» 桥梁 - //m.stpapt.com 我们塑造了建筑,建筑亦塑造了我们 Fri, 22 Nov 2024 01:34:18 +0000 zh-CN hourly 1 http://wordpress.org/?v=3.8.4 音缘桥 / 成都中筑华恺建筑设计 //m.stpapt.com/archcollege/2024/06/53608.html //m.stpapt.com/archcollege/2024/06/53608.html#comments Mon, 24 Jun 2024 03:06:21 +0000

音缘桥位于四川省成都市龙门山脉白鹿音乐旅游景区核心区白鹿镇镇区内。白鹿音乐旅游景区占地2.9平方公里,距成都市区60公里,是国家4A级旅游景区,拥有丰富的历史和文化底蕴。景区内有领报修院、中法友谊桥、白鹿场老街、5.12地震遗址最牛教学楼和世界地质奇观塘坝子飞来峰等知名景点。

音缘桥横跨白鹿河,将东岸法式风情的白鹿音乐小镇与西岸金属几何形体的钻石音乐厅连接起来。桥址北向与上游中法桥遗迹相距550米。设计选择了流畅的曲线来建立两岸的联系并消解巨大的风格冲突。顺着钻石音乐厅的“山脊小路”延伸出主桥面动势,蜿蜒跨越河流,随即利用螺旋坡道升起另一桥段跨越滨河公路抵达音乐小镇的露天音乐小舞台。螺旋坡道再向上延伸形成空中观景台,这里也是欣赏钻石音乐厅露天表演的高看台,螺旋坡道向下延伸融合滨河景观形成亲水平台。

音缘桥以五线谱高音谱号和水流漩涡为设计灵感,蕴含了音乐旅游景区的核心元素,围绕“水之旋律”主题,营造出独特的桥梁形象。造型融汇高低两段蜿蜒桥面以及双曲螺旋观景台。步行游线多点连通、流畅回环。螺旋坡道和亲水平台提供不同标高多层次、360度全方位的观景体验。辅以提供乐手表演的四面环水的“漂浮舞台”,体现在地历史遗迹“断桥”意向的局部玻璃桥面等元素,并嵌入一体化设计的滨河跌水景观。以新颖刺激、丰富多变、融入自然的步游体验,产生强烈的登桥吸引力。夜间灯光设计进一步增强了桥梁的视觉效果,赋予桥梁动感和韵律,使其成为夜景的视觉中心。

音缘桥自设计之初,着眼就不仅仅只是一座连接音乐小镇和钻石音乐厅的步行桥。通过巧妙、独特的构型设计,已成为标志性的建筑景观,持续为白鹿音乐旅游景区引流的热点之一。


项目图纸

△总平面图

△剖面图

△剖面图

△剖面图

△分析图

△分析图

△分析图

 项目信息 

建筑师: 成都中筑华恺建筑设计

面积: 2290 m²

项目年份: 2023

摄影师:存在建筑 – 建筑摄影

厂家:  ANLT, Kaichuan, Kinlong, Laisi

主持建筑师: 张珂

主创设计师: 张珂

设计团队: 叶皓川,冼科吉,张峥嵘

项目类型: 人行桥

委托方: 四川龙门山文化旅游发展有限公司

结构设计: 四川省建筑设计研究院有限公司

景观设计: 成都中筑华恺建筑设计有限公司、四川广德建筑设计有限公司, 四川省建筑设计研究院有限公司

施工方: 中建新疆建工集团有限公司西南分公司

照明设计: 四川博和天盛文化科技有限公司

地点: 成都市

]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2024/06/53608.html/feed 0
传统木工技艺与现代计算科技相结合,久杉桥 / 隈研吾建筑都市设计事务所 //m.stpapt.com/archcollege/2022/10/51540.html //m.stpapt.com/archcollege/2022/10/51540.html#comments Mon, 03 Oct 2022 05:26:01 +0000

日本岩国市首都町 Osogoe 一座于 2018 年 7 月在日本西部洪水中被毁坏的桥梁,被建筑师重新建造成木桥,也将成为当地社区的全新标志。

木桥两侧是名为 Dassai 的日本清酒工厂和商店,由以独特清酒生产而闻名的旭酒造所生产,他们以捐赠的方式支付了桥木制部分的建造费用。

考虑到灾害反复发生的风险,建筑师将 RC 框架与 105 平的柏木栏杆相结合。柏木栏杆排列形成的柔和曲线还与周围山脉相呼应,并使用了日本木结构中最常用的 105 平构件,创造了一座具有怀旧人文尺度感的桥梁。

建筑师将日本引以为豪的木工技艺与计算设计的现代科技相结合,创造了一种在传统土木工程结构中从未见过且柔和的人文表达。


项目图纸

△平面图

△立面图

△分析图

△设计图

△设计图

 项目信息 

建筑师: 隈研吾建筑都市设计事务所

项目年份 : 2022

摄影师 :Katsumasa Tanaka

设计团队 : 横尾実,堀木俊,大田敏郎,坂牛陆郎,Hossam Elbrrashi,松长知宏

项目施工 : 日荣兴业株式会社,百合建设工业

建筑师 : 隈研吾建筑都市设计事务所

项目合作 : OAKplus

地点 : 日本,岩国市


]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2022/10/51540.html/feed 0
拼接式住宅:Habka 之家 / Estúdio MRGB //m.stpapt.com/archcollege/2022/06/51126.html //m.stpapt.com/archcollege/2022/06/51126.html#comments Tue, 21 Jun 2022 15:22:03 +0000

