大跨空间结构-(第二版)

第1章 概论
1.1 空间结构的发展概况
1.1.1 空间结构的概念
为了满足社会生活和居住环境的需要，人们需要更大的覆盖空间，如大型的集会场所、体育馆、飞机库等，跨度要求很大，达几百米或更大。而我们所熟知的平面结构刚架、桁架、拱、梁等，由于其结构形式的限制，很难跨越大的空间，为解决这一难题就需要空间结构。什么是空间结构呢?凡是建筑结构的形体成三维空间状并具有三维受力特性、呈立体工作状态的结构称为空间结构。空间结构不仅仅依赖材料的性能，更重要的是依赖自身合理的形体，充分利用不同材料的特性，以适应不同建筑造型和功能的需要，跨越更大空间。较直观的例子是，平面拱就是依据自己的拱形结构，去吻合弯矩图，使得结构主要承受压力，充分发挥了混凝土或石材的受压性能，从而能跨越较大跨度。在自然界中，受力特性良好的空间结构比比皆是，如蛋壳、肥皂泡、蜂窝、蜘蛛网等。详细观察自然界的进化演变过程，以仿生原理来理解和发展空间结构形体有着特别重要的意义。计算机技术的广泛应用解脱了长期以来空间结构的形体研究在计算方法上的束缚，使寻求形体与受力的完美组合成为可能，由此十几年来，空间结构以异乎寻常的速度发展了起来。
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