L/O/G/O建筑结构与选型实例分析目录目录目录目录麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼砖混砖混结构结构萨伏伊别墅萨伏伊别墅(the Villa Savoye) 框架结构框架结构悉尼歌剧院悉尼歌剧院 薄壁空间结构薄壁空间结构代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶 悬索结构悬索结构4123马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔 高层建筑结高层建筑结构构56国家大剧院国家大剧院 特种结构特种结构麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼砖混结构砖混结构砖混结构砖混结构v工程名称工程名称 ：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼：麻省理工学院学生宿舍贝克大楼v工程概况：工程概况：v所所 在在 地：美国波士顿地：美国波士顿v设设 计计 师：阿尔瓦师：阿尔瓦阿尔托阿尔托v时间：时间：19471948v地点：麻省理工学院地点：麻省理工学院v楼层高度：七层楼层高度：七层v（ 1946年，阿尔托接受委托在临近年，阿尔托接受委托在临近 查尔斯河繁华的海岸线的地方设计一栋查尔斯河繁华的海岸线的地方设计一栋学生宿舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太阳和河流，而不是面向聚集学生宿舍楼。他希望使宿舍尽可能多的房间面向太阳和河流，而不是面向聚集的车流，所以解决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成的车流，所以解决这一问题的方案就是把宿舍楼设计成蜿蜒曲折的形式，形成一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以一种倾斜着流动的风景。西面主要是一些次要的空间，例如公用房间、走廊以及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗，及位于大厅一层入口处以扇形方式向外发散的楼梯。为了避免走廊的光线昏暗，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，他将小卖部和自助餐厅的高度降低了一些。宿舍的表面用的是粗糙的红色石砖，而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座而低矮的餐厅部分使用的是灰色大理石。西面是一个常青藤缠绕的藤架和一座大型露天花园。大型露天花园。v这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不这座有着红色石砖墙、外形蜿蜒曲折的宿舍楼，跟其他建筑相比是那么与众不同，从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际同，从而成为一座标志性建筑。这种北欧浪漫主义的建筑手法使得当时的国际先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现先锋派大为震惊。同时这种理性主义原则下的反理性形式，体现了阿尔托对现代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有代主义独裁专断的否定。希契柯克称它有“表现主义表现主义”倾向。因当时建筑材料倾向。因当时建筑材料仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使仍受管制，只好用砖砌承重墙，高七层，平面作弯来弯去的蛇形，这样就可使宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特宿舍每人都能看窗外的查里斯河风景，同时，曲线布置也可以冲散一般宿舍特有的单调冷漠气氛。）有的单调冷漠气氛。）麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼v结构形式分析结构形式分析v结构形式：砖砌承重墙结构形式：砖砌承重墙 v受力特点：砖墙既是承重受力特点：砖墙既是承重结构，又是围护结构。