Habka 之家的设计寻求通过简单性来表达自己。然而,为了达到这个假设,项目提出了三个主要的变量,这些变量与建筑的场地和背景相呼应。

1.地形及其向场地背面六米的倾斜坡度;

2.通过地块的中间部分衔接到房屋的通道;

3.渗透到项目周围的环境保护区;

项目设计的基础在于它的入口——一个突破点显示出它是一个通过拟议的建筑来占用场地的工具。它以轴向衔接,逐渐发展和支持项目的策略。

通过位于房屋核心的一个有意衔接的空隙,主入口被限制在厚重的立体底座中。作为一个混凝土基础,这个双拼的平台将自己与现有的地形结合在一起,使其能与周围景观进行微妙的对话,同时也不会让人忽视它的存在和材料的强度。

Habka 之家的基础平台由两个独立的、垂直的混凝土体量组成,其特征如下:第一个体块从下降的地理环境中升起,起初与最高的地形齐平,并向车库缓缓递增;其内部保留了服务空间。相比之下,第二个体量紧贴住宅的公共空间,向环境保护区敞开,用于支持住宅项目的休闲和社交空间。

悬浮在坚实的混凝土平台基础之上,一个由钢元素构成的空中亭子巧妙地落在上面。悬臂朝向茂盛的自然景观,这个金属部件容纳了住宅项目的私密部分,以及所有的卧室。

从辩证地角度看,这个亭子就像一座桥梁,将人对住宅的建造和占有与周围的自然联系起来。


项目图纸

△模型图

△模型图

△模型图

△模型图

△手绘图

△总平面图

△一层平面图

△二层平面图

△剖面图

△剖面图

△剖面图

△剖面图

 项目信息 

建筑设计: Estúdio MRGB

面积 : 700 m²

项目年份 : 2021

摄影师 :Joana França

厂家 :  Alutec, AutoDesk, Deca, Eliane, Florense, Jader Almeida, Lumini, MB Engenharia, Marmoraria Alvorada, Papel Mateiga, Sonotto, Trimble

主持建筑师 : Igor Campos e Hermes Romão

合作方 : Rodolfo Marques e Larissa Pontes

项目团队 : Ana Carolina Moreth, Filipe Bresciani, Ian Alves e Lucas Felipe Campos

工程方 : ProEst

安装工程 : Adriana Carvalho

技术照明 : Sulene Nascimento

施工方 : Uniman Engenharia

地点 : Brasília


]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2022/06/51126.html/feed 2
《永无止境》——纪念北京外国语大学建校八十周年公共艺术作品 / 胡泉纯新作 //m.stpapt.com/archcollege/2022/01/50517.html //m.stpapt.com/archcollege/2022/01/50517.html#comments Wed, 26 Jan 2022 09:52:59 +0000 调整大小 01.jpg

公共艺术作品《永无止境》是为纪念北京外国语大学建校八十周年而创作的,作品位于学校西校区中心广场。北京外国语大学建校80年以来为中国培养了一大批高素质涉外人才,这其中先后有400余人出任驻外大使,2000余人出任参赞,学校也因此赢得了“共和国外交官摇篮”的美誉。作品创作概念源于对北外精神和使命的解读——沟通、交流、连接。作品形态正是对这三个关键词的视觉化和空间化的表达。

调整大小 02.jpg

场地分析

作品所在的场地是由西校区大门和三栋主教学楼(国外大厦、德语楼、国内大厦)围合而成的长方形休闲绿地广场。作品具体的点位选择在长方形广场的最西端。现场调研时我们发现,西校区大门与西向正对的主教学楼(国内大厦)并不在同一轴线上,而是有几米的偏差,因而在东西向上形成了两条轴线,这一现象给进入这片场地中的人带来了困扰,总觉得主教学楼(国内大厦)空间方位不正。

03 场地分析 _ 场域营造工作室-min.gif

△场地分析 © 场域营造工作室

然而,这一困扰正好给作品基本形态的确定指明了方向。因为,如果作品选择竖向形态只会更加突出空间的错位感。只有横向的形态才能起到模糊双轴线的作用,让作品成为空间对位的焦点。

调整大小 04.jpg

作品形态生成与创作表达

如果作品基本形态的确定是源于对空间场地的分析及优化的结果,那么具体的形态与空间又如何产生?这时不得不重新审视我们的创作目的——体现北外“沟通、交流、连接”的精神和使命。为了达到这一目的,再结合基于场地推演出的基本形态,我们最终选择了椭圆形作为基本空间原型。

