国家游泳中心水立方结构设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

内容简介

　　《国家游泳中心水立方结构设计》详细阐述了“水立方”结构设计的全过程，内容丰富、系统完整。国家游泳中心“水立方”是2008年北京奥运会的主要比赛场馆之一，这座晶莹剔透的建筑，以纷繁自由的结构、简洁纯净的造型、环保先进的科技，成为北京的标志性建筑。《国家游泳中心水立方结构设计》共分4篇，第1篇主要介绍国家游泳中心结构设计研究概况；第2篇系统介绍国家游泳中心基础、底板、泳池、跳塔、临时看台及赛时、赛后下部结构设计研究：第3篇系统介绍国家游泳中心上部多面体钢结构及ETFE气枕围护结构设计研究；第4篇详细介绍国家游泳中心结构设计研究中的关键技术：抗震分析、节点设计研究、结构试验研究、施工模拟及健康监测。《国家游泳中心水立方结构设计》可供建筑结构设计人员、建筑科研院所研究人员及高等院校土木工程专业师生参考使用。

内页插图

目录

第1篇 工程基本情况
第1章 工程概况
1.1 项目概况
1.1.1 场地
1.1.2 功能
1.1.3 设计要求
1.2 设计概况
1.2.1 方案设计
1.2.2 结构初步设计与专项审查
1.2.3 结构施工图设计
1.3 工程大事记

第2章 结构方案设计
2.1 基础方案设计
2.1.1 桩基础方案
2.1.2 基础底板方案
2.2 下部混凝土结构方案设计
2.2.1 下部混凝土主体结构方案
2.2.2 泳池结构方案
2.2.3 跳塔结构方案
2.2.4 临时看台结构方案
2.3 上部钢结构方案设计
2.3.1 上部钢结构体系构成
2.3.2 上部钢结构方案优化
2.4 ETFE气枕结构方案设计
2.4.1 荷载
2.4.2 内外层气枕
2.4.3 温感曲线
2.4.4 构造
2.5 结构设计控制标准
2.5.1 频率控制
2.5.2 稳定控制
2.5.3 强度控制
2.5.4 延性控制
2.5.5 抗震性能控制

第3章 荷载与作用
3.1 重力荷载
3.1.1 屋面、墙面面荷载
3.1.2 节点荷载
3.1.3 马道、风管荷载
3.1.4 排烟风机及管道荷载
3.1.5 屋面活荷载
3.1.6 ETFE充气枕拉力
3.2 雪、雨、冰荷载
3.2.1 雪荷载
3.2.2 雨水荷载
3.2.3 冰雪滑落评估
3.3 风荷载
3.3.1 主体钢结构风荷载取值
3.3.2 ETFE充气枕维护结构风荷载取值
3.4 地震作用
3.4.1 场地地震参数
3.4.2 场地地震参数的应用
3.4.3 地震作用效应组合
3.5 温度作用

第2篇 下部混凝土结构设计研究
第4章 桩基设计研究
4.1 工程地质与结构状况
4.1.1 工程地质
4.1.2 结构概况
4.2 桩基础选型和单桩承载力的确定
4.2.1 桩基础选型
4.2.2 单桩承载力确定
4.3 桩基布置和大样
4.3.1 桩设计
第5章 基础底板结构设计研究
第6章 下部混凝土结构分析研究
第7章 下部混凝土结构设计
第8章 下部特殊结构设计研究

第3篇 上部多面体钢结构及ETFE围护结构设计研究
第9章 新型多面体空间刚架结构的几何构成及建模方法
第10章 上部钢结构计算分析
第11章 上部钢结构构件节点设计
第12章 ETFE气枕围护结构设计

第4篇 结构关键技术
第13章 结构抗震分析
第14章 焊接球节点设计研究
第15章 矩形钢管相贯节点设计研究
第16章 节点贴板加强试验研究
第17章 子结构模型试验研究
第18章 结构施工分析与健康监测
参考文献

