建筑新型结构的现状与发展

韩非

摘 要：随着时代的快速发展，为了缓解我国人口压力，政府开始提倡建造高层建筑，这时设计师就必须要考虑诸多方面的因素，要确保建筑物的质量，就开始发挥自己的想象力，加强对新型建筑结构体系的研究和应用。本文主要针对几种新型建筑结构体系展开分析，提出相应的建议。

关键词：新型建筑结构体系；整体结构；混合结构。

引言

改革开放以来，我国住宅建设迅猛发展。然而，住宅建设作为我国的传统产业，目前仍处于粗放型的生产阶段，住宅结构形式单一，建筑工业化程度差，劳动生产率低，技术含量不高，能源和原材料消耗大。我国采暖地区住宅单位面积耗能是同气候条件下发达国家的3倍[1]。墙体采用新型墙材的比例只有发达国家的15%左右。特别是仍占墙体材料50%左右的粘土砖，其生产能耗高，毁田多，施工劳动强度大，质量难以控制，抗震性能相对较差[2]。为适应我国住宅建设的发展，特别是在针对粘土砖的墙体改革方面，近年来不同新型建筑结构体系的研究与开发已取得不少可喜成果。现将其中几种主要的住宅结构体系作简要的介绍。

1钢一混凝土混合结构

钢—混凝土混合结构是我国目前在高层建筑领域里应用较多的一种结构形式。钢结构和混凝土结构各有所长，前者具有重量轻、强度高、延性好、施工速度快、建筑物内部净空高度大等优点；而后者刚度大、耗钢量少、材料费省、防火性能好[3]。综合利用这两种结构的优点为高层建筑的发展开辟了一条新途径。统计分析表明，高层建筑采用钢—混凝土混合结构的用钢量约为钢结构的70%，而施工速度与全钢结构相当，在综合考虑施工周期、结构占用使用面积等因素后。混合结构的综合经济指标优于全钢结构和混凝土结构的综合经济指标[4]。

钢一混凝土混合结构最早于1972年用于芝加哥的Gateway II Building <36层137m[5]。我国至20世纪80年代才将钢结构用于高层建筑，目前已建成或在建的高层建筑（约有40余幢）中.有一半以上采用的是钢一混凝土混合结构，其中的典型建筑是上海金茂大厦[6]。钢一一混凝土混合结构在高层办公楼、学校、医院及住宅等建筑中将有更广泛的应用。

2巨型结构体系

巨型结构是由大型构件（巨型梁、巨型柱和巨型支撑）组成的，主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。

巨型结构按主要受力体系形式可分为巨型析架结构、巨型框架结构、巨型悬挂结构和巨型分离式结构；按材料可分为巨型钢筋混凝土结构、巨型钢骨混凝土结构、巨型钢—钢筋混凝土混合结构及巨型钢结构[7]。

巨型结构的特点：从平面整体上看。巨型结构的材料使用正好满足了尽量开展的原则，可以充分发挥材料性能；从結构角度看，巨型结构是一种超常规的具有巨大抗侧刚度及整体工作性能的大型结构，是一种非常合理的超高层结构形式；从建筑角度看[8]。巨型结构可以满足许多具有特殊形态和使用功能的建筑平立面要求。使建筑师们的许多天才想象得以实施。

巨型结构作为高层或超高层建筑的一种崭新体系。由于其自身的优点及特点，已越来越被人们重视，并越来越多地应用于工程实际，是一种很有发展的结构形式。香港汇丰银行属于巨型钢结构体系，是诺尔曼·福尔特设计的。

3张拉整体结构体系

在张拉整体结构体系中主要是将压杆进行了合理利用，最早提出这种设想的是美国建筑师，想要根据宇宙的运行规律来设计建筑物的空间布局，寻找一个圆点，就像万有引力一样，遵循自然规律，从而实现对材料的最大利用，增加建筑物的室内空间面积。

4折叠结构

在现代建筑体系中最为便捷的就是折叠结构，充分将张力膜和剪式杆单元融为一体，还可以重复利用，节省了现场安装的时间，主要是采用了生活中常见的折叠伞原理。

5玻璃结构体系

在传统建筑理念中，人们主要是将玻璃与门窗结合使用，但是随着建筑需求的增加，设计人员开始创设了玻璃结构体系，加强对玻璃性能的不断改进。玻璃结构的优势主要表现在以下几个方面：第一，玻璃具有透明性能，可以增加室内采光效果，减少照明能源的使用；第二，钢化玻璃的抗压性强、抗震性能好，不容易破裂，在很多方面可以替代混凝土材料和钢材，充分发挥自身优越性能；第三，随着科学技术的不断发展，玻璃的形态和色彩也变得多种多样，将其应用到建筑工程中，可以提高建筑物的整体美观效果，还可以增强城市的现代化气息。

结语

综上所述，随着时代的快速发展，新型建筑结构体系也在不断增多，在本文中主要对几种常见的建筑结构体系进行了详细介绍，分析其特点和具体应用，从而有效促进我国建筑行业的发展。

参考文献

[1] 崔益君.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].居业，2016（3）：22-22.

[2] 宋雪琪.新型材料在建筑结构当中的运用[J].门窗，2017（1）：226-226.

[3] 张学志，吴颜明.试述新型材料在建筑结构当中的运用[J].装饰装修天地，2017（23）.

[4] 陈久旺，赵佳伟，郭智.新型建筑节能结构一体化技术探析——浅析以轻钢龙骨结构为支撑的泡沫混凝土现浇体系[J].建设科技，2015（21）：38-39.

[5] 郝际平，孙晓岭，薛强，樊春雷.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学，2017，34（01）：1-13.

[6] 沈昶润.新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用探讨[J].绿色环保建材，2016（12）：6.

[7] 刘昌，苏杭.新型建筑结构体系在铁路房建工程中的应用[J].铁道经济研究，2017（04）：40-43.

[8] 聂凤玲，甘桂其，王映梅.论新型建筑结构体系[J].中国建材科技，2016，25（01）：37-38.

（作者单位：中国矿业大学）