结构类型

结构类型建筑结构类大跨桥梁类空间结构类按用途分类结构类型直线型（受弯型）拱型（受压型）索型（受拉型）按主受力构件的形态分类结构分类直线型拱型索型建筑结构框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、框架-支撑结构、框架-核心筒结构、带转换层结构、带加强层结构、筒中筒结构、竖筒结构、巨型框架结构、巨型桁架结构、蒙皮结构、转动结构拱结构悬挂结构、悬索（拉索）结构大跨桥梁梁式桥、刚构桥、桁架桥直承式拱桥、上承式拱桥、中承式拱桥、下承式拱桥、拉杆拱桥直承式悬索桥、上承式悬索桥，中承式悬索桥，下承式悬索桥、斜拉桥空间结构空间楼盖、排架、刚架、桁架、网架、折板结构网壳、拱、壳体悬索（拉索）结构、斜拉结构、膜结构结构分类归纳表事实上，高层建筑可以看成是一端固定在地球的悬臂结构，大跨桥梁可以看成是两端固定在地球上的结构，空间结构可以看成多是端固定在地球上的结构，所有的力最后都流向固定端并导走。建筑结构类建筑结构类框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构框架-斜撑结构（小斜撑结构）框架-核心筒结构带加强层框架-筒体结构带转换层结构筒中筒结构竖筒结构巨型框架结构巨型桁架结构（大斜撑结构）悬挂结构悬索（拉索）结构拱结构蒙皮结构转动结构砖混结构带大斜撑的框架-核心筒结构框架结构框架结构通过梁和柱承担竖向荷载和水平荷载，如图所示。但柱子为杆件，抗侧力较弱，所以容容易形成薄弱层，如图所示。框架抗震有三个原则，即强柱弱梁、强剪弱弯、强节点弱构件。剪力墙结构剪力墙结构通过剪力墙提供竖向承载力和抗侧力，较之于框架结构，墙的抗侧力比柱子抗侧力好，适合做高层建筑，如图所示。框架-剪力墙结构既有框架柱又有剪力墙的结构称之为框架-剪力墙结构，框架和剪力墙组成了多道防线，如图所示。框架-斜撑结构(小斜撑结构)小斜撑结构用斜撑代替部分剪力墙，达到提高抗侧力的效果，如图所示。框架-核心筒结构将剪力墙集中在内部筒体，框架设置在周边的框架-剪力墙结构称之为框架-核心筒结构，这种结构采光较好，适合做高层写字楼、住宅。框架-核心筒结构及模型带加强层框架-筒体结构当框架-筒体结构层数较多时，为了增强筒体与框架之间的联系，使之更好的协同受力，每隔一定高度加设加强层，多为桁架形式，如图所示。加强层类似竹节，使得柱子向高处生长，如图所示。带转换层结构由于下部需要较大使用空间而采用下部空间大、上部空间小，在交界处设转换层的结构称为带转换层结构，这种结构下部多为商用，上部多为酒店、住宅。由于力流发生聚集和改变，故对转换层需要重点处理。筒中筒结构当框架-核心筒结构的外部框架密柱深梁时就形成了筒中筒结构，外侧筒体能够为结构提供较强的抗扭刚度如图中的兰州国芳大酒店。广州西塔外筒则由斜交网格外筒组成。竖筒结构由多个筒体组合而成的结构称之为竖筒结构，该结构具有较好的抗侧抗弯能力，类似于由多根筷子组成的一把筷子。如图是美国SOM建筑事务所的作品之一。巨型框架结构巨型框架结构由巨型梁和巨型柱组成，主次分明，传力路线同样清晰，如图所示。巨型桁架结构（大斜撑结构）通过设置大斜撑组成巨型桁架结构，传力路线同样简洁清晰。图中的香港中银大厦，由贝聿铭建筑事务所设计，已成为维多利亚湾最动人的风景。悬挂结构数层楼层通过悬挂的方式悬挂于主结构之上的结构称之为悬挂结构，如图所示。悬索（拉索）结构利用索受拉承载，图中为美国Minneapolis联邦储备银行大厦悬索结构，有专家建议在上面做拱结构加层，拱的推力能够抵消一部分索的拉力。