DCS 系统概念及结构
1.概念:DCS即集散型控制系统，又称分布式控制系统（Distributed Control System）。它的主要基础是4C技术，即计算机技术、控制技术、通信技术和显示技术。
2.结构：HOLLiAS—MACS系统是由:以太网和使用现场总线技术的控制网络连接的各工程师站、操作员站、现场控制站、通讯控制站、数据服务器组成的综合自动化系统，完成大型、中型分布式控制系统（DCS）、大型数据采集监控系统（SCADA）功能。
HOLLiAS—MACS系统硬件由:工程师站、操作站、现场控制站（包括主控单元设备和I/O单元设备）、通讯控制站、打印服务站、系统服务器、系统网络、监控网络、控制网络等组成。
HOLLiAS—MACS系统软件包括：工程师站组态软件；操作员站在线软件；现场控制器运行软件；服务器软件等。
—MACS系统中的“站”
（1）工程师站：工程师站运行相应的组态管理程序，对整个系统进行集中控制和管理。工程师站主要有以下功能：组态（包括系统硬件设备、数据库、控制算法、图形、报表）和相关系统参数的设置。
（2）操作员站（站号为50---79）操作员站运行相应的实时监控程序，对整个系统进行监视和控制。操作员站主要完成以下功能：各种监视信息的显示、查询和打印，主要有工艺流程图显示、趋势显示、参数列表显示、报警监视、日志查询、系统设备监视等。
（3）服务器（站号为0开始）：服务站运行相应的管理程序，对整个系统的实时数据和历史数据进行管理。
（4）现场控制站（站号为10---49）现场控制站由主控单元、智能IO单元、电源单元、现场总线和专用机柜等部分组成，采用分布式结构设计，扩展性强。
4. HOLLiAS—MACS系统的硬件系统结构-“网络”
（1）监控网络：监控网络为冗余高速以太网链路，使用五类屏蔽双绞线及光纤将各个通讯节点连接到中心交换机上。该网络中主要的通讯节点有工程师站、操作员站、服务站，采用TCP/IP通讯协议。对于工程师站.操作员站和服务器的计算机，我们进行统一的编号（也就是IP地址），通常用以下顺序：
(2)、系统网络：系统网络为冗余高速以太网链路，使用五类屏蔽双绞线及光纤
将各个通讯节点连接到中心交换机上。该网络中主要的通讯节点有服务站、现场控制站，采用TCP/IP通讯协议。
(3)、控制网络：由于工程师站下装现场控制站是通过TCP/IP协议进行，因此现
场控制站需要IP地址，具体设置方法如下：
HOLLiAS—MACS系统的硬件介绍
FM801 主控单元
主控单元是现场控制站的中央处理单元，主要承担本站的部分信号处理、控制运算、与上位机及与上位机及其它单元的通讯等任务。它是一个与PC兼容的高性能的工业级中央处理单元，采用模块化结构，主控单元可以热备份方式冗余使用，在出现故障时能够自动无扰切换，并保证不会丢失数据。
拨码开关的设置：从下到上依次是第1—6位，用于设置主控单元站号，ON为0，OFF 为1，对于双机系统，两个拨码开关要设成一致。换算方法如下：
站号=20*K1+21*K2+22*K3+23*K4+24*K5+25*K6
其中，Ki=0表示第I位的开关拨到ON位置，Ki=1表示第i位的开关拨到OFF位置。
FM910、FM920电源模块
电源单元为单元式模块化结构，用来对现场控制站的主控单元、I/O模块及现场仪表供电，可构成无扰切换的冗余配电方式。输出电压为DC24V或DC48V
FM300、FM301机笼单元
机笼单元是主控单元FM801和电源模块FM910、FM920的安装机笼，实现主控单元、电源模块的冗余配置和电源模块间的均流。主从冗余的两个FM801和冗余联用的电源模块FM910、FM920插在机笼单元的相应槽位中，形成一个完整的冗余控制结构。
FM131A 端子模块