墙体、结构，又是围护结构。墙体、基础等竖向承重构件采用砖基础等竖向承重构件采用砖砌体结构，楼盖、屋盖等水砌体结构，楼盖、屋盖等水平承重构件采用装配式或现平承重构件采用装配式或现浇钢筋混凝土结构浇钢筋混凝土结构 麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼麻省理工学院学生宿舍贝克大楼v（4）建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，）建筑结构特点：建筑平面灵活，使用方便，结构构件巧妙转化为精致的装饰。结构构件巧妙转化为精致的装饰。 萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅(the Villa (the Villa SavoyeSavoye) ) 框架结构框架结构框架结构框架结构v 萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎萨伏伊别墅是现代主义建筑的经典作品之一，位于巴黎近郊的普瓦西（近郊的普瓦西（Poissy），由现代建筑大师勒柯布西耶于），由现代建筑大师勒柯布西耶于1928年设计，年设计，1930年建成，使用钢筋混凝土框架结构。年建成，使用钢筋混凝土框架结构。这幢白房子表面看来平淡无奇，简单的柏拉图形体和平整这幢白房子表面看来平淡无奇，简单的柏拉图形体和平整的白色粉刷的外墙，简单到几乎没有任何多余装饰的程度，的白色粉刷的外墙，简单到几乎没有任何多余装饰的程度，“唯一的可以称为装饰部件的是横向长窗，这是为了能最唯一的可以称为装饰部件的是横向长窗，这是为了能最大限度地让光线射入。大限度地让光线射入。” v 萨伏伊别墅是勒萨伏伊别墅是勒柯布西耶纯粹主义的杰作，是一个完美柯布西耶纯粹主义的杰作，是一个完美的功能主义作品，甚至是勒的功能主义作品，甚至是勒柯布西耶的作品中最能体现其柯布西耶的作品中最能体现其建筑观点的作品之一。别墅在设计之初，柯布西耶原本的建筑观点的作品之一。别墅在设计之初，柯布西耶原本的意图是用这种简约的、工业化的方法去建造大量低造价的意图是用这种简约的、工业化的方法去建造大量低造价的平民住宅，没想到老百姓还没来得及接受，却让有亿万家平民住宅，没想到老百姓还没来得及接受，却让有亿万家产的年轻的萨伏伊女士相中，于是成就了一件伟大的作品，产的年轻的萨伏伊女士相中，于是成就了一件伟大的作品，它所表现出的现代建筑原则影响了半个多世纪的建筑走向它所表现出的现代建筑原则影响了半个多世纪的建筑走向 萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅(the Villa (the Villa SavoyeSavoye) ) 框架结构框架结构框架结构框架结构v结构形式分析：结构形式分析：v结构形式：萨伏伊别墅是一个完美的功能美学作品，其基地是位于结构形式：萨伏伊别墅是一个完美的功能美学作品，其基地是位于普瓦西的一片的开阔地带，中心略微隆起。地段为普瓦西的一片的开阔地带，中心略微隆起。地段为12英亩，宅基为矩英亩，宅基为矩形，长约形，长约22.5米，宽米，宽20米，共三层。底层（柱托的架空层）三面透空，米，共三层。底层（柱托的架空层）三面透空，由支柱架起，内有门厅，车库和仆人用房，是由弧形玻璃窗所包围的由支柱架起，内有门厅，车库和仆人用房，是由弧形玻璃窗所包围的开敞结构。二层有起居室、卧室、厨房、餐室、屋顶花园和一个半开开敞结构。二层有起居室、卧室、厨房、餐室、屋顶花园和一个半开敞的休息空间。三层为主卧室和屋顶花园，各层之间以螺旋形的楼梯敞的休息空间。三层为主卧室和屋顶花园，各层之间以螺旋形的楼梯和折形的坡道相联，建筑室内外都没有装饰线脚，用了一些曲线形墙和折形的坡道相联，建筑室内外都没有装饰线脚，用了一些曲线形墙体以增加变化。体以增加变化。 该建筑采用了钢筋混泥土框架结构，平面和空间布局该建筑采用了钢筋混泥土框架结构，平面和空间布局灵活，空间相互穿插，内外彼此贯通，它外观轻巧，空间通透，装修灵活，空间相互穿插，内外彼此贯通，它外观轻巧，空间通透，装修简洁，与造型沉重、空间封闭、装修繁琐的古典豪宅形成了强烈对比。简洁，与造型沉重、空间封闭、装修繁琐的古典豪宅形成了强烈对比。