05 体量研究 _ 场域营造工作室.jpg

△体量研究 © 场域营造工作室

06 三维肌理生成 _ 场域营造工作室.jpg

△三维肌理生成 © 场域营造工作室

调整大小 07.jpg

通过对椭圆在空间中起伏拉伸形成一个充满张力的环拱结构体。环形有沟通、连接、无限循环的喻义。拱形结构又与桥梁形态有某种联系,这进一步体现了北外在涉外事务和文化交流上的沟通桥梁作用。

08 形态生成 _ 场域营造工作室-min.gif

△形态生成 © 场域营造工作室

09 结构及表皮优化 _ 场域营造工作室-min.gif

△结构及表皮优化 © 场域营造工作室

调整大小 10.jpg

环拱结构使作品既有外在“形象”又有内部“空间”,因此,这件装置不仅可以观看,更重要的是提供了一个供人参与和体验的空间。作品既是空间环境的一部分同时又营造出了属于自身的空间场域。

为了进一步加强作品的可阅读性和亲和力,在装置内表皮镂刻了101种语种书写的“你好”这一日常问候语,而这101种语种正好涵盖了北京外国语大学全部的语言专业,展现了北外向世界的友好问候。

13 文字编号对位 _ 场域营造工作室-min.gif

△文字编号对位 © 场域营造工作室

材料与技术

作品采用5毫米厚耐候钢焊接而成。文字背后内衬LED灯光,夜晚可以发出柔和的暖光。

耐候钢这一材料的使用是想与主教学楼外墙材料(暗红色陶砖)呼应,使装置与周边环境产生关联。耐候钢这一材料的使用吻合作品所要传达的精神气质——富有张力和动感的同时也具有厚重磅礴的气势。

从技术层面上看,作品内表皮的文字是整个作品制作过程中最难处理的部分。从数字三维创作到手工实施需要创作者和制作者通力合作才能完美还原理想的作品效果。也正是因为有了这101种问候性的文字信息,才使得作品与场地和大学特殊的专业类型产生“锚结”,也使得原本抽象的作品有了温度和亲和感。

△平立面图 © 场域营造工作室

 项目信息 

作品名称:《永无止境》

作品创作:胡泉纯

创作机构:中央美术学院雕塑系

创作执行机构:场域营造工作室

创作执行团队:原航、向昱、陈松林

艺术指导:张伟(中央美术学院雕塑系教授)

技术顾问:毛庆虎

制作单位:北京敬之文化艺术有限公司

地点:北京外国语大学西校区

委托方:北京外国语大学

作品尺寸:12米×4.5米×4.8米

材料:耐候钢、LED

创作时间:2021年3月

建成时间:2021年9月

摄影:金伟琦

]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2022/01/50517.html/feed 0
扎哈事务所公布“波罗的海铁路”ülemiste站设计方案 //m.stpapt.com/archcollege/2019/11/46052.html //m.stpapt.com/archcollege/2019/11/46052.html#comments Mon, 11 Nov 2019 08:50:12 +0000 调整大小 006-rail-baltic-ulemiste-terminal-by-zaha-hadid-architects-960x534.jpg

在爱沙尼亚塔林的铁路终点站的国际设计竞赛中,扎哈·哈迪德建筑事务所(ZHA)赢得了第一名。“波罗的海铁路”是一条规划长度为870千米(540英里),从爱沙尼亚塔林到立陶宛-波兰边境的电网铁路。该终点站将是“波罗的海铁路”的起点,中间连接塔林、里加和维尔纽斯,接入欧洲高速铁路网。

zaha-hadid-architects-esplan-ulemiste-terminal-competition-tallinn-estonia-designboom-02.webp.jpg

与当地的 Esplan 公司合作,ZHA设计了“ülemiste 终点站”,作为连接各方的公共桥梁,被当地居民和作为多模式交通枢纽使用。贯穿整个建筑的循环流线决定了车站的空间几何结构,以辅助公交和贯穿于终点站内的铁路线的导航与顺利整合。

zaha-hadid-architects-esplan-ulemiste-terminal-competition-tallinn-estonia-designboom-03.webp.jpg

zaha-hadid-architects-esplan-ulemiste-terminal-competition-tallinn-estonia-designboom-04.webp.jpg

zaha-hadid-architects-esplan-ulemiste-terminal-competition-tallinn-estonia-designboom-05.webp.jpg

由于该项目将采用模块结构体系进行分期建设,所以在整个施工期间,铁路线仍将持续运营。设计团队也表示,车站的规划设计符合 BREEAM 基准和指导方针。爱沙尼亚波罗的海铁路公司(Rail Baltica Estonia)于2019年5月宣布举行尤勒米斯特铁路终点站的国际设计竞赛,竞赛于2019年9月3日结束。

zaha-hadid-architects-esplan-ulemiste-terminal-competition-tallinn-estonia-designboom-06.webp.jpg

“我一直被告知尤勒米斯特地区的发展情况,根据今天向公众展示的作品,我非常确信,由于基础设施建设,该地区正在成为塔林最具吸引力的地区之一,这是一个协同效应。”爱沙尼亚经济事务和基础设施部长 Taavi Aas 评论道,一个真正的多模式的交通枢纽正在形成,铁路、巴士和航空交通未来都将在那里汇集。