FM131A 端子模块是与常规IO模块搭配使用的端子模块，实现功能模块与现场信号的连接。拨码开关可以灵活简便地设置站地址，支持多个模块级联和DP 终端匹配器的挂接。模块设有防混销，可以有效防止不同的功能模块与FM131A 底座模块的混装组合。
地址拨码开关的设置：
按照预定的模块通讯地址的二进制值设定底座上的8 位拨码开关，当拨码开关的某位置于ON时，对应位的二进制值为0，置于OFF 则为1。
拨码开关的低位对应于模块地址二进制值的低位。
FM143 8路热电阻输入模块
FM143型模块是智能型8路热电阻模拟量输入模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的热电阻模拟量输入模块。通过与配套的底座FM131A连接，用于处理从现场来的热电阻输入信号。
注：En、Sn 表示电阻式温度传感器的两端引线的接入端（n＝0~7）； Cn 表示电阻式温度传感器的一端引线的公共线的接入端（n＝0~7）；
FM148A 8路大信号输入模块
FM148A型模块是智能型8路大信号模拟量输入模块，通过与配套的端子底座FM131A连接，用于处理从现场来的0～10V范围内的电压信号和0～20mA范围内的电流信号。
FM148A 端子信号的接线要求每路信号采用两根导线+24V （屏蔽电缆）接到FM131A 的端子上。针对不同类型的信号和供电情况的不同，有三种端子接线方式：二线制电流信号的接线、四线制电流信号的接线、电压信号的接线
FM151A 8路模拟量输出模块
FM151A型模块是智能型8路4～20mA模拟量输出模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的模拟量输出模块。通过与配套的端子底座FM131A连接，输出8路4～20mA的电流信号。
FM161D 16路开关量输入模块
FM161D型模块是智能型16路普通DI输入模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的DI信号输入模块。通过与配套的底座FM131A 连接，用于处理从现场来的触点型开关量输入信号，触点查询电压24VDC。
FM171 16路开关量输出模块
FM171型模块是智能型16路继电器开关量输出模块，是HollySys公司采用目前世界上先进的现场总线技术(ProfiBus-DP总线)而新开发的DO信号输出模块。通过与配套的底座FM131A、FM131-C、FM131-D连接，用于给现场提供无源触点型开关量输出信号，从而控制现场设备的开/关、启/停。FM171 模块可以与FM131A 底座之间依靠64 针欧式连接器连接每路通道的输出信号通过FM131A 的接线端子硬接线到中间继电器构成完整I/O 单元FM171 模块还可以与FM131－C 连接再通过中间继电器端子板（FM137系列）从而构成完整的I/O 单元
FM171 模块还可以与FM131－D 连接再通过中间继电器端子板（FM138系列）从而构成完整的I/O 单元
FM192-TR DP总线终端匹配器模块
FM192-TR DP总线终端匹配器是为FM系列硬件系统配套设计的，用于DP总线终端匹配。
模块为24VDC供电，利用电阻消除信号不匹配，以克服干扰，提高通讯质量。它是与FM系列硬件系统的I/O模块配套的一种产品。
PROFIBUS-DP重复器在FM系列硬件系统中的使用
西门子公司的DP重复器视PROFIBUS-DP现场总线网络结构中的重要模块，它主要用于下列目的：
*拓展总线的物理长度
*改变总线的拓扑结构
*增加总线的节点数目
*两段总线间的关断与隔离
MACSV系统软件介绍及组态实施过程
一.MACSV系统软件主要包括：组态软件.操作员站软件.服务器软件和控制站
软件
1.组态软件包括：数据库总控.设备组态.服务器算法组态.控制器算法组态.
