建筑的悬索结构
In Zhengding New District, Shijiazhuang, Hebei Province, there is a building widely praised at home and abroad, which is Shijiazhuang International Convention and Exhibition Center. It covers a total area of 64.4 hectares, with a building area of 395,000 square meters. It was designed by Tsinghua Architectural Design Institute and adopted a two-way suspended cable structure on a large scale.
在河北石家庄正定新区,有一座广受国内外赞誉的建筑,它就是石家庄国际会展中心。其总占地面积64.4公顷,其中建筑面积达39.5万平方米,由清华建筑设计院设计,大规模采用了双向悬索结构。而悬索结构不仅使其减少了约一半的用钢量,还使场馆具有了独特的波浪状结构。七座标准展厅整齐排列横跨整座展区,如同波浪起伏,蔚为壮观。
石家庄国际会展中心无疑充满了科技感与现代感,但我们要讨论的悬索结构却古来有之。对于其最早的应用甚至可以追溯到石器时代。那时,人们用藤蔓,树茎等柔性材料跨越河谷构建桥梁,而这正是悬索结构在桥梁方面的最早应用。
现代化的悬索结构桥梁指的是上图这种悬挂缆索作为其上部结构主要承重构件的桥梁。相较于其他的建筑结构,悬索的结构方式极大节约用料,同时有助于桥梁修筑得更高,利于桥梁下方的水路交通。
建筑上的悬索结构的雏形是中东地区的“黑帐篷”,人们用绳索作为承重结构,用动物毛皮覆盖其上以搭建帐篷。这种方法简单易行,并且耗材极少,曾在中东地区极为流行。
悬索结构至今依然被广泛运用于建筑领域,在现代的悬索结构建筑中,绳索被钢丝绳,圆钢,链条等钢制线材取代。钢索被固定于支撑结构体系的边缘构件上,竖直方向上的载荷使钢索具有轴向拉力,而拉力又通过边缘构件传递至建筑物本身,在少量耗材的基础上实现了较强的负重能力。这无疑体现了悬索结构的极大优越性。
生活中的悬索结构建筑还有很多,看过这篇科普,你了解到这些建筑中一根根不起眼的钢索的作用了吗?
参考资料:
[1]佚名.悬索结构,极致的轻盈!这些悬索结构建筑你都了解吗?[OL]非解构.2019-03-18.
[2]江长胜.科普中国[OL].https://cloud.kepuchina.cn/newSearch/imgText?id=6792963832881410048.2022-3-15.
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