未标题-1.jpg


项目信息

建筑事务所:扎哈·哈迪德建筑事务所(ZHA)

ZHA团队设计负责人:帕特里克·舒马赫

ZHA团队主管:Gianluca Racana

ZHA团队项目主管:Ludovico Lombardi, Michele Salvi

ZHA项目团队:Luciano Letteriello, Kate Revyakina, Serra Pakalin, Yuzhi Xu, Anthony Awanis, Hendrik Rupp, Davide del Giudice

本地执行建筑师:Esplan


]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2019/11/46052.html/feed 1
建筑师不得不知的桁架常识 //m.stpapt.com/archcollege/2018/09/41678.html //m.stpapt.com/archcollege/2018/09/41678.html#comments Thu, 06 Sep 2018 02:54:45 +0000 常规的桁架是由几何不变的三角形单元组成的刚性结构,杆件主要承受轴向拉压力,结构效率很高。对于空间结构的悬挑和跨越主题,桁架结构几乎是万能的。

今天小i 从桁架的历史发展说起,介绍三角桁架、梁桁架、空腹桁架、空间桁架等形式,以及相应的经典案例。


三角桁架


早在两千年前,人类的祖先就发现了三角形的稳定性原理,并发明了三角桁架,广泛应用在古代住房的木制屋盖中。三角桁架与梁、拱一样,是古代建筑实现跨越的最主要方法。

三角桁架的基本原理

三角桁架形状与简支梁跨中受集中荷载的弯矩图一致,它比梁结构的效率更高,且不会像拱那样对支座产生推力。


早期的三角桁架只有2根斜置上弦杆和1根水平下弦杆。而后,人们根据经验,尝试在三角形内部对应弦杆中间点的位置,增加了3根腹杆,演化出单柱式屋架(KingPost Truss)和双柱式屋架(QueenPost Truss) 两种基本形式。

最早采用King PostTruss建造的铸铁桥,1793年

 单柱式和双柱式屋架在相当漫长的历史中并没有太大变化。直到19世纪中叶,各种现代桁架形式相继出现,比如豪威桁架(Howe)、芬克桁架(Fink)、华伦桁架(Warren)、普拉特桁架(Pratt)等。桁架材料也不再局限于木材,越来越多的采用了铁或钢。

三角桁架的基本形式和演化

在大跨度结构中,现存记录最早的是1818年由贝塔克鲁设计建造的莫斯科马术体育馆。建筑物长宽为160x50m,大跨度木质三角桁架的跨度沿短边50米方向,间距5.8米布置。其跨度远远超过同时期的常规建筑,三角桁架内部嵌入了三层梯形桁架,以抵抗巨大且不均匀的雪荷载。

莫斯科马术体育馆,贝塔克鲁,1818年

上弦杆呈现变截面,符合轴压力的变化趋势。超长的下弦杆承受了巨大的拉力,由2根木材分上下两层齿接叠合。各榀桁架之间也布置了许多联系构件,通过螺栓紧密连接形成一个稳定的整体。200年前的桁架设计,无处不体现出设计师的创造力。


梁桁架


梁桁架又称为平行弦桁架,是19世纪中叶突然出现的一种形式。当时正值美国西部大开发,对铁路桥梁的需求急速增加。木桥是当时桥梁的主流,多采用来源于欧洲的传统拱桥技术。

拱桥在均匀荷载下的承载力很大,但在火车的移动不均匀荷载下则产生很大变形。因此木桥普遍采用拱桥和增强刚架结合的形式。经过多次实践发现,只要把补强刚架做得足够坚固,甚至可以省去拱。于是各种新式的桁架纷纷出现,梁桁架的时代从此开始了。

从”拱桥+增强刚架”到平行弦桁架的演化

平行弦桁架钢桥, 下承式

平行弦桁架钢桥,上承式

Bollman Truss Railroad Bridge

Wendel Bollman,1869年

随着力的平衡理论、解析方法和图解方法的研究,到19世纪80年代,工程师们已经掌握了简洁实用的桁架设计方法。同时,材料也在不断的进步,工程师将铸铁用于受压杆,锻铁用于受拉杆,而后又以性能更好的钢材替代。越来越多的大跨度桁架结构出现,尤其是在桥梁领域。

外白渡桥,1908年

位于上海的外白渡桥是中国的第一座全钢结构铆接桥梁,于1908年1月20日落成通车。该桥为下承式简支钢桁架,两孔跨经组合各52.12米,桥面铺设电车轨道。

福斯湾铁路桥 Forth Bridge

1890年建成的福斯湾铁路桥是那个时代的代表作,是世界上第二长的多跨悬臂桥。大桥建成已经有130年的历史,至今仍在通行客货火车,是桥梁设计和建筑史上的一个里程碑。


福斯湾铁路桥,JohnFowler,Benjamin Baker,1890

大桥主跨跨径520m,总长1620m,这在当时是前所未有的大跨度。因风力过大,桥梁桁架做成向内倾斜。

全桥共计3个桥塔,六个伸臂悬挑长206m,为静定悬臂桁架梁桥结构。在主跨的两个悬臂桁架之间,架设了一跨120长的简支桁架。

 

