世界著名膜结构工程
作者:膜结构    发布于:2011-12-26 13:29:57    文字:【】【】【

1、迪拜酒店

  坐落在海边的迪拜酒店宛如一叶帆船飘扬在大海上,320米高的迪拜酒店采用双层PTFE膜,并成为在世界上最高的膜结构建筑。建造商在建筑美学、建筑功能、工程安装上的详细设计决定了此标志性索膜工程成功。

  外景1  

  
  外景2  

江西快3软件下载外景3   

室内仰视图   

夜景

 

2、美国丹佛机场候机大厅----膜结构里程碑  
      
  美国科罗拉多州的丹佛国际机场打破了传统模式,在候机大厅上采用了膜结构江西快3软件下载,这座矗立在洛山矶旁的帐篷形建筑,为在大跨度公共建筑上应用张拉结构树立了典范。由于结构工程师与建筑师的共同策划,丹佛机场候机大厅屋盖在缩短施工工期、节约能源与降低造价上充分显示了膜结构的优点,满足了业主的要求。按照施工计划,要求东西停车一库与候机大厅同时进行,这使进入场地受到限制,对安装十分不利,而轻质的膜结构就可以很好地解决这一问题而缩短工期,使机场在1993年底揭幕成为可能。  

 

  透明的膜材屋盖加上周围的玻璃墙使整个大厅光线充足。屋盖由两层上下相距60cm的织物组成,其内层作为隔热与吸音用。双层屋盖的透明度约为7%,此外玻璃墙也透光,从而在白天大部分情况下不需人工照明。其结果是大大降低了能量消耗与运转费用。  

  整个大厅长274m,宽67m,由17个帐篷形单元组成。单元间距18。3m,由两排相距45。7m的立柱支承,桅杆式的立柱自大厅地面拔地而起,高31。7m,支撑着膜材屋顶。这种结构造型表现为山峰起伏,与远处洛矶山互相辉映,同时也为候机大厅提供了较大的内部空间。  

  张拉结构主要由只能受拉力的杆件组成。这些杆件所特有的方向性指明特定的杆件以其适合的外形来承受特定的荷载。在丹佛机场的屋盖结构中设有脊索与谷索。脊索承受向下的荷载,如结构自重与雪荷载,而谷索则抵抗主要是向上或向外吸力的风荷载,膜材就在这些脊索、谷索以及周围的悬链状边索间张紧成双曲面,膜面在预先确定的预应力状态下保持平衡。在膜材内面还设有一组次索,一部分与脊索及谷索正交相连,一部分斜向连接立柱顶部与下部拉结处。这些索所处的位置与形状能在某种临界工况下避免膜材出现过大应力。此外,当邻近膜材一旦撕裂或需要更换时,这些索可以承受膜材中的力而成为结构的赘余杆件。整个膜材屋面面积有35000平方米而不需设置伸缩缝,这是由于织物体系的柔性能轻易地吸收温度变形而不影响膜的应力水平。  

  由于结构体系的重量轻并具有很大的柔性,因此对风雪之类外荷载的大小、分布情况及其对结构的效应都要慎重对待。结构的自重小于0.1kN/平方米,而雪荷载可能是静载的20倍。风雪荷载的影响采用以下方法综合进行研究:长期气象数据的统计评定、模型试验与计算机分析。风荷载分布是在边界层风洞中采用刚性模型确定,考虑了一些有代表性的工况,包括阵风效应。屋顶雪荷载是根据25年气象记录采用计算机模拟求得。屋面几何形状对雪漂移的影响则以模型试验进行研究。屋盖结构分析所依据的临界雪载分布图形取自上述研究。  

  丹佛国际机场屋盖在设计中采用了最新的技术,建造时采用了先进的材料,使这个建筑成为一个重要的里程碑。  

3、世界著名工程—千年穹顶(Millennium Dome)  

  千年穹顶(Millennium  Dome)位于伦敦东部泰晤士河畔的格林威治半岛上,是英国政府为迎接21世纪而兴建的标志性建筑。这个工程原先只考虑建成临时性的,后经研究,这项工程不论是从周围市区的复兴,或是建筑交通基础设施的长期投资来说都具有很大价值,1997年英国工党政府上台后,决定建成一个占地73公顷、总造价达12.5亿美元的大型综合性展览建筑。其纵中包括一系列展示与演出的场地,以及购物商场、餐厅、酒吧等,于1999年12月31日揭幕。

 

 

  弯项直径320m,周圈大于1000m,有12根穿出屋面高达100m的桅杆,屋盖采用圆球形的张力膜结构。膜面支承在72根幅射状的钢索上,其截面为2×φ32,这些钢索则通过间距25m的斜拉吊索与系索为桅杆所支撑,吊索与系索同时对桅杆起稳定作用。另外还设有四圈索行架将钢索联成网状。膜结构屋面设计中的一个关键问题是要避免雨雪所形成的坑洼,千年穹顶的大部分屋面都比较平坦,因此膜面的支承结构必面对清除这些难点,同时将周围的索抬高于膜面,能使连续水流达到排放干管。幅向索在周圈与悬链索相连共固定在24个锚圆点上,顶部则与12根φ48钢索组成的拉环连接,拉环直径为30m,中设天窗供穹顶通风用。桅杆为梭形,由纵向的圆钢管与横向的方钢相贯焊接成格构状,桅杆沿直径200m的圆周设置,支承在由四根杆组成的四角锥形底座上。一些细钢索从高10m的底座引出,因而不妨碍展出。  

  索膜结构设计采用哈泼德事务所自己开发的Tensyl程序,风荷载先采用现有的数据计算,然后以风洞试验结果校核。为安全起见,结构设计还考虑意外破坏的情况,例如桅杆的四角锥支座考虑有一根杆失效,最不利时只支承在三根杆上。  

  膜材原先采用以聚酯为基材的织物,以后考虑使用年限长改用涂聚四氟乙烯的玻璃纤维织物,(美国Chemfab产的Sheerfill,厚1.2mm。)为了防止结露,又增加了能隔音、隔热的内层(美国产Fabrasob),但内部装修尚未完工,这层膜材已出现了被沾污的痕迹,影响美观。千年穹顶膜材的改变也成为英国媒体的话题,搞得沸沸扬扬。原先聚酯膜材的合同由德国Koch公司获得,有些人就批评政府不该将合同给德国。以后英国政府又以改用较好的材料为理由,将合同给了日本控股的美国鹏腾(Birdair)公司,这又引起了亲反对党舆论的反对和Koch公司的抗议与索赔。  

江西快3软件下载  千年穹顶产生于全世界范围为迎接对世纪到来的庆典,在建造过程中受到了不少赞扬与批评,但最终的结构还是显示了美好的形象。

4、德国汉堡网球场  

江西快3软件下载  可缩进的膜结构棚盖可以在任何恶劣的天气时,将棚盖关上;在天气转好时打开。以确保在任何季节里网球比赛的举行,或避免时重要的赛事中断或延迟。  

  此建筑充分发挥了索膜结构重量轻、造型灵活的优点。整结构展开面积约10000平方米,采用PVC(PVDF面层)膜材,并且选用能够满足要求的最薄的型号  

室内仰视图   

鸟瞰图1

 

鸟瞰图2    

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