v受力特点：荷载传给楼板，再传给次梁、主梁、柱、基础、地基。受力特点：荷载传给楼板，再传给次梁、主梁、柱、基础、地基。此种结构受力体系由梁、柱组成，用以承受竖向荷载是有利的，但是此种结构受力体系由梁、柱组成，用以承受竖向荷载是有利的，但是在承受水平荷载方面能力有限，因此仅仅适用于房屋高度不大，层数在承受水平荷载方面能力有限，因此仅仅适用于房屋高度不大，层数不多的建筑。不多的建筑。 萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅(the Villa (the Villa SavoyeSavoye) ) 框架结构框架结构框架结构框架结构v施工方案（平立面图）施工方案（平立面图） v结构特色结构特色 v萨伏伊别墅是一个著名的代表作。萨伏伊别墅是一个著名的代表作。柯布西耶的建筑设计充分发挥了框柯布西耶的建筑设计充分发挥了框架结构的特点，由于墙体不再承重，架结构的特点，由于墙体不再承重，可以设计大的横向长窗，他的有些可以设计大的横向长窗，他的有些设计当时不被人们接受，许多设计设计当时不被人们接受，许多设计被否决，但这些结构和设计形式在被否决，但这些结构和设计形式在以后被其他建筑师推广应用，如逐以后被其他建筑师推广应用，如逐层退后的公寓，悬索结构的展览馆层退后的公寓，悬索结构的展览馆等，他在建筑设计的许多方面都是等，他在建筑设计的许多方面都是一位先行者，对现代建筑设计产生一位先行者，对现代建筑设计产生了非常广泛的影响。了非常广泛的影响。 萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅萨伏伊别墅(the Villa (the Villa SavoyeSavoye) ) 框架结构框架结构框架结构框架结构悉尼歌剧院悉尼歌剧院悉尼歌剧院悉尼歌剧院 薄壁空间结构薄壁空间结构薄壁空间结构薄壁空间结构 v悉尼歌剧院，悉尼歌剧院，Sydney Opera House ，位于澳，位于澳大利亚新南威尔士州的首府大利亚新南威尔士州的首府悉尼市贝尼朗岬角。这座综悉尼市贝尼朗岬角。这座综合性的艺术中心，在现代建合性的艺术中心，在现代建筑史上被认为是巨型雕塑式筑史上被认为是巨型雕塑式的典型作品，也是澳大利亚的典型作品，也是澳大利亚的象征性标志的象征性标志 v悉尼歌剧院不仅是悉尼艺术悉尼歌剧院不仅是悉尼艺术文化的殿堂，更是悉尼的灵文化的殿堂，更是悉尼的灵魂，清晨、黄昏或星空，不魂，清晨、黄昏或星空，不论徒步缓行或出海遨游，悉论徒步缓行或出海遨游，悉尼歌剧院随时为游客展现不尼歌剧院随时为游客展现不同多样的迷人风采。同多样的迷人风采。 v建筑形势分析：建筑形势分析：v结构形式：悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片，耸立在结构形式：悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片，耸立在南北长南北长186米、东西最宽处为米、东西最宽处为97米的现浇钢筋混凝土结构米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。第一组壳片在地段西侧的基座上。第一组壳片在地段西侧,四对壳片成串排列四对壳片成串排列,三对三对朝北朝北,一对朝南一对朝南,内部是大音乐厅。第二组在地段东侧，与第内部是大音乐厅。第二组在地段东侧，与第一组大致平行一组大致平行,形式相同而规模略歌剧厅。第三组在它们的形式相同而规模略歌剧厅。第三组在它们的西南方，规模最小，由两对壳片组成西南方，规模最小，由两对壳片组成,里面是餐厅。其他房里面是餐厅。其他房间都巧妙地布置在基座内。整个建筑群的入口在南端间都巧妙地布置在基座内。整个建筑群的入口在南端,有宽有宽97米的大台阶。车辆入口和停车场设在大台阶下面米的大台阶。车辆入口和停车场设在大台阶下面v受力特点：强度高，刚度大，用料省，自重轻，覆盖大面受力特点：强度高，刚度大，用料省，自重轻，覆盖大面积；曲面多样活，造型多变，曲线优美，表现力强。积；曲面多样活，造型多变，曲线优美，表现力强。 