福斯湾铁路桥建造过程

桥梁的主要材料是钢,长年经受海风和海水的侵蚀,防腐蚀问题很重要。以至于英国有句俗语“Paint the Forth Bridge”,形容一件永远都做不完的工作。 

用来解释悬臂梁桥原理的模型

为了市民解释悬臂桁架桥梁的原理,工程师做了一个简易的示范试验,以手臂作桁架拉杆、钢棒作压杆,两人坐在椅子上很轻松地托起中间跨的重荷载(简支桁架段)。图中的三人分别是大桥的设计师JohnFowler、BenjaminBaker和工程指挥渡边嘉一。

一时间欧洲传统的拱结构也开始与桁架相结合,桁架体系迎来了迅速的发展。

巴黎博览会机器展览馆, 1867年

巴黎世博会机械馆由工程师J·B.Krantz和埃菲尔Eifel设计,于1867年建成。它采用钢制三铰拱,拱截面为桁架格构形式。共有20榀这样的钢拱,形成宽115米、长420米,内部毫无阻挡的庞大室内空间。

钢制三铰拱最大截面高3.5米,宽0.75米,而这些庞然大物越接近地面越窄,在与地面相接处几乎缩小为一点,每点集中压力有120吨,是技术能力的展现。

关于钢桁架的连接,早期在美国按照设计理论采用铰接,在欧洲由于使用铆接而采用刚接。随着焊接技术的发展,越来越来多的桁架采用焊缝连接,从而使桁架节点更为简洁灵巧。

蓬皮杜中心 Centre Georges Pompidou

建筑师罗杰斯和皮亚诺与结构师彼得.赖斯设计蓬皮杜中心,大量地采用了平行弦桁架结构,赋予了桁架新的活力。

蓬皮杜中心,,结构Arup彼得.赖斯,1971

除了外围的28根柱子以外,整个建筑内部没有一根立柱,楼面完全以桁架和格尔悬臂梁承担。格尔悬臂梁,就像一个转轴在立柱上的跷跷板,短的一头支撑着主跨的桁架大梁,承担桁架传来的剪力;另一端由固定在建筑底部的拉杆紧紧拉住。



由于桁架梁端为铰接连接,柱截面得以减小,同时外层立柱被拉杆取代,视觉的干扰降至最小。除了结构形式的创新,蓬皮杜艺术中心最为人称道的就是它精妙的节点设计。



 空腹桁架

由比利时工程师ArthurVierendeel于19世纪末提出的空腹桁架,是将平行弦桁架去掉斜腹杆,由竖腹杆与弦杆构成的格子状结构。

空腹桁架的直腹杆承受较大的剪力和弯矩,桁架整体的效率不如普通桁架,但形状更加简洁明快,在建筑功能上独特的适用性。

耶鲁大学善本图书馆,1963年

耶鲁大学善本图书馆采用了多层空腹桁架。建筑上部五层整体构成空腹桁架由四角的柱墩支承,建筑首层全部架空。

建筑外表镶嵌了30mm的大理石板,可阻挡自然光中的紫外线,既为建筑内部提供柔和的光线,又不会损伤馆藏资料。

沃尔夫斯堡汽车城,结构设计SBP,2000

沃尔夫斯堡汽车城主题公园的看台挑棚,从外表看仿佛是一整块实体的悬挑,实际上它是空腹桁架结构,整体悬挑了25米。


可能是因为桁架高度小,用开洞的空腹形式更易于实施,建筑造型优美。表皮为不锈钢板,厚度10mm-30mm,屋面1400平米,425t不锈钢。


 空间桁架

早期的桁架都是以平面形式出现,工程师一般通过布置水平支撑的方式,解决其平面外的稳定问题。而后出现的空间桁架,构件则在三个维方向布置,其横断面常为三角形或矩形等,大大提高了桁架的整体稳定性,适用于现代大跨度空间结构。

旧金山国际机场航站楼

旧金山国际机场作为建筑与结构完美结合的典范,备受好评。主屋面由5榀三跨连续的鱼腹空间桁架构成。连续桁架中间部分的跨度为116米,两端悬挑49米,总长262米。

利用了空间桁架造型,兼做采光天窗

桁架横断面呈三角形,桁架最大高度8.2米,宽10.7米,由直径305~508mm的钢管组成,杆件间采用相贯焊节点。鱼腹式空间桁架首尾铰接,两端的平衡悬臂桁架为平面结构。