美国Minneapolis联邦储备银行大厦加层建议图拉索结构-日本碳纤维四周拉绳抗震建筑拉索结构-德国观景塔及迪拜在建世界最高千米塔效果图拱结构图为美国SOM建筑事务所的另一经典之作。大楼跨越铁路，10层写字楼气势恢弘地悬挂在巨大的钢拱结构之上，把大楼的底部空间完全腾空，形成了一个贯通的广场，四只大钢拱中的两只直接表达在立面上，另外的两只藏在内部。四对拱脚落在两边硕大的混凝土柱墩上。该楼四个拱支座蒙皮结构蒙皮结构来源于飞机和船舶行业，在建筑领域是通过建筑表面覆盖材料的强度和刚度，来参与协助主结构受力，对建筑物的整体刚度起加强作用。图为蒙皮结构-美国F-117隐形战机和美国OneMellon银行大厦转动结构转动结构多采用内部筒体，外部悬挑楼层，图为迪拜转动建筑可享受360度阳光与海景。砖混结构砖混结构通过纵横砖墙承担竖向荷载和水平荷载，如图所示。但砖虽然有一定强度，但延性不足，容易脆断，一旦断裂将很快失去承载能力，如图所示。砖混结构属于偏刚不柔，适当添加带有柔性性质的钢筋混凝土圈梁与构造柱能够有一定改善，因为混凝土是刚性的，钢筋是柔性的，能做到刚柔并济。带大斜撑的框架-核心筒结构在框架-筒体的基础上，在外围框架上加设大斜撑，增强结构抗侧能力，如图所示。大跨桥梁类浮桥梁式桥刚构桥桁架桥直承式拱桥上承式拱桥中承式拱桥下承式拱桥拉杆拱直承式悬索（单根索）直承式悬索桥（多根索）直承式悬索（带限位）上承式悬索桥（鱼腹式桥）中承式悬索桥下承式悬索桥斜拉桥混合型桥可活动桥贝雷桥连续桥浮桥浮桥一般包括军用或民用浮桥。浮桥-江西赣州建春门浮桥梁式桥梁式桥主要由梁、桥墩组成，包括简支桥、连续桥、悬臂梁桥等。刚构桥桥墩与桥面刚性连接的桥梁称之为钢构桥，如图所示。桁架桥桁架桥采用桁架，能够跨越较大的跨度，如图所示。图为武汉长江大桥是桁架桥的基本形式，上下桥面均可通行，上层桥面为汽车线路，下层桥面为火车线路。毛主席的“一桥飞架南北，天堑变通途”，描写的就是这座桥。图为日本京门大桥，中部圆圈所示的简支梁搭在两端悬臂桁架上，悬臂桁架形状与悬挑弯矩图相似。图为云南屏边五家寨人字拱桥架于悬崖之间，在包括设计师埃菲尔参与的方案竞标中，法国工程师PaulBodin胜出，该桥所有钢材均从法国运抵云南，竣工于光绪年间（1908年），至今110余年仍在通车，两个斜撑三角桁架分别与简支梁弯矩图形状相似，这个在日本轰炸中幸存的、被载入世界名桥史册的铁路钢桥，其力学完美程度不输埃菲尔铁塔。直承式拱桥荷载直接作用在拱桥桥面，路面随拱桥弧度相应变化。上承式拱桥该结构主结构为拱，荷载在拱的上方通过压力传递给拱，如图所示。上承式拱桥模型中承式拱桥主结构为拱，中部荷载在拱的下方通过拉力传递给拱，两端荷载在拱的上方通过压力传递给拱。下承式拱桥主结构为拱，荷载在拱的下方通过拉力传递给拱，如图所示。拉杆拱当拱两侧的推力没有良好的支撑时，通过加设拉杆，使得结构自平衡，如图所示。直承式悬索（单根索）这种结构非常简单，一根绳索固定于两端，绳索上可悬挂重物，绳索受拉力，如图所示，图为云南怒江溜索，可称之为悬索桥的始祖。云南怒江小学生溜索过江上学直承式悬索桥（多根索）这种结构为直承式单悬索的升级版，固定在两端的不是一根绳索，而是多根绳索组成了一个基本桥面，如图所示。川藏线著名的拉月藤网吊桥也是这种结构。四川泸定桥直承式悬索（带限位）这种结构是直承式悬索（多根索）的升级版，由于直承式悬索（多根索）使用起来晃动较大，通过加在桥侧或桥下增设多根拉索来限制桥的晃动，一般包括侧拉限位和下拉限位等。