大跨度建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的建構(gòu)探究

嚴(yán)衛(wèi)軍

摘要：在大型施工建設(shè)過程中，科技的發(fā)展使得大跨度建筑數(shù)量與規(guī)模與日劇增。在建筑設(shè)計(jì)師們的深入研究下，大跨度建筑呈現(xiàn)出的空間結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，結(jié)構(gòu)類型更加靈活多變。本文簡(jiǎn)要分析了大跨度建筑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，總結(jié)了常見的大跨度建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)類型與建筑影響因素，以期通過大跨度建筑的設(shè)計(jì)感受到其結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的藝術(shù)價(jià)值所在，使研究成果得以豐富和擴(kuò)展，為大跨度建筑結(jié)構(gòu)的提升提供參考。

關(guān)鍵詞：大跨度;建筑結(jié)構(gòu);表現(xiàn);建構(gòu)研究

大跨度建筑的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力極強(qiáng)，可將建筑的立體感與美感充分展現(xiàn)出來，在現(xiàn)代建筑領(lǐng)域中廣為應(yīng)用。大跨度建筑結(jié)構(gòu)誕生于歐洲國(guó)家，并逐步為中國(guó)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域所認(rèn)可，且得到了顯著的方展，現(xiàn)已成為大型建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的主要方式。

1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析

與普通建筑體相比，大跨度建筑結(jié)構(gòu)與建筑體的聯(lián)系更為緊密，對(duì)建筑空間、建筑的形體結(jié)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生影響，并會(huì)強(qiáng)化建筑形象的塑造效果。大跨度建筑的結(jié)構(gòu)即為建筑體的骨骼，大跨度建筑以結(jié)構(gòu)體系作為有效支撐。從建筑構(gòu)造層面分析，大跨度建筑結(jié)構(gòu)不僅包含屋蓋結(jié)構(gòu)，還包含下部支撐結(jié)構(gòu)，而前者對(duì)建筑空間的影響較大，是大跨度建筑過程中需重點(diǎn)突出的結(jié)構(gòu)部分。

大跨度建筑的構(gòu)思決定了結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的建筑理念，一旦建筑構(gòu)思明確，建筑的具體形式也得以確定，進(jìn)而使建筑體與結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)更加清晰直觀。在大跨度建筑施工過程中，對(duì)施工人員具有極高的技術(shù)要求，因此，首先要針對(duì)施工過程中可能遇到的技術(shù)問題進(jìn)行深入探討與分析，將建筑技術(shù)與藝術(shù)美感之間的關(guān)系進(jìn)行協(xié)調(diào)，之后再確定建筑的設(shè)計(jì)理念。

科技的進(jìn)步推動(dòng)了大跨度施工技術(shù)的日益成熟，大跨度施工人員必須具備良好的技術(shù)接受與應(yīng)用能力，根據(jù)建筑構(gòu)思進(jìn)行合理施工，進(jìn)而保證大跨度建筑的施工質(zhì)量與建筑效果。

2 結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的內(nèi)在需求分析

大跨度建筑的建筑體必須保證支撐體系牢固，對(duì)外力干擾具有較強(qiáng)的承受力。因此，在建筑設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員首先要考慮設(shè)計(jì)的合理性，以提升建筑體的穩(wěn)固性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理是建筑體使用壽命的重要決定因素。只有優(yōu)化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建完整的結(jié)構(gòu)體系，科學(xué)進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置才可以體現(xiàn)出建筑體設(shè)計(jì)的合理性。

在大跨度建筑體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要將力學(xué)、平衡原理等理論知識(shí)相結(jié)合，同時(shí)還要引入結(jié)構(gòu)最優(yōu)化原理;確保材料使用的正確性，避免出現(xiàn)材料使用不合理而影響結(jié)構(gòu)使用效果的情況?，F(xiàn)階段，人們對(duì)建筑體的標(biāo)準(zhǔn)越來越高，業(yè)主需求不斷變化，因此 ，在大跨度建筑施工過程中，要不斷進(jìn)行設(shè)計(jì)方法的優(yōu)化與創(chuàng)新，合理設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)、保障施工材料使用的合理性，進(jìn)而提升建筑施工質(zhì)量，以此，才可以促進(jìn)大跨度施工技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

3 大跨度建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)類型分析

3.1 被動(dòng)式的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)

建筑結(jié)構(gòu)與建筑體出現(xiàn)了分離，結(jié)構(gòu)被動(dòng)地對(duì)建筑體的環(huán)境以及地質(zhì)要求進(jìn)行適應(yīng)，這種被動(dòng)性的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)，并不會(huì)對(duì)建筑體自身產(chǎn)生積極的影響作用，甚至還會(huì)對(duì)建筑體的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞，因此，在建筑體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)類型選擇時(shí)，要充分考慮建筑體與被動(dòng)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)，不僅要使大跨度的被動(dòng)結(jié)構(gòu)類型與結(jié)構(gòu)表現(xiàn)效果相一致，同時(shí)還要發(fā)揮出其對(duì)建筑體的支撐功能。

3.2 忠實(shí)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)