报表组态.图形组态.工程师在线下装等组成。
2.操作员在线软件是安装在操作员站上，它完成拥护对于人机交互界面的监
控。
3.服务器软件是安装在服务器上的，它完成对系统实时.历史数据的采集管
理和监视，并为各站的数据请求提供服务。
4.控制站软件是安装在现场控制站中的主控单元中的，它完成数据采集.转
换.控制运算等。
二.MACSV系统组态软件的组态实施过程
1.新建工程（数据库总控）
2.硬件设置（设备组态）
3.数据库定义（数据库总控）
4.服务器控制算法组态（服务器算法组态）
5.控制器算法工程生成（数据库总控）
6.控制器控制算法组态（控制器算法组态）
7.制作报表（报表组态）
8.绘制图形（图形组态）
9.生成下装工程文件（数据库总控）
10.登陆控制器.将工程下装到主控单元（控制器算法）
11.下装服务器.操作员站（工程师在线下装）
12.运行程序并在线调试
三MACSV系统组态软件的介绍
1.数据库总控：数据库总控组态软件是由三部分组成：数据库总控.数据
库编辑.控制表编辑，其中在数据库编辑中我们最常用的点名为AI模拟量输入.AO 模拟量输出.DI开关量输入.DO开关量输出。
2.设备组态：设备组态分为系统设备组态和IO设备组态，系统设备组态
是完成系统网和监控网上各网络设备的硬件配置，IO设备组态是以现场控制站为单位来完成每个站的IO单元配置。
3.服务器算法组态：服务器算法组态是用来编制服务器算法程序的，
4.控制器算法组态：控制器算法组态的核心：创建程序型POU，采用合适的POU语言（一般CFC或FBD）编写它的运算内容，在编程时，对变量进行数据读.写操作，用变量传递运算结果，将某些变量值送到输出模块去作为控制现场设备动作的指令，或者不输出变量而将变量值传递到上层操作员站监控用。
（1）各类POU之间是可以调用的，调用关系为：程序可以调用功能块和函数；功能块可以调用功能块和函数；函数可以调用函数；需说明的是程
序可以调用程序。POU可以用六种编程语言，有，其中重点掌握FBD和CFC。
（2）POU的触发：可以通过任务配置触发POU或者用已触发的POU 调用要被触发的POU。
（3）控制器算法支持的运算符有：ADD加法运算.MUL乘法运算.SUB 减法运算.DIV除法运算.AND逻辑与运算.OR逻辑或运算.XOR异或运算.NOT
逻辑非运算.SEL二选一运算.MAX两个取其最大值.MIN两个取其最小值.GT
大于逻辑运算符.LT小于逻辑运算符.LE小于等于逻辑运算符.GE大于等于
逻辑运算符.EQ相等逻辑运算符。
5.图形组态：图形组态软件是MACS系统生成应用系统所需的各种总貌图.流程图和工况图，通过图形，操作员可以对现场情况一目了然。工业控制系统流程图形包括静态图形和动态图形。
6.工程师在线下装：下装是把控制方案文件从工程师站传送到主控单元.服务器和各操作员站的过程，下装主控单元时有两种下装：初始化下装和无扰下装。
7.报表组态：报表组态软件需要和EXCEL配合使用，利用EXCEL提供的各种功能，设定表格格式，在单元格中录入说明性文字，然后利用报表组态软件设置动态点，完成报表的编辑。