悉尼歌剧院悉尼歌剧院悉尼歌剧院悉尼歌剧院 薄壁空间结构薄壁空间结构薄壁空间结构薄壁空间结构 v薄壳结构是一种薄得薄壳结构是一种薄得不至于产生明显弯曲不至于产生明显弯曲应力，但厚度可以承应力，但厚度可以承受轴力和剪力的形抵受轴力和剪力的形抵抗结构形抵抗结构即抗结构形抵抗结构即将材料造成一定的形将材料造成一定的形状从而获得一定强度状从而获得一定强度和刚度的结构（薄纸和刚度的结构（薄纸卷起即可抗弯），获卷起即可抗弯），获得此种能力靠的不是得此种能力靠的不是用料的增加、而是适用料的增加、而是适当的形式当的形式悉尼歌剧院悉尼歌剧院悉尼歌剧院悉尼歌剧院 薄壁空间结构薄壁空间结构薄壁空间结构薄壁空间结构 代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶 悬索结构悬索结构悬索结构悬索结构 v日本建筑大师丹下健三设计的代代木日本建筑大师丹下健三设计的代代木体育馆是体育馆是60年代的技术进步的象征，年代的技术进步的象征，它脱离了传统的结构和造型，被誉为它脱离了传统的结构和造型，被誉为划时代的作品。代代木国立室内综合划时代的作品。代代木国立室内综合体育馆的整体构成、内部空间以及结体育馆的整体构成、内部空间以及结构形式，展示出丹下健三杰出的创造构形式，展示出丹下健三杰出的创造力、想象力和对日本文化的独到理解，力、想象力和对日本文化的独到理解，它是由奥林匹克运动会游泳比赛馆、它是由奥林匹克运动会游泳比赛馆、室内球技馆及其他设施组成的大型综室内球技馆及其他设施组成的大型综合体育设施。该体育馆包括一座游泳合体育设施。该体育馆包括一座游泳馆和一座球类馆，馆和一座球类馆，1964年落成，是年落成，是为为1964年东京奥运会而建的。两座年东京奥运会而建的。两座会馆建筑都采用悬索结构，游泳馆的会馆建筑都采用悬索结构，游泳馆的平面如两个错置的新月型，球类馆平平面如两个错置的新月型，球类馆平面如蜗牛形。代代木体育馆采用新型面如蜗牛形。代代木体育馆采用新型结构，然而又被认为具有日本独特的结构，然而又被认为具有日本独特的造型风格，因而受到广泛赞誉。造型风格，因而受到广泛赞誉。 代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶代代木综合体育馆屋顶 悬索结构悬索结构悬索结构悬索结构 v结构形式分析：结构形式分析：v 结构形式：采用高张结构形式：采用高张力缆索为主体的悬索屋力缆索为主体的悬索屋顶结构，创造出带有紧顶结构，创造出带有紧张感、力动感的大型内张感、力动感的大型内部空间。结构稳定型较部空间。结构稳定型较差，单根悬索是一种几差，单根悬索是一种几何可变结构。何可变结构。v受力特点：悬索结构受力特点：悬索结构通过索的轴向受拉来抵通过索的轴向受拉来抵抗外荷载的作用，对于抗外荷载的作用，对于抗拉性能较好的钢材来抗拉性能较好的钢材来讲，悬索是一种理想的讲，悬索是一种理想的结构形式。结构形式。马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔 高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构 v石油双子塔坐落于吉隆坡市中心石油双子塔坐落于吉隆坡市中心占地超过占地超过100英亩的英亩的KLCC规划规划区的西北角。国家石油双子塔是区的西北角。国家石油双子塔是国际性的设计，整栋大楼的格局国际性的设计，整栋大楼的格局采用传统回教建筑常见的几何造采用传统回教建筑常见的几何造型，大多是四方形和圆形。石油型，大多是四方形和圆形。石油双子塔占地双子塔占地341763平方英尺，平方英尺，包括了办公大楼、公共设施以及包括了办公大楼、公共设施以及会议中心等。大楼中有一所可容会议中心等。大楼中有一所可容纳纳850个座位的国际会议中心，个座位的国际会议中心，一个原油探勘信息中心，一座专一个原油探勘信息中心，一座专门收藏石油、石化业及相关产业门收藏石油、石化业及相关产业信息的图书馆，此外还有一所艺信息的图书馆，此外还有一所艺廊，间接地增添了一些文艺的气廊，间接地增添了一些文艺的气息。还有著名的息。还有著名的“天空之桥天空之桥”，是通往吉隆坡现代化繁荣的标志。是通往吉隆坡现代化繁荣的标志。 马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔 高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构 v结构形式分析：结构形式分析：v 结构形式：每座塔结构形式：每座塔楼平面为楼平面为50m直径的圆直径的圆形，高形，高88层，筒中筒结层，筒中筒结构。