每榀连续桁架结构由4根柱支承,桁架外形与均布荷载作用下结构的弯矩图基本相似。跨中的倒三角形空间鱼腹式桁架的支点对应结构弯矩图的零点,其外形与弯矩图的外形吻合。

旧金山国际机场,som设计,2000年


支承柱与桁架的连接节点

关西机场候机楼

关西机场建筑设计概念上追求连续的空间感受。建筑建筑上呈现流动的形态。结构上采用了82.8米超大跨度的空间桁架。

关西机场候机楼,1994

建筑设计:Renzo Piano,日建设计,巴黎空港协会

结构设计:结构Arup彼得.赖斯,日建设计



分叉柱支撑曲线型桁架,节点造型及细部线条考究

桁架外露,结合空间桁架布置天窗

幕张会展中心 MakuhariMesse

幕张会展中心MakuhariMesse,1997

建筑设计:槙综合规划事务所

结构设计:SDG结构设计集团

凹形的分叉鱼腹式桁架

桁架端部合并处理的细节

对于桁架的高度与跨度之比,通常空间桁架为1/12~1/16,立体拱架为1/20~1/30,张拉立体拱架为1/30~1/50。在选择桁架形式时应综合考虑桁架的用途、材料、支承方式和施工条件。

创新桁架

优化的桁架

SOM 和 UIUC 合作的论文中曾介绍了一种创新性的设计方法,根据图解法的优化分析,寻找桁架布置的最优解。

在假定的荷载布置下,方案 d 的应变能仅为常规方案 a 的66.9% 

优化后的桁架形式

Michell-Truss

对承受集中力作用的悬臂梁进行应力迹线分析和拓扑优化,可得到结构效率更高的桁架形式,称为Machell truss。



深圳中信金融中心/2019,SOM

Machell truss在超高层建筑已经有了相关应用案例。深圳中信金融中心的两栋塔楼结构方案,较高塔楼的支撑布置参考Machell truss;较低塔楼的支撑则根据拓扑优化得到的。

可展开桁架

将桁架与机械装置相结合,或者采用临时固定的特殊节点,设计出的可展开式桁架,让人耳目一新。

Heater Wick 设计的可展开桁架人行桥

Heater Wick 设计的可展开桁架人行桥

桁架的变化似乎充满无限的可能性。

宇航员在太空为空间站组装桁架结构

参考文献:

1. 建筑结构的奥秘,川口卫著,王小盾陈志华译

2. wikipedia.org/wiki/Truss

3. 本文图片均来源于网络,版权属于原作者或网站

]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2018/09/41678.html/feed 1
你需要认识的桥梁 //m.stpapt.com/archcollege/2018/07/41124.html //m.stpapt.com/archcollege/2018/07/41124.html#comments Mon, 23 Jul 2018 09:44:34 +0000 桥梁,为跨越而生,力与形的完美结合。随着材料、施工技术、认知水平不断革新,桥梁的形式有多种可能。

从受力角度上说,桥梁的承重形式可以分为三类:受弯(梁式桥),受压(拱桥)和受拉(悬索桥),受弯材料利用率最低,受压存在相关的稳定问题,受拉相对来说效率最高,所以适用的跨度也依序逐渐加大。由以上三种又可以组合衍生出各种类型的桥梁。

桥梁主要类型

公元19世纪之前,石头和木材一直是最主要的桥梁建材。东方的木桥,欧洲的石拱,美洲的藤桥都凝聚着工匠的巧思。

 早期桥梁

下面小i就尝试依时间线和大家聊聊几个有趣的桥梁。


过去

混沌的受力体—虹桥

随着跨度的增加,对简支梁而言,弯矩随着跨度的二次方增加,最有效的办法就是加大截面高度者增加支座形成连续梁,但是早年没那么大木头和水中施工技术咋办?让我们打开清明上河图,虹桥就体现着老祖宗的智慧。

清明上河图

虹桥有两级承重系统(图中红线和黑线),单看这两个系统都是不稳定的机构,但是在木梁拐点处插入横木,交错的木梁相互承重,形成静定结构。

结构图解

由于桥体上拱,所以斜率较大的部分简支木梁段还是以受轴力为主,可以说虹桥的受力模式不同于典型的梁,拱以及桁架,有学者研究过虹桥的具体内力分布,详见文末参考文献。

结构简图(搭建时榫卯连接)

将这种互承重的受力策略应用到家具和装置设计中,会有别样的体验。

廊桥桌

表参道星巴克-隈研吾


不是拱桥的拱桥—锦带桥Kintaikyo

锦带桥位于日本山口县,建于1673年(2004年再建),每段约35m跨度。

断面图解

虽然桥体是拱形,但是从横断面可以看出,成桥的策略是通过逐层悬挑的松木(长约6m,截面约180mm)来承重,所以构件中还是有着相当大的弯矩。

重建施工

这种逐层累积的木材通过榫卯连接,有点类似斗拱,对竖向起到一定的减振作用。


隐现的弯矩图—福斯铁路桥(Forth Bridge)

福斯桥为一座悬臂桥,1890年建造,坐落于爱丁堡附近的福斯湾,总长约2.5公里,用钢量约5.8w吨(其实是比较浪费的),是桥梁史上一个里程碑。

正视图及俯视图

福斯桥通过桥墩处伸出悬臂桁架,中部架设简支桁架,整体桥形态类似于连续梁在均布荷载下的弯矩图。悬臂上弦杆及外斜的腹杆受拉,布置为纤细的桁架;悬臂下弦杆及内倾的腹杆受压,采用的是较粗的圆钢管。