结构概念与体系 1周期折减系数 高规强条3.3.16要求计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响。由于建模时不建立填充墙，造成结构的刚度偏小，因为计算得到的自振周期较实际的偏长，按这一周期计算得到的地震力偏小。 故周期折减系数对计算的自振周期进行折减，从而对地震力进行放大考虑。 2计算振型数 高规5.1.13条“……且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90%”。 计算完毕后，在结果->分析结果表格->周期与振型中查看振型参与质量，看是否X和y向平动，z向扭转参与质量合计超过90%。如超过，则说明振型数量足够，否则需加大振型数量。有时，会遇到子空间迭代法算很多阶振型，振型参与质量仍不满足大于90%的要求，这时可改为Lanczos法或多重Ritz 向量法，会容易达到要求。 3中梁刚度放大系数 高规5.2.2条，“在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为1.3～2.0。” 4连梁刚度折减系数 高规5.2.1条，“在内力与位移计算中，抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于0.5。” 5梁端弯矩调幅系数 高规5.2.3条，“在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅……”。 midas Gen中实现：程序默认的调幅系数为0.85，并自动进行梁端弯矩调幅，梁跨中弯矩自动按平衡条件增大。 说明： 1）调幅只对梁两端均为负弯矩的进行调整，对次梁或有正弯矩的梁不调幅； 2）仅对竖向荷载作用下的弯矩调幅，对横向荷载（风或地震荷载）不调幅，竖向荷载作用下弯矩调幅后再与横向荷载组合。 6框剪结构的0.2Q 调整 高规8.1.4条要求对于框架-剪力墙结构要求进行0.2Q0调整。程序目前暂时屏蔽了进行地震剪力0.2Q0的调整功能 7周期比 高规4.3.5条“……。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比，A级高度高层建筑不应大于0.9，B级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。”
《结构概念与体系》 “该书从头到尾充实了非常深厚的知识…….学生以及从事专业工作的建筑师或结构工程师都会发现该书的内容是有裨益的。” ——美国建筑学会期刊（AIA Journal）之前的一个月我在上班，所以平时能看书的时间并不多。搬到学校之后我终于有了属于自己的空间，我开始阅读这本周老师推荐的《结构概念与体系》。这本书与另外两本林同炎著作《预应力混凝土结构设计》、《钢结构设计》被称为“世界土木工程师必读之书”。整本书遵循着由浅入深先整体后部分的路线，先讲基本的概念理论和最重要的设计思想，使读者对全书的中心思想有个大致的把握，中后段才着重讲述分体系以及相关重要构件的具体知识，使人阅读起来思路明确，知识结构更加连贯。由于是翻译本，有些地方理解的不太清楚，而且全书知识博大精深，内涵丰富，根本也不是一遍就能读懂的。所以这篇读书笔记只是我在读第一遍时做的基本记录，后面我还会读第二遍第三遍，我相信像这样的好书读多少遍都是不够的，它是个宝库，我会不断地发掘它。 显而易见的，《结构概念和体系》是一本对建筑师和结构工程师的成长都大有裨益的书。长久以来，建筑设计师和结构工程师之间有着先天的难以避免的矛盾。建筑师的工作比较偏艺术性，而工程师则是偏技术性的。建筑师考虑的是建筑物的美观和更多的使用空间而工程师考虑的是结构的安全性、经济性和实用性。有些时候建筑设计师天马行空的设计无法跟现有的结构技术或是结构理论吻合起来，矛盾就不可避免了。消除建筑师和工程师这两个角色之间的矛盾就是这本书的任务之一。它不同于别的结构教科书详细介绍怎样设计建筑物的每个构件，而是从建筑物整体出发，从建筑设计的源头处着手，消除建筑设计师和结构工程师认识上的偏差，通过概念上的简单公式对建筑物进行总体设计，使得设计结果能够让双方都能满意，从而设计出整体性的优秀建筑体。 