建筑體的結(jié)構(gòu)形式以及受力方式等都可以體現(xiàn)出大跨度建筑體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)的忠實(shí)性。這種表現(xiàn)形式較為直接，毫不做作。在大跨度建筑領(lǐng)域獲取了一致認(rèn)可。如墨爾本的奧林匹克公園內(nèi)的游泳館建筑，就運(yùn)用了極為簡(jiǎn)潔的幾何形式，摒棄了所有裝飾，將建筑自身的功能性更加直白的展現(xiàn)出來。看臺(tái)采用的是斜向懸挑的設(shè)計(jì)方式，給人的視覺沖擊力極強(qiáng)，整個(gè)游泳館的結(jié)構(gòu)由傾斜的支撐鋼架與屋機(jī)桁架、以及堅(jiān)向設(shè)計(jì)的受拉鋼索共同組成。然而如果建筑結(jié)構(gòu)的表現(xiàn)過于直白，則會(huì)給人以建筑體形象僵化、缺乏活力的感受。

3.3 主動(dòng)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)

大跨度建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)中，通常會(huì)采用藝術(shù)手段進(jìn)行建筑外形的設(shè)計(jì)與處理，將建筑結(jié)構(gòu)中的特殊造型元素作為表現(xiàn)重點(diǎn)，以彰顯建筑體的藝術(shù)感。與忠實(shí)的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)相比，這種主動(dòng)性的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)使建筑的形象與結(jié)構(gòu)形態(tài)更具藝術(shù)魅力。如，塞維利亞的圣巴勃羅機(jī)場(chǎng)的建筑結(jié)構(gòu)，就與現(xiàn)代的區(qū)勒漢卜拉宮極為相似，拱頂成蜂房狀，這是中世紀(jì)建筑結(jié)構(gòu)的獨(dú)特之處，拱頂下端設(shè)計(jì)了大型的弧形結(jié)構(gòu)，使拱頂?shù)耐敢曅Ч?。建筑體的支撐設(shè)計(jì)為圓柱體，圓柱的設(shè)計(jì)比拱墩更細(xì)，消除了粗壯支撐的厚重感。柱頭設(shè)計(jì)為向內(nèi)傾斜，這是該建筑大跨度設(shè)計(jì)的獨(dú)特之處，極易激發(fā)出人們的探索意識(shí)。

4 影響結(jié)構(gòu)表現(xiàn)建構(gòu)的主要因素

4.1 時(shí)代的影響

由于建筑體具有明顯的時(shí)代特征，因此其結(jié)構(gòu)表現(xiàn)呈現(xiàn)出明顯的差異性特點(diǎn)。建筑體結(jié)構(gòu)的發(fā)展過程中，建筑風(fēng)格的不同使建筑體的時(shí)代元素更加濃厚，然而不論時(shí)代如何變遷，建筑體的建造都要遵循其獨(dú)有的進(jìn)化規(guī)律。建筑是時(shí)代特征的表現(xiàn)，建筑結(jié)構(gòu)、施工材料以及建筑設(shè)施都是時(shí)代發(fā)展的標(biāo)志?？萍嫉目焖侔l(fā)展，促進(jìn)了建筑技術(shù)的進(jìn)步，也賦予建筑師們更多設(shè)計(jì)靈感，使大跨度建筑物呈現(xiàn)出多種形式的空間布局，建筑形象更加生動(dòng)。

4.2 地域的影響

建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)受到地域因素的影響，建筑設(shè)計(jì)者首先會(huì)對(duì)環(huán)境進(jìn)行分析，再進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路的規(guī)劃。設(shè)計(jì)者在不同的地質(zhì)地貌以及地域環(huán)境中進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)建構(gòu)時(shí)，需從整體與局部?jī)蓚€(gè)層面進(jìn)行構(gòu)想，以設(shè)計(jì)出可以彰顯地域特點(diǎn)的獨(dú)特建筑結(jié)構(gòu)表現(xiàn)形式。除此之外，建筑材料的選擇也要符合地域的特點(diǎn)，運(yùn)用獨(dú)特的地域元素使建筑的地域特征更加明顯。

4.3 人文環(huán)境的影響

人文因素涵蓋的內(nèi)容極為豐富，社會(huì)制度、風(fēng)俗習(xí)慣以及文化傳統(tǒng)等都屬于人文環(huán)境的范疇。在大跨度建筑體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)時(shí)，人文環(huán)境會(huì)為建筑表現(xiàn)形式的設(shè)計(jì)提供豐富的靈感，使大跨度施工建設(shè)的應(yīng)用更加廣泛，建筑效果更加理想。

5 結(jié)語

在科技進(jìn)步的當(dāng)下，建筑材料種類及數(shù)量不斷豐富，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用也為大跨度建筑的構(gòu)思及設(shè)計(jì)提供了更多便利，使建筑形式呈現(xiàn)出多元化發(fā)展的特點(diǎn)。由于建筑結(jié)構(gòu)不同，建筑形式也隨之發(fā)生動(dòng)態(tài)化的改變，因此，建筑設(shè)計(jì)人員必須穿透表象了解建筑的內(nèi)涵，引入先進(jìn)的技術(shù)手段，創(chuàng)新與優(yōu)化設(shè)計(jì)理念，以豐富大跨度建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，進(jìn)而推動(dòng)大跨度建筑的應(yīng)用與發(fā)展。

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（作者單位：中國(guó)市政工程?hào)|北設(shè)計(jì)研究總院有限公司）