杆件构成

桥体自支座处往跨中逐渐收进,在支座处采用内倾的交叉斜柱,有效的提高了桥体在风荷载下的稳定性。

内倾的斜柱

桥梁的抗风研究也在同时期展开,风荷载在山谷中尤其需要重视,埃菲尔设计的Rouzat高架桥及Garabit高架桥的桥柱也体现着风荷载下的弯矩图,宛如一个个小型的埃菲尔铁塔。

Garabit高架桥

Rouzat高架桥


现在

19世纪后,随着钢铁制造工艺的突飞猛进以及对梁受力机理的深入研究,各种钢桁架梁,钢桁架拱开始走上历史的舞台。


漂浮的U—Jarrold Bridge

Jarrold Bridge位于英国最东部的诺维奇市,毗邻风景优美的海滨地区,并且周边有英国最大的湿地保护区。其连接旧城区和附近重建的河滨区。

俯瞰视图

总长约80m,由于周围都是较矮的楼房,所以没有采用大桁架,桅杆,吊索等极具表现的结构,十分简洁平缓的桥面弧线很好地融入了环境,而不喧宾夺主。由于空气湿度较大,主体结构采用耐锈免涂装的耐候钢,工厂预制好三段桥体,现场安装工期仅2天。

分层图解

桥体仅由河岸两侧的两根细柱及端部的桥墩支撑,柱顶铰接。桥梁通过内侧的箱型梁兼做扶手出挑,箱型梁出挑短梁支撑桥面板。

工厂预制箱梁

短梁与箱梁之间加撑提高面内刚度,在箱梁的跨中放置TMD以协调竖向振动,最外侧的空腹桁架栏杆对整体的抗弯刚度也有一定的加强。

施工过程

Glacier Skywalk也是一个令人心动的单边悬挑景观桥,位于加拿大阿尔伯塔省,像是一个平置的双层拱,上拱受拉,下拱受压,再通过斜向的拉索保持结构的竖向稳定。

Glacier Skywalk


自然的形态—索伦森斯步行桥(Suransuns Footbridge)

之前的推文有介绍过形似简支梁弯矩图的Traversina Bridge One,可惜被山上的落石摧毁,后来在附近重新修建了一座桥,即Traversina Bridge Two。

Traversina Bridge Two

采用交叉斜向吊索。

在同一个山区,建筑兼结构师康策特设计了一个小i认为更加惊艳的步行桥,跨度40m,两岸高差4m,视觉上看就是一块块石板加上纤细的栏杆,简洁的有些不可思议。

Suransuns Footbridge

Suransuns Footbridge

索伦森斯步行桥受力上属于悬带桥,常规的悬带桥是通过在张拉的索上浇筑混凝土提供预压力以抵抗竖向荷载。但是康策特却采用了一个回归本源且精致的方案。

“The medieval idea that hidden reality of natural forms has a transcendental simplicity. Reaching the truth, or doing something appropriately, involves paring away until only the essential remains”

Suransuns Footbridge 结构概念图解

承重结构为两条15mm的扁钢,其上铺设250mm宽,60厚的花岗岩板,花岗岩板通过缝隙之间3mm厚的铝带与扁钢连接,对扁钢施加预应力,端部用楔形条锚固。

桥底视图

支座处钢条垫层有效的缓解应力集中及振动

扁钢及桥头对花岗岩施加预压力,就好比一个倒置的拱桥,花岗岩即是桥面板也是结构构件,完美而纯粹的拉压结合有效的保证了人行及风荷载下的振动,整个结构没有多余的部分,十分经典。


未来?

荷兰的MX3D是荷兰的一家致力于突破性的机器人建造技术公司。 通过不断创造新的策略和软件解决方案进行创新,以打印几乎任何尺寸和形状的各种金属合金。

MX3D

3D打印桥梁

他们有个项目叫“MX3D BRIDGE”,通过结构拓扑优化打印各种科技感十足的桥梁。

3D打印钢筋桁架

MX3D BRIDGE

值得一提的是,MX3D在桥梁上预埋了传感器,可以有效的进行结构健康监测,并可以统计人流、温度等各种数据。我们不妨开个脑洞,在不久的将来,结构将不再是冰冷的钢筋混凝土,随着传来的各种数据,加热让材料发生流动,从而调整局部布置以达到力的合理分配。

]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2018/07/41124.html/feed 1
酷似科幻大片——乌兰木伦河上的旋转大桥 //m.stpapt.com/archcollege/2017/08/36381.html //m.stpapt.com/archcollege/2017/08/36381.html#comments Wed, 09 Aug 2017 06:56:31 +0000 margot krasojević建筑师对外展示了她最新出炉的设计作品,是一座旋转式的轨道大桥。margot krasojević受到鄂尔多斯市政府的委托,在内蒙古自治区鄂尔多斯市康巴什区设计一座横跨乌兰木伦河的大桥。这座桥梁的设计概念是要充分体现其结构的灵活性,它可以随时变换位置,并沿河道航行至新的地点。

20170809_142354_001.jpg

在内蒙古乌兰木伦河上的旋转式轨道大桥

这座由margot krasojević建筑事务所设计的旋转式轨道大桥主要由两部分构成,其一是用于支撑三条延伸式步行道的主要漂浮系统,另一部分是一片由碳纤维制成的三重航行帆。