第一章． 第一章的内容比较少，主要是从概念上大致讲解建筑设计的主要过程以及相关知识学习的主题思路。要想保证建筑设计的整体性，就需要在设计时将相互有关的空间形式分体系综合考虑。在分体系设计时，至少要有三个“反馈”考虑阶段：方案设计阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段。建筑设计主要分为四个步骤：一、整体建筑形式的初步构思（建立基本功能目标并转化为总体场地规划、活动组织方案和外形布置）；二、按总结构体系对建筑形式总体构思（构思主要结构方案和分体系相互关系的要求）；三、提出建议方案的初步设计（确定主要分体系和关键构件的物理性能，以证明设计的可行性）；四、为实现建筑要求，对初步设计全面改进（最终深化设计，改进分体系和构件设计并准备设计文件）。这种分阶段的设计方法可以突出设计构思的概念阶段，从而避免基本思路受到细节问题的干扰。在初步设计阶段，建筑师必须用概念的方式来确定基本方案的全部空间形式的可行性。在初步设计阶段，建筑师必
结构概念和体系重点回顾 结构：建筑物的基本受力骨架。 结构的基本功能要求：可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中当局部结构遭到破坏后仍能保持结构的整体稳定性。 圈梁实质：一个受拉杆件。 要求：1、尽可能的形成“圈”；2、不能随意弯折；3、钢筋不能有内折角；4、钢筋必须锚固。 构造柱和圈梁提高了房屋的抗震能力，实质都是受拉杆件。 构件的基本受力状态：拉、压、弯、剪、扭。 正应力：截面上下边缘离中和轴最远处最大，截面中间部分应力很小，材料强度不能充分利用。所以受弯构件截面“T”形或工字形。 剪应力：截面中和轴处最大，上下边缘为零。“T”形或工字形。 材料在三向受压状态下：1、改善结构的承载能力；2、提高结构构件的延性。 预应力：构件尚未受外荷载作用前，预先对构件施加的应力。 预应力特点：预应力不能提高强度和承载力，主要提高混凝土构件的抗裂性能，更充分的利用高强钢材的抗拉性能和高强混凝土的抗压性能，减轻自重，使混凝土结构跨度更大，混凝土房屋造得更高。 结构的设计过程：方案设计、初步设计、施工图设计。 高宽比：房屋高宽比是房屋高度与房屋较短方向结构尺度的比值；是建筑结构抗倾覆能力的重要指标。所以控制高宽比可以改善房屋的抗倾覆能力。 截面的弯曲刚度EI：截面产生单位曲率所需要施加的弯矩，与构件长短无关。若要增大EI，材料尽量远离中和轴。 屋架支撑 屋架垂直支撑：位于两端第一跨或第二跨内，对于很长的厂房，中间也可增设一道；作用是保证屋架在施工安装和使用阶段的稳定性。 屋架上弦横向水平支撑：位于相邻屋架上弦之间；作用是承受作用在屋架上弦平面内的纵向水平力。 屋架下弦横向水平支撑：相邻屋架下设悬挂吊车时应设，是在相邻下弦屋架间设交叉支撑形成的水平桁架；作用是传递下弦纵向水平力，保证屋架的出平面稳定。 1
结构概念与体系 1 周期折减系数 高规强条 3.3.16 要求计算各振型地震影响系数所采用的结构自振周期应考虑非承重墙体的刚度影响。由于建模时不建立填充墙，造成结构的刚度偏小，因为计算得到的自振周期较实际的偏长，按这一周期计算得到的地震力偏小。故周期折减系数对计算的自振周期进行折减，从而对地震力进行放大考虑。 2 计算振型数 高规5.1.13条“??…且计算振型数应使振型参与质量不小于总质量的90% 。 计算完毕后，在结果-> 分析结果表格->周期与振型中查看振型参与质量，看是否X 和y 向平动，z 向扭转参与质量合计超过90%。如超过，则说明振型数量足够，否则需加大振型数量。