前言/序言

《水之韵：一场流动的建筑对话》 引言 北京，这座古老而又充满现代活力的城市，在2008年夏季奥运会的辉煌背后，矗立起一座宛如梦幻的建筑——国家游泳中心，俗称“水立方”。它不仅仅是举办水上运动赛事的宏伟场馆，更是一件凝固的艺术品，一次技术与美学的极致融合。本书《水之韵：一场流动的建筑对话》并非聚焦于“水立方”的结构设计细节，而是将目光投向其背后更广阔的建筑哲学、设计理念以及它如何突破常规，成为现代建筑史上的一个独特篇章。我们将深入探讨“水立方”在设计过程中所面临的挑战，它如何汲取自然灵感，以及它如何超越单纯的功能性，成为一座能够与观者进行情感对话的标志性建筑。 第一章：灵感之源——自然形态的抽象与转化 “水立方”最引人注目的外观，那仿佛无数气泡聚集而成的形态，并非凭空想象，而是源于对自然界中水的形态的深入观察与抽象提炼。本章将带领读者回顾设计师们最初的灵感采集过程。我们不探讨具体的结构参数，而是聚焦于“水立方”的设计团队如何从细胞结构、水分子排列、甚至是大海中的气泡群落中，捕捉到那种自然的、有机的美感。 我们将深入分析，设计师是如何将这些抽象的自然形态，通过建筑学的语言进行转化。这不仅仅是将“泡泡”的外形复制到建筑上，而是对其内在的生长逻辑、动态平衡以及光影交织的特性进行理解和再创造。例如，书中将探讨，如何将水滴在表面形成的美丽涟漪，转化为建筑立面模块的组织方式；如何将气泡的透明与轻盈，转化为建筑材料的选择与应用理念。我们将着重于设计团队对“水”这一元素在自然界中形态多样性、动态变化以及生命力的哲学思考，并展示这些思考如何最终在“水立方”的视觉语言中得以体现。 第二章：材质的诗意——ETFE薄膜的革命性应用 “水立方”的另一大亮点，是其大量使用ETFE（乙烯-四氟乙烯共聚物）薄膜作为外墙材料。本章将着重于ETFE这种创新材料在建筑设计中的“诗意”表达，而非其力学性能分析。我们将探讨，设计师为何选择ETFE，它所带来的独特视觉效果和环境效益。 ETFE薄膜的半透明特性，使得“水立方”在白天能够充分利用自然光，营造出明亮而温暖的内部空间，夜晚则仿佛一颗巨大的蓝色宝石，散发出迷人的光芒。本书将详细描绘，这种材料是如何赋予建筑以生命感的。我们不谈论ETFE的分子结构或生产工艺，而是关注其在光线下的微妙变化，它是如何吸收、折射和反射光线，从而在不同时间和天气条件下呈现出截然不同的视觉效果。 此外，我们还将探讨ETFE的轻质特性如何改变了传统建筑的思维方式。它使得建筑的外形可以更加自由、流畅，不必受制于沉重的混凝土和钢材。我们将聚焦于设计师如何利用ETFE的延展性和可塑性，实现“水立方”那浑然天成的“水滴”造型，以及这种材料如何为建筑注入一种“漂浮感”和“呼吸感”。 第三章：空间的情感——流线、光影与人的互动 “水立方”不仅仅是一个外观令人惊叹的建筑，其内部空间的设计同样充满巧思，旨在为运动员和观众创造一个沉浸式的体验。本章将聚焦于“水立方”内部空间的“情感”表达，以及它如何通过流线、光影的设计，引导和影响人的感知。 我们将探讨，建筑师是如何通过对游泳比赛过程的理解，来设计内部的流线。运动员进入场馆，从更衣室到赛道，再到接受欢呼，这一系列过程中的动线如何被巧妙地组织，才能既满足功能需求，又带来仪式感和激励性。同样，观众的观赛体验也备受关注，他们如何被引导至最佳观赏位置，如何在比赛间隙感受到建筑的魅力。 光影在“水立方”的内部空间中扮演着至关重要的角色。我们不分析照明的瓦数或角度，而是聚焦于光影如何被用来塑造空间氛围。白天，穿过ETFE薄膜的柔和自然光，为泳池的水面带来了层次丰富的折射和反射，仿佛将天空引入了室内。夜晚，巧妙的人工照明则勾勒出建筑的轮廓，营造出神秘而梦幻的氛围。本书将深入描绘，设计师是如何运用光线来强调空间的深度、引导视线，以及营造出一种宁静而又充满活力的比赛氛围。 第四章：绿色建筑的哲学——可持续性与和谐共生 “水立方”的设计，在满足奥运会的严苛要求之外，还融入了深刻的可持续发展理念。本章将探讨“水立方”在绿色建筑方面的哲学思考，以及它如何实现与环境的和谐共生。 本书将聚焦于“水立方”在节水、节能和环保方面的创新实践。例如，如何利用雨水收集系统为泳池供水，如何通过ETFE薄膜的隔热性能减少能源消耗，以及如何利用可再生能源技术。我们不进行技术参数的罗列，而是着重于这些措施背后所体现的对资源的珍视和对未来的责任感。 “水立方”的设计，不仅仅是技术上的绿色，更是一种生态意识的体现。它象征着人类在追求发展的同时，如何与自然和谐相处。本书将阐述，设计师如何将“水”这一生命之源的理念，贯穿于建筑的始终，使其不仅是一个体育场馆，更是一个对水资源保护的宣言。我们将探讨，“水立方”如何成为一个可持续发展理念的典范，向世界展示，宏伟的建筑设计同样可以兼顾生态效益和社会责任。 第五章：地标的诞生——文化意蕴与城市记忆 “水立方”已经不仅仅是一座建筑，它更成为了北京乃至中国的一张文化名片。本章将探讨“水立方”如何从一个功能性建筑，升华为一座具有深厚文化意蕴和城市记忆的地标。 我们将分析，“水立方”的设计如何巧妙地融合了东方文化元素与现代建筑理念。它既有中国传统建筑对“气”和“韵”的追求，又展现了现代建筑的简约与创新。这种融合，使得“水立方”既有根植于历史的厚重感，又充满了面向未来的活力。 本书将聚焦于“水立方”如何成为北京城市景观中不可分割的一部分。它在奥运期间的辉煌，以及在奥运会后作为一座多功能体育场馆的持续生命力，都赋予了它丰富的城市记忆。我们将探讨，这座建筑如何承载着一代人的梦想与激情，成为连接过去、现在与未来的重要纽带。 “水立方”的成功，在于它不仅仅是一个冰冷的结构，而是一个充满生命力的有机体，一个能够与人、与环境、与历史进行对话的艺术品。本书《水之韵：一场流动的建筑对话》，正是希望通过对这些非结构性维度的深入探索，让读者能够更全面、更深刻地理解这座伟大建筑的内在价值与非凡魅力。它是一次关于建筑、关于自然、关于人类与环境关系的深度思考，一次对“水”这一生命元素的诗意礼赞。