20170809_142354_003.jpg

大桥由支撑三条延伸式步行道的主要漂浮系统组成

由于该大桥易于改变形态的设计,它在需要沿大河移动的时候可以将其各个部分折叠起来,以一种更为自然的方式航行。大桥上灵活的步行道设计能够根据具体情况进行延伸和折叠,以适应不同类型的码头并横跨大河。

20170809_142354_005.jpg

大桥可以将其各个部分折叠起来

人行道通过河岸的码头支撑自身重量,而大桥的主体部分则在帆及其旋转体的作用下保持漂浮状态。

20170809_142354_002.jpg

桥梁结构具有灵活性

圆柱状横流涡轮机呈队列形式排布掠过水面。它们产生的浮力有助于支撑和稳定桥梁的主要结构,起到了筏的作用。当大桥处于使用的状态时,帆会被降下来,在座椅区上方形成一个天蓬,供人们享受周围景色和花园平台。

太阳能光电板沿步行道设置,负责为三个电动发电机提供电能。该大桥可以通过拖拽、航行以及发动机驱动的方式到达不同的位置处。

20170809_142354_004.jpg

三重航行帆由碳纤维制成

20170809_142354_006.jpg

人行道通过河岸的码头支撑自身重量

20170809_142354_007.jpg

沿蒙古大河一路航行

20170809_142354_008.jpg

灵活旋转的轨道桥可以适应各种类型的停靠位置

]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2017/08/36381.html/feed 6
建筑化的桥梁—伊朗最大人行天桥Tabiat //m.stpapt.com/archcollege/2017/07/35863.html //m.stpapt.com/archcollege/2017/07/35863.html#comments Thu, 13 Jul 2017 04:13:14 +0000 塔比阿特步行桥位于伊朗德黑兰北部的阿巴斯阿巴德地区Abbas Abad Lands),该区域面积达559公顷,主要用于建设一系列文化场所,比如图书馆,博物馆以及公共公园这座人行天桥设计的目的在于解决两座公园之间的步行联通问题,恢复二者被高速公路切断之后处于的“失联”状态。

Tabiat06.jpg

这座步行桥横穿该城市最主要高速公路之一,莫达拉斯(Modarres)高速公路,把西面的阿博·阿塔什(Abo Atash)公园和东面的塔莱哈尼(Taleghani)公园连接起来。事务所希望将这座桥设计成与高速公路完全分离,互不干扰的一个步行路线分支。步行桥总长度达270米,是伊朗目前为止建造完成的规模最大的步行桥。

Tabiat20.jpg

大桥的设计基于5个前提

1.并非通常的两点相连,大桥的尽端分叉到公园内部,形成多个入口。在西边的入口宽度达到60米,就像是一个广场。此外双层的壳体为人们提供更多的路径选择。

Tabiat30.jpg

2.大桥不单是通道,也是人们停留的理想场所,桥上分布着咖啡厅,画廊以及餐厅。此外还有很多长椅和休息区供人们停留,欣赏别处无法看到的美景。

Tabiat24.jpg

3.桥体不是笔直而是蜿蜒向前,减少了一点透视的窘迫,并为游人提供了多方向的观景可能性

Tabiat17.jpg

4.尽可能降低对现场树木的破坏度。

Tabiat16FULL_PAGE.jpg

5.结构如同建筑般具有深度,三维立体的桁架能让游客在晴天或者雨天都有可以停留的地方。

Tabiat21.jpg

塔比阿特步行桥设计手法相当的建筑化。所有标高的平台都通过踏步和多重的坡道将彼此连接起来,在整座大桥上不同平台之间形成一种多层次的路径,所谓“条条大路通罗马”。这样一来就为行人提供了各种各样的独特路径去体验这座大桥的别致之处,鼓励行人漫游其中,探索发现属于他们自己的空间。大桥多层次叠置的露台引导人们参与到丰富的活动中。所有的平台都通过踏步和坡道彼此联通。

图纸

diagrams20141105no_lines.jpg分析图

014518IRATabiat_BridgeSite_Plan.jpg

基地平面图

034518IRATabiat_BridgeLower_Level.jpg

底层平面图

044518IRATabiat_BridgeEntrance_Level.jpg

入口标高平面图

054518IRATabiat_BridgeTop_Level.jpg

俯视图

064518IRATabiat_BridgeSouth_Elevetion.jpg

南立面图

LONG_SECTION.jpg

剖面图

074518IRATabiat_BridgeLong_Section_AAOn_Center.jpg

A-A剖面图

084518IRATabiat_BridgeLong_Section_Through_Ramp.jpg

斜坡处剖面图

184518IRATabiat_BridgeDecking_Details.jpg

平台细部图

横剖面图

项目信息

项目区位:伊朗,德黑兰

项目分类:建筑设计,基础设施

项目功能:步行桥

建成时间:2014

外围总建筑面积:7680.00平方米

]]>
//m.stpapt.com/archcollege/2017/07/35863.html/feed 0