有时，会遇到子空间迭代法算很多阶振型，振型参与质量仍不满足大于90%的要求，这时可改为Lanczos法或多重Ritz 向量法，会容易达到要求。 3 中梁刚度放大系数 高规 5.2.2条，“在结构内力与位移计算中，现浇楼面和装配整体式楼面中梁的刚度可考虑翼缘的作用予以增大。楼面梁刚度增大系数可根据翼缘情况取为 1.3 ?2.0。” 4 连梁刚度折减系数 高规5.2.1条，“在内力与位移计算中，抗震设计的框架-剪力墙或剪力墙结构中的连梁刚度可予以折减，折减系数不宜小于0.5。” 5 梁端弯矩调幅系数 高规 5.2.3条，“在竖向荷载作用下，可考虑框架梁端塑性变形内力重分布对梁端负弯矩乘以调幅系数进行调幅,, ” 。 midas Gen中实现：程序默认的调幅系数为0.85,并自动进行梁端弯矩调幅，梁跨中弯矩自动按平衡条件增大。 说明： 1）调幅只对梁两端均为负弯矩的进行调整，对次梁或有正弯矩的梁不调幅； 2）仅对竖向荷载作用下的弯矩调幅，对横向荷载（风或地震荷载）不调幅，竖向荷载作用下弯矩调幅后再与横向荷载组合。 6 框剪结构的0.2Q0 调整 高规8.1.4条要求对于框架-剪力墙结构要求进行0.2Q0调整。程序目前暂时屏蔽了进行地震剪力0.2Q0的调整功能 7 周期比 高规435条“,,。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1 之比，A 级高度高层建筑不应大于0.9，B 级高度高层建筑、混合结构高层建筑及本规程第10章所指的复杂高层建筑不应大于0.85。” 周期比的要求实际上是限制结构的抗扭刚度不能太弱。
结构概念和体系（林同炎编） 读后感 学过建筑工程或者从事该行业的人都知道建筑学和工程学这两门学科都为建筑物服务但实际上建筑学是偏艺术的工程学是偏技术的，参与某个工程的时间也有所差别。就因为这些原因在某个工程从设计到包括施工进入实用阶段建筑师和工程师之间产生许多矛盾。建筑师考虑的是建筑物的美观和更多的使用空间而工程师考虑的是结构的安全性、经济性和实用性。建筑物建造之前必须通过方案阶段、初步设计阶段和施工图设计阶段，然而建筑师和工程师参与的时间都不一样，方案设计和初步设计是建筑师完成的部分，工程师只参与施工图设计部分。消除建筑师和工程师这两个角色之间的矛盾是这本书的任务之一。 这本书不像其他结构教科书一样详细介绍怎样设计建筑物的每个构件，而是从建筑物整体出发，不需用要很复杂的计算公式而是用很简单的最基本力学公式来对建筑物总方案进行设计。由于所引用的力学计算简单易懂，一般建筑师也很容理解其中的原理。这样这本书成为了建筑师和工程师对某个建筑物服务的或者说设计出一个建筑物的共同点了。 这是一本每一位建筑师和结构总工程师应该拥有的书，也可以说是建筑物方案设计过程中的一本参考手册。从建筑物总体系再到水平竖向各分体系进行很系统的介绍。根据所要建的建筑物的高度和使用功能选择该建筑物的结构形式，在总方案设计阶段选择好一种建筑物结构模式不仅可以大大降低总费用而且延长使用寿命或者可以降低在后期使用过程维护费，降低遭遇突发事件时的人员和经损失。总设计阶段选好合理的水平体系可以在减少在施工过程中不必要的一些改动，从而缩短施工时间。 本书还对各种荷载和结构的响应进行了系统的分析，介绍了各种荷载种类和对建筑物的作用方式。这些荷载作用之后不同形状和不同高度的建筑物的反应也不同，通过这本书我们大概的了解荷载和对应的响应。 在人口膨胀的这些年代土地越来越缺，提高土地利用率是非常有效的解决土
