中國空間結構的近期發展與工程實踐
中國空間結構的近期發展與工程實踐
近年來，隨著中國經濟的快速發展，為滿足各種文化、體育、交通及社會活動的需要，建造大跨空間結構的需求日益增多，空間結構的工程實踐取得重要進展，各種形式的空間結構體系被成功應用于體育場館、會展中心、文化娛樂場所、機場航站樓、植物園溫室、廠房及庫房等。為展現我國空間結構的新成就，推動空間結構的進一步發展，從四個方面對空間結構的近期發展與工程實踐進行總結和回顧，內容涉及了空間結構的實際工程應用、發展回顧、應用案例匯總、結構設計考慮、工程結構體系介紹以及空間結構的創新等。
1)空間網格結構在機場航站樓的應用。
近年來,我國建造了若干座機場，空間網格結構是機場航站樓的主要結構形式。對近十年我國機場航站樓工程進行了匯總，對新建的北京大興國際機場的結構體系和相關技術進行了詳細介紹。由于機場航站樓屋面覆蓋面積大，其溫度效應和地震響應是結構設計中需要考慮的重要因素。以深圳寶安機場T3航站樓為例，介紹了其設計做法。
2)鋁合金空間結構的發展。
與空間鋼結構相比，鋁合金空間結構具有很多獨特的優勢。對近年來我國鋁合金空間結構的應用工程進行了匯總，詳細介紹了上海辰山植物園溫室和南京牛首山佛頂宮鋁合金空間網格結構的結構體系和設計細節。結果表明，采用板式鉚接節點的鋁合金單層空間網格結構是一種性能優良的體系，具有空間跨越能力強，自由曲面建筑造型美等特點。
3)索結構體系創新。
索結構是空間結構的一種重要形式。近年來，隨著各種大型體育賽事的承辦，索結構體系主要應用于各類體育場館中。并按四種類型介紹索結構體系的創新與發展：
a. 索穹頂結構。回顧了索穹頂結構在中國的發展，詳細介紹了天津理工大學體育館索穹頂結構體系，介紹了雅安天全體育館采用金屬屋面的做法。然而，與國際發展水平相比，我國在索穹頂體系應用上仍存在差距。
b. 弦支穹頂結構。介紹了弦支穹頂結構在濟南奧體中心體育館、常州奧體中心體育館、北京工業大學體育館及大連體育中心體育館中的工程應用，對大連體育中心體育館采用的新型巨型網格弦支穹頂結構體系進行了說明。
c. 輪輻式索結構。介紹了輪輻式索結構在中國的工程實踐，主要包括佛山世紀蓮體育場、棗莊體育場和武漢五環體育中心體育場。作為典型工程，介紹了三種不同類型輪輻式索結構體系，分別為深圳寶安體育場采用的雙層索桁架體系、蘇州奧體中心體育場采用的單層索網體系、徐州奧體中心體育場和鄭州奧體中心體育場采用的大開口索承網格結構體系。
d. 索網結構。分別介紹了為2022年冬奧會建設的國家速滑館索網結構和國家重大科學工程500m口徑球面射電望遠鏡(FAST)主動反射面采用的索網結構。
4)膜結構工程實踐。
膜結構具有輕質、透光等特性，近年來廣泛應用于各類建筑結構中。回顧了膜結構在中國的發展，介紹了膜結構在體育場屋面體系中的應用，以及ETFE膜結構的應用情況。隨著中國城鎮化建設發展和國家全民建設運動以及環境保護政策的需求，為充氣膜結構應用提供了發展空間，并在近年得到了快速發展。
近年來，隨著中國經濟的快速發展，為滿足各種文化、體育、交通及社會活動的需要，建造大跨空間結構的需求日益增多，空間結構的工程實踐取得重要進展，各種形式的空間結構體系被成功應用于體育場館、會展中心、文化娛樂場所、機場航站樓、植物園溫室、廠房及庫房等。為展現我國空間結構的新成就，推動空間結構的進一步發展，從四個方面對空間結構的近期發展與工程實踐進行總結和回顧，內容涉及了空間結構的實際工程應用、發展回顧、應用案例匯總、結構設計考慮、工程結構體系介紹以及空間結構的創新等。
1)空間網格結構在機場航站樓的應用。
近年來,我國建造了若干座機場，空間網格結構是機場航站樓的主要結構形式。對近十年我國機場航站樓工程進行了匯總，對新建的北京大興國際機場的結構體系和相關技術進行了詳細介紹。由于機場航站樓屋面覆蓋面積大，其溫度效應和地震響應是結構設計中需要考慮的重要因素。以深圳寶安機場T3航站樓為例，介紹了其設計做法。
2)鋁合金空間結構的發展。
與空間鋼結構相比，鋁合金空間結構具有很多獨特的優勢。對近年來我國鋁合金空間結構的應用工程進行了匯總，詳細介紹了上海辰山植物園溫室和南京牛首山佛頂宮鋁合金空間網格結構的結構體系和設計細節。結果表明，采用板式鉚接節點的鋁合金單層空間網格結構是一種性能優良的體系，具有空間跨越能力強，自由曲面建筑造型美等特點。
3)索結構體系創新。
索結構是空間結構的一種重要形式。近年來，隨著各種大型體育賽事的承辦，索結構體系主要應用于各類體育場館中。并按四種類型介紹索結構體系的創新與發展：
a. 索穹頂結構。回顧了索穹頂結構在中國的發展，詳細介紹了天津理工大學體育館索穹頂結構體系，介紹了雅安天全體育館采用金屬屋面的做法。然而，與國際發展水平相比，我國在索穹頂體系應用上仍存在差距。
b. 弦支穹頂結構。介紹了弦支穹頂結構在濟南奧體中心體育館、常州奧體中心體育館、北京工業大學體育館及大連體育中心體育館中的工程應用，對大連體育中心體育館采用的新型巨型網格弦支穹頂結構體系進行了說明。
c. 輪輻式索結構。介紹了輪輻式索結構在中國的工程實踐，主要包括佛山世紀蓮體育場、棗莊體育場和武漢五環體育中心體育場。作為典型工程，介紹了三種不同類型輪輻式索結構體系，分別為深圳寶安體育場采用的雙層索桁架體系、蘇州奧體中心體育場采用的單層索網體系、徐州奧體中心體育場和鄭州奧體中心體育場采用的大開口索承網格結構體系。
d. 索網結構。分別介紹了為2022年冬奧會建設的國家速滑館索網結構和國家重大科學工程500m口徑球面射電望遠鏡(FAST)主動反射面采用的索網結構。
4)膜結構工程實踐。
膜結構具有輕質、透光等特性，近年來廣泛應用于各類建筑結構中。回顧了膜結構在中國的發展，介紹了膜結構在體育場屋面體系中的應用，以及ETFE膜結構的應用情況。隨著中國城鎮化建設發展和國家全民建設運動以及環境保護政策的需求，為充氣膜結構應用提供了發展空間，并在近年得到了快速發展。