直承式悬索桥（侧拉限位）摄于丙察察进藏线途中直承式悬索桥（下拉限位）尼泊尔EverestBaseCamp索桥上承式悬索桥（鱼腹式桥）主结构为索，荷载在索上面通过压力传递给索，如图所示，因形似简支梁弯矩图，所以一般比较经济实用，图为桥因视觉冲击力强、形似简支梁在竖向均布荷载下的弯矩图、数量稀有而被传为经典。上承式悬索桥-湖南洞口桥上承式悬索桥-湖南洞口桥近景中承式悬索桥主结构为索，中部荷载在索上面通过压力传递给索，两端荷载在索下面通过拉力传递给索，这种桥同样不多见。爱尔兰空港桥下承式悬索桥这种结构的荷载在索下面通过拉力传递给索。悬索桥可以跨越很大的跨度。图为湖南湘西矮寨大桥，将通行路程大大缩短，桥下的盘山公路清晰可见，见证着道桥发展的历史。斜拉桥桥面重量通过斜索拉力传递给主塔，如图所示。斜拉桥模型斜拉桥-湖南赤石大桥斜拉桥-马来西亚天空之桥混合型桥多种结构类型组合而成的桥称之为混合型桥。混合型桥-湘潭湘江四桥可活动桥一般为通航要求而设置可活动的桥，如图为英国千禧桥，可以将路面升起，以方便船只通过。可活动桥-英国千禧桥（可升降）可活动桥-西瓜虫桥可活动桥-伦敦塔桥（可开启）可活动桥-温州瓯南大桥（升降前后）贝雷桥贝雷桥一般为装配式钢桁架桥，可快速施工，除军用外，可广泛应用于抢险救灾、交通工程、市政水利工程、危桥加固等。贝雷桥-抢险救灾连续桥连续桥的桥面搭接在连续的桥墩上，如图所示。空间结构类大跨空间楼盖门式刚架排架桁架张弦结构（鱼腹式）网架网壳结构拱结构拉杆拱壳体结构折板结构悬索（拉索）结构斜拉结构混合型膜结构可开合和可展开空间结构辐射式双层索拱-索网结构大跨空间楼盖该楼盖采用双向交叉梁组成，能够跨越较大跨度。门式钢架门式刚架是厂房、大棚多用的一种结构，类似于钢构桥跨越大跨度，门市刚架是梁柱节点刚接，如图所示。排架类似于桁架桥，排架一般通过桁架跨越一定距离，如图所示。桁架桁架可以跨越较大距离，一般用于车站、机场大厅等。张弦结构（鱼腹式）张弦结构原理与图上承式悬索桥（鱼腹式）类似。将上承式索桥的鱼腹梁原理用于空间结构即为张弦结构，如图所示。张弦结构-上海浦东机场航站楼网架网架是由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间系杆结构。横向和纵向的桁架组成了空间桁架或网架，如图所示。网壳结构网壳是形状是壳体的空间杆系结构。拱结构拉杆拱拉杆拱通过设置拉杆减少拱的推力，其中拉杆可在地上，也可隐藏于地下。拉杆拱-军事博物馆壳体结构壳体结构通过壳体组成结构主体，如图所示。悉尼歌剧院四川白鹤滩水电站隧道沙特麦加穹顶折板结构折板结构可看成是壳体结构平直化的特例，如图所示。悬索（拉索）结构该结构利用索承受拉力，类似于悬索桥，屋盖重量通过悬索通过拉力传递给主塔，如图所示。贵州平塘“天眼”望远镜代代木体育馆内景日本代代木体育馆辐射式单层拉索结构模型拉索结构仿生蜘蛛网加拿大马鞍形单层索网体育馆及索网示意图羽毛球拍斜拉结构该结构与斜拉桥原理类似，将斜拉桥结构原理用于空间结构即为斜拉结构，如图所示。斜拉结构-杭州黄龙体育场混合型拱-索网混合结构拱-索网混合结构模型拱-索网混合结构-北理工体育馆膜结构膜结构利用膜受拉承担荷载，包括张拉膜、充气膜等。其通过张拉平面组成结构，如图所示。青岛颐中体育场（张拉膜）加拿大温哥华室内体育场（充气膜）可开合和可展开空间结构可开合结构常用语体育场馆，开合屋盖可根据天气状况开启闭合；可展开结构可以改变形状，可从体积较小的闭合或收缩状态变换到开启或者展开状态，在大型展开支撑结构、深空探测等领域有很好的应用前景。可开合结构-日本福冈穹顶可展开空间结构示意图辐射式双层索拉索辐射式布置，将中间吊环升起的结构称之为辐射式双层索，如图所示。辐射式双层索模型拱-索网结构主结构为拱和索网，如图所示。拱-索网结构模型