结构概念体系现今发展的优点与不足 ——以中银大厦和悉尼歌剧院为例 建筑与土木一班王凯林141604010033 摘要：结构是建筑物的基本受力骨架。无论工业建筑、居住建筑、公共建筑或某些特种构筑物，都必须承受自重、外部荷载作用、变形作用以及环境作用。对结构的基本功能要求是：可靠、适用、耐久，以及在偶然事故中，当局部结构遭到破坏后，仍能保持结构的整体稳定性。随着科学技术的迅速发展，各类学科的分工越来越细，在土木工程专业范围内建筑力学、材料力学、建筑学、城市规划、结构、地基基础、施工组织、施工技术、房屋设备等许多学科发展都很快。对于结构工程师，也应具备必要的建筑设计知识，在建筑设计的方案阶段，主动考虑并建议最适宜的结构体系方案，使之与建筑功能和造型有机结合，才能使建筑结构达到完美地统一。所以，各专业相互渗透、密切配合，懂得各种组合结构对工程带来的结构稳定性，经济利益等等是是十分重要的。 关键词：结构概念体系；缺点；优点 一、不足之处——以悉尼歌剧院为例
1.1悉尼歌剧院简介 凡是去澳大利亚旅游的人,没有不去悉尼的;去悉尼,必然会去参观悉尼歌剧院。可以这样说,悉尼歌剧院现在是悉尼甚至是澳大利亚的一个标志。悉尼歌剧院位于悉尼湾一侧的班尼朗半岛上,距港湾大桥很近,位置十分显要,是各国船只进出港时必经之地。它不同于一般方盒子式房屋组成的建筑群,而是在坚实平整的基座上建造了几组活跃起伏的壳体屋盖组成的、造型奇特的建筑群,像群帆泊港,又似白鹤飞翔,格外引人注目。 应该说,从建筑的角度看,它是很有特色的。8个壳体分成两组,每组4个,分别覆盖2个大厅;另外有2个小壳体置于餐厅之上。两组壳体对称互靠,外贴乳白色面砖,给人以丰富的联想:好像白帆,又如贝壳,姿同海浪,貌了以莲花。这个杰作出自38岁的丹麦建筑师伍重之手,它是从30个国家参加竞赛的二百多个建筑方案中脱颖而出的,一举夺标,不可不称之出类拔萃。尽管有人批评它是功能迁就形式,但它能突破传统的建筑形式,标新立异,刻意创新,大家从建筑设计的角度上大力赞美它,应该说还是不过分的。 悉尼歌剧院共耗时14年，斥资1200万澳币，于1973年10月20日正式竣工开幕。歌剧院内部有许多地方是用法国进口的玻璃所镶嵌，配上澳洲独有的建材材料，其内部建筑结构则是仿效玛雅文化和阿兹特克神庙。外面的玻璃是由法国制造的双层玻璃──素色及黄玉色，共有700种尺寸、2000片。悉尼歌剧院是世界著名艺术表演场地，每年举办约2400次活动，曾邀请纽约爱乐、德国碧娜．鲍许乌帕塔舞蹈剧场（Tanztheatre Wuppertal Pina Bausch）、菲利浦．葛拉斯乐团（The Philip Glass Ensemble）等国际团体，并获得伊丽莎白女王、美国总统福特、柯林顿、南非总统曼德拉、联合国前安理会总理安南等众多国际名人造访，为歌剧院增添许多光采。2007年被联合国教科文组织评为世界文化遗产。［1］ 1.2 结构上存在的不足 不过,这位杰出的建筑师对悉尼歌剧院的结构方案却考虑的太少了。这个建筑方案中选后,邀请世界著名的结构工程师帮助作结构设计,结果经过近三年的研究,得出的结论是:只能放弃它的壳体方案。为什么呢?因为悉尼歌剧院的建筑方案虽然好得无以复加,但其结构方案有一个致命的缺点:选错了结构型式。大家知道如果壳体屋盖都是凸面向上平放,当受重力作 用时,可通过壳体的薄膜压应力来抵抗外荷载;当受风力作用时,所受的向上风吸力,只要小于
