件恢复力模型的确定是基本的步骤而构件的恢复力关系又集中反映在滞回特性曲线上，基本指标有曲线形状、骨架曲线及其特征参数、强度、刚度及其退化规律、滞回耗能机制、延性和等效滞回阻尼系数等。国内外在这方面已进行了大量的试验研究并取得了相应的研究成果。在平面模型中，根据所采用的塑性铰类型可把它分为集中塑性铰模型和分布塑性铰模型两大类。在集中塑性铰模型中，有代表性的一种是Clough等于1965年提出的双分量单元模型，该单元模型采用两根平行杆来模拟构件，其中一根用来表示具有屈服特性的弹塑性杆，另一根用来表示完全弹性杆，非弹性变形集中于杆件两端的集中塑性铰处，该模型的最大不足是不能考虑构件刚度退化。另一种有代表性的是1969年Giber-son提出的单分量模型，它克服了Clough双分量模型的不足，同时只用两个杆端塑性转角来刻划杆件的弹塑性性能，而杆件两端的弹塑性参数又是相互独立的，因此应用起来较为简便。其缺点是基本假设中有地震过程中反弯点不能移动的限制，所以对一些与基本假设不甚相符的特殊情况其使用的合理性就受到了限制。

二、多点激振效应

通常桥梁结构的地震反应分析是假定所有桥墩墩底的地震运动是一致的。而实际上，由于地震机制、地震渡的传播特征、地形地质构造的不同，使得入射地震在空间和时间上均是变化的。即使其他条件完全相同，由于地面上的各点到震源的距离不同，它们接收到的地震波必然存在着时间差(相位差)，由此导致地表的非同步振动。这一点已被地震观测结果所证实。因此，多点地震输入是更合理的地震输入模式。特别是大跨度桥梁结构，当地震波的波长小于相邻桥墩的跨度时，入射到各墩的地震波的相位是不同的，由于在桥长范围内各墩下的基础类型和周围的场地条件可能有很大的差别，因此入射到各墩的地震波的波形也可能是不同的。有关实际震害表明，入射地震波的相位差可增大桥跨落梁的危险性。所以就地震波传播过程中的多点激振效应进行研究是有很大的实际意义的。

从概念上看，仅考虑入射地震波的相位变化情况属于行波效应分析问题。若再考虑地震波的波形变化就属于地震波的多点输入问题。从计算方法上看，由于多点地震输入算法与同步激振的计算方法不同，因此必须重新推导结构体系的动力平衡方程。美国学者Penzien和Clough于1975年推导了多自由度体系考虑地震波多点输入时的动力平衡微分方程及求解方法，通过所谓的影响矩阵，实现了地震波的多点输入算法。这种方法后来被广泛应用，目前所有考虑地震波多点输入的结构地震反应时程分析算法均以此为基本出发点。

摘要：本文在前人研究的基础上提出了统一的颤振和抖振分析方法。该方法以非线性有限元的直接积分法为基础，在研究中具体解决了随机风速场的模拟、耦合自激力的时域计算和统一的颤抖振时程分析流程等关键问题，考虑了结构的几何非线性和有效攻角效应。本文的研究纠正了过去时程分析方法不能同时处理颤振和抖振的理论缺陷。本文还通过所编制的软件的计算实例验证了方法的正确性和可行性。

关键词：桥梁非线性颤振抖振时程分析

一、前言

时程分析方法是桥梁风工程中的主要方法之一。过去的非线性时域分析方法都局限于抖振。其基本流程是首先模拟桥梁风场的脉动风速时程，根据脉动风速计算抖振力和自激力，然后将抖振力和自激力的计算编入非线性有限元程序中，最后再运用这样的程序进行计算。在这个流程中，非线性有限元程序是比较成熟的，但在脉动风速模拟和自激力的计算方面都还存在着对分析有重要影响的缺陷。由于时域中耦合自激力的计算比较困难，过去的时程分析中都没有考虑耦合的自激力，因此，这样的分析方法不能用来分析耦合颤振【2】。

本文在此对时程分析方法进行了改进。首先是改进了模拟随机风场的谐波合成法，提高了模拟的效率。然后本文实现了时域中耦合自激力的计算，从而在时域中实现了比较完善的风荷载计算。利用这样的风荷载，本文在时域中统一了抖振和颤振的分析方法。在时域中实现了耦合颤抖振和颤振分析。根据这一方法，本文运用可视化编程技术，编制了大跨度桥梁非线性颤振和抖振时程分析的有限元程序Nbuffet，并对程序进行了验证。最后本文对江阴长江大桥进行了非线性颤振和抖振分析，得出了一些有益的结论。

