概述

近年来，高新建筑材料如轻质高强的钢材、混凝土、塑钢板、铝合金板与管 材及尼龙制材等的不断出现，促使轻型高效的空间结构有了迅速的发展，这对于 经济有效地解决大跨度公共建筑空间的问题，具有重大的意义。下面并取分析悬索结构、空间薄壁结构和网架结构公共建筑设计的关系。

类型1：悬索结构

1.悬索结构特点 

⑴悬索结构的钢索不承受弯矩，可以使钢材耐拉性发挥最大的效用，从而能够降低钢材的消耗量，所以结构自重较轻，从理论上讲，只要施工方便、结构合理，可以做成很大的跨度。

⑵施工时不需要大型的设备和大量的模板，施工期限较短。

3.悬索结构一般的形式

单曲悬索     双曲悬索      鞍形悬索

4.马鞍形悬索结构优点

1)在观众厅容量相同的条件下，椭圆形比赛大厅能获得更多的视线较好的席位；

2)在相同的条件下，一般马鞍形悬索结构的技术经济指标优于其他结构形式；

3)马鞍形的屋盖形式，使观众厅的空间利用较为合理，有利于音质和空调的处理；

4)马鞍形的悬索结构，具有较大的刚度，抗风和抗震性能较好，并有利于排除雨水。

类型2：薄壁结构

1.薄壁结构定义

薄壁结构是一种由薄型板件和加劲构件组成的结构，用于飞行器上面。不加劲的薄壁壳体，如球形、柱形容器和矩形贮箱等，也属于薄壁结构的范围，但受力分析与加劲薄壁结构不同，属一般板壳力学研究的对象

突出特点：

1)壳体结构的刚度，取决于它的合理形状，而不像其他结构形式需要加大结构断面，所以材料消耗量低。

2)厚度可以做的很薄。

3)壳体结构本身具有骨架和屋盖的双作用，而不像其它结构形式，只起骨架作用。

综上，壳体结构承受弯曲及扭转的能力远比平面结构系统大；适用于大跨度公共建筑，常用形式有筒壳、折板、波形壳、双曲壳。

国家大剧院图

类型3：空间网架结构

1.空间网架结构定义:

网架结构是由很多杆件通过节点，按照一定规律组成的网状空间杆系结构。网架结构根据外形可分为平板网架和曲面网架。通常情况下，平板网架简称为网架;曲面网架简称为网壳。

2.空间网架结构的分类

一、按网架本身的构造可分为:

单层网架结构、双层网架结构;、三层网架。其中，单层网架和三层网架分别适用于跨度很小(不大于30m)和跨度特别大(大于100m)的情况，在国内的工程应用极少。

二、按建造材料分为:

钢网架、铝网架、木网架、塑料网架、钢筋混凝土网架和组合网架(如钢网架与钢筋混凝土板共同作用的组合网架等)，其中钢网架在我国得到了广泛的应用，组合网架还可以用作楼板层结构。

三、按支承情况可分为:

周边支承、四点支承、多点支承、三边支承、对边支承以及混合支承形式。

四、按组成方式不同，又可将网架分为四大类:

1、交叉桁架体系网架;

2、三角锥体系网架;

3、四角锥体系网架;

4、六角锥体系网架。

其中第四种分类方法是目前国内较为流行的一种分类方法。

特点：

①消耗的钢材量较少

②用于大跨度公共建筑，具有很大的经济意义

③空间平板网架具有较大的刚度。