内筒由构。内筒由23m23m的钢筋混的钢筋混凝土电梯间井筒组成，凝土电梯间井筒组成，外筒由一圈钢筋混凝土外筒由一圈钢筋混凝土大圆柱组成。内外筒之大圆柱组成。内外筒之间采用压形钢板现浇楼间采用压形钢板现浇楼板，并设有加强层。板，并设有加强层。马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔马来西亚国家石油双子塔 高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构高层建筑结构 v受力分析：受力分析：高轧制钢梁高轧制钢梁支托的金属支托的金属板，钢筋混板，钢筋混凝土，结构凝土，结构受力较稳定，受力较稳定，多种受力。多种受力。 国家大剧院国家大剧院国家大剧院国家大剧院 特种结构特种结构特种结构特种结构 v中国国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大中国国家大剧院位于北京人民大会堂西侧，西长安街以南，由国家大剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组剧院主体建筑及南北两侧的水下长廊、地下停车场、人工湖、绿地组成，总占地面积成，总占地面积 11.89万平方米，总建筑面积约万平方米，总建筑面积约16.5万平方米，其万平方米，其中主体建筑中主体建筑10.5万平方米，地下附属设施万平方米，地下附属设施6万平方米。总投资额万平方米。总投资额26.88亿人民币。主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部亿人民币。主体建筑由外部围护钢结构壳体和内部2416个坐个坐席的歌剧院、席的歌剧院、2017个坐席的音乐厅、个坐席的音乐厅、1040个坐席的戏剧院、公共大个坐席的戏剧院、公共大厅及配套用房组成。用钢量厅及配套用房组成。用钢量6000多多t。外部围护钢结构壳体呈半椭球。外部围护钢结构壳体呈半椭球形，其平面投影东西方向长轴长度为形，其平面投影东西方向长轴长度为212.20米，南北方向短轴长度为米，南北方向短轴长度为143.64米，建筑物高度为米，建筑物高度为46.285米，基础埋深的最深部分达到米，基础埋深的最深部分达到-32.5米。椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。米。椭球形屋面主要采用钛金属板饰面，中部为渐开式玻璃幕墙。椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达椭球壳体外环绕人工湖，湖面面积达35500平方米，各种通道和入口平方米，各种通道和入口都设在水面下。都设在水面下。 国家大剧院高国家大剧院高46.68米，比人民大会堂略低米，比人民大会堂略低3.32米。米。但其实际高度要比人民大会堂高很多，因为国家大剧院地下的高度有但其实际高度要比人民大会堂高很多，因为国家大剧院地下的高度有10层楼那么高，其层楼那么高，其60的建筑在地下。的建筑在地下。 2008年完工年完工 设计：设计：PaulAndreuandADP。 v结构形式分析：结构形式分析：v结构形式：外部围护钢结结构形式：外部围护钢结构壳体构壳体受力分析：国家大受力分析：国家大剧院钢网壳采用在施工阶段剧院钢网壳采用在施工阶段和使用阶段结构边界约束不和使用阶段结构边界约束不同的设计方法同的设计方法,这种方法具有这种方法具有结构内力分布均匀合理且结结构内力分布均匀合理且结构自重轻的优点。采用强迫构自重轻的优点。采用强迫位移法计算策略位移法计算策略,对国家大剧对国家大剧院变边界约束钢网壳结构进院变边界约束钢网壳结构进行静力分析和非线性整体稳行静力分析和非线性整体稳定性分析定性分析,为设计提供可靠的为设计提供可靠的计算依据计算依据,并通过对传统常值并通过对传统常值约束边界和变约束边界结构约束边界和变约束边界结构的分析比较的分析比较,说明变边界约束说明变边界约束结构的特点结构的特点,证明用于变边界证明用于变边界约束结构分析的强迫位移法约束结构分析的强迫位移法计算策略有效。计算策略有效。 国家大剧院国家大剧院国家大剧院国家大剧院 特种结构特种结构特种结构特种结构 L/O/G/OThank You!