二、脉动风送的模拟

摘要：结合蜂窝梁的特点，针对其受力性能进行分析与计算以及在实际大跨度结构中的设计计算，通过蜂窝梁与其他种类梁方案的比较得出，蜂窝梁是一种截面小、承载力大、制作简单和施工周期短的新型梁，应用在实际大跨度结构工程中可以减少建筑层高，从整体上节约建筑造价。

关键词：蜂窝梁；受力性能；大跨度结构；建筑造价

近年来随着我国经济的快速发展，新型建筑体系———钢结构建筑得到大力发展，但是总体形势还是落后于发达国家。对于我国钢结构建筑发展的一个主要限制因素就是造价问题。要促进钢结构建筑在我国的发展，就需要科技工作者努力探索和寻求节约钢材的理论和方式，达到降低钢结构建筑造价的目的。从利用梁的受力特性考虑设计梁的截面结构，近年来应用较多。研究表明，在相同的承载条件下，与实腹梁相比，设计和使用蜂窝梁可减少钢材使用量达到总耗量的25%~30%，同时节省油漆和运输安装费用15％~34.6％，具有良好的经济效益。结合我国国情，更适于在大跨度结构设计中推广应用[1]。

1蜂窝梁的特点

（1）作为一种新兴的钢结构，蜂窝梁在传统钢梁的基础上，采用特定的截面形式进行裁切，重新连接构成一种新型的钢梁。（2）不同的开孔截面形式和开孔数目，可以将蜂窝梁分为圆孔型蜂窝梁、椭圆孔型蜂窝梁，六角孔型蜂窝梁及八角孔型蜂窝梁等。蜂窝梁孔截面形式的不同会影响到梁的整体受力性能。现阶段应用较多的是六角孔蜂窝梁。

2蜂窝梁的受力性能分析方法与计算

摘要：在桥梁施工过程中，悬臂施工是其中一种重要的工艺。本文通过对桥梁挂篮施工技术的分析，结合工程实践，提出了桥梁工程中挂篮施工的线性变形控制方法。

关键词：桥梁工程；挂篮施工；控制方法

1研究背景及意义

近年来，由于社会发展和科学技术的提升，大跨度桥梁工程已经成为了一种普遍需求，采用挂篮施工克服了地形等自然条件对施工的限制，但对桥梁强度和线性结构，施工方式和浇筑手段，都提出了更高的要求。大跨度桥梁工程中，挂篮更加复杂，需要考虑实际工况和各部位受力载荷。故研究挂篮施工相关控制方法，能够宏观安排施工方案，合理提高工程安全系数。

2挂篮种类及结构介绍

根据受力结构不同，可以将施工挂篮分为斜拉式、桁架式、型钢式、混合式。桁架式挂篮一般由桁架系统、悬吊系统、模板系统、锚固系统、滑道系统等部分组成。桁架是挂篮的载荷受力结构，不同吊篮桁架结构不同，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块进行受力补偿，由于可采用贝雷梁进行桁架制作，所以可选性多，制作简单，成本较低。但由于挂篮自重大，所以对梁的承载要求高，外部载荷受限，导致施工效率较低。三角桁架的受力主桁架为三角形组合梁，纵梁是压弯件，当纵梁太长时，水平分力太大，可能会造成结构失稳，所以也会有载重限制，通常来说纵梁应小于4m。菱形挂篮的受力桁架为菱形结构，由于菱形桁架结构节点受力，梁之间的受力为拉力和压力，没有压弯件，所以承载能力较强。悬吊系统由吊杆、外导梁等部件组成，起到对侧模的支撑作用。同时外导梁与梁体悬挂相连，可以对体系进行高度和位置调整。模板系统包括内模、底模和侧模。内模通常采用木模，底模和侧模为钢制，模板面采用竹胶板等材料，有利于浇筑质量，且降低了施工成本。锚固系统由固定梁和吊带组成，在施工过程中由于模板移动或者浇筑时，挂篮受力将不平衡，所以需要锚固系统进行平衡。滑道系统用于支撑和移动挂篮，应当在每一主桁架施加一个滑道，便于挂篮移动。由于桥体结构、自然条件限制、设计人员习惯等，对于挂篮的选择也各不相同。一般来说，挂篮的选择依照以下几点：（1）挂篮及桥梁施工系统要以刚度要求为前提，保证挂篮稳定性，防止浇筑时受力不平衡导致倾覆，以保证施工安全。（2）应尽量减轻挂篮的自重，减小挂篮的变形，应力等，同时尽量使用简单的桁架结构，以提升挂篮质量，缩短挂篮的制作时间，减小施工成本。（3）应设计灵活方便的行走和锚固系统，以增强挂篮系统灵活性。