结构动力分析的概念与体系探讨 结构工程已全面进入软件时代，结构工程师要从繁琐的重复劳动中解脱出来，培养结构概念和体系，锻炼结构整体思维。 《结构概念和体系》是国际著名的结构大师林同炎广为流传的著作。相信大多数从事建筑结构的工程人员都或多或少读过这本书。其实，这本书可以说是结构工程师的必修课。从事结构工作，很重要的一点就是在工作中培养结构概念体系和整体性思维的方法。这对于结构工程师来讲，是十分重要的。 如今的软件技术已相当发达，很多繁琐的工作都可以通过软件完成，甚至于智能化到了“一键式完成”的地步。设想，如果在软件再这么智能化而且功能强大下去，到时候，只要输入基本的设计参数和经济指标，按一个回车键，软件就将建筑方案设计、结构方案设计、施工图设计全部一条线完成出来了，那么对结构工程师来说不是一场灾难嘛。软件取代所有主要工作，技术人员不就要下岗了啊。所以，我认为，从一个角度来讲，结构工程软件时代的到来，意味着结构工程师的一场“危机”。如何在这场即将到来的危机面前“明哲保身”，做软件所不能做到的事情是很关键和重要的，什么最关键而重要，我认为就是结构的概念和体系思维，这个才是将来结构工程师的价值所在，而这恰恰是软件所难以做到的。 闲话暂放，言归正传。这篇博客将粗浅地探讨结构动力学问题的概念和体系问题。之所以关注结构动力学问题，一是因为结构静力学研究已比较成熟，林同炎前辈的《结构概念和体系》一书中已阐明很完善精辟了，二是因为现阶段工程结构抗震问题是研究的热点和前沿，这个时代里不懂工程抗震概念的结构工程师很难成为一个好工程师。 构件→结构→结构体系，整体性思维，需要工程实践的锻炼以及不断思考的积
1 结构方案的调研( 强调概念设计, 总揽全局, 整体把握) 1.1 概念设计: 概念设计( Concepts Design) 就是运用人们对建筑结构这一客观事物的正确认识去妥善地处理结构设计中遇到的各种问题。即处理从结构所受的各种作用的特点到结构计算, 到不同结构在各种作用下的反应, 变形能力和破坏机制以及各种构造措施等问题。换句话说, 就是结构工程师应具有多学科的知识和丰富的实践经验, 在设计中处处都要用清晰的结构概念和对概念的深刻而全面准确的理解去处理实际工作中的结构问题, 经过对结构问题的概念分析和概念判断, 提取有用的信息, 从而提出对结构问题具有实际意义的处理方法, 将结构问题进行模型简化形成计算简图, 按计算简图进行结构计算, 最后采用安全合理切实可行的构造措施完成结构设计任务。 美国林同炎教授所著?结构概念与体系?一书, 主要从结构整体出发分析各结构分体系的结构概念, 揭示了结构体系的规律, 更强调了概念设计的重要性。 1.2 结构总体的概念设计: ( 十大结构设计方面的重要概念) （１）适宜的刚度 在建筑物设计中, 恰如其分的确定建筑物刚度是非常重要的。 ａ刚度大, 结构自振周期短, 地震作用大, 自重大, 材料又浪费。 ｂ刚度小, 结构过柔, 产生过大变形, 影响强度和稳定性, 结构自振周期大。当建筑物位于地震区时, 由刚度所决定的结构自振周期还要避开场地的振动卓越周期, 以避免共振, 造成建筑物倒塌。 ｃ结构刚度要满足舒适度的要求。当前多数国家均以建筑结构的振动加速度划分舒适度一般分五级, 如下表: g为重力加速度 建筑物的振动加速度是结构振幅和周期的函数, 有的建筑物振幅不大但周期很短, 也造成很大的加速度。如下图
结构概念与体系设计(doc 12页)
研究生课程设计 课程: 结构概念与体系 姓名: 专业: 结构工程 学院:土木工程学院 学号: 年月
目录 【摘要】 (3) 【关键词】 (3) 一．设计概况 (3) 二．相关设计参数的选取 (4) 三．方案一初步设计 (4) 3.1方案一水平分体系结构初步设计：（采 用的是主-次梁体系） (4) 3.2 方案一竖向分体系结构初步设计：（采 用的是框架结构体系） (6) 四．方案二初步设计 (8) 4.1方案二水平分体系结构初步设计：（采 用的是板-梁体系） (8) 4.2 方案二竖向分体系结构初步设计：（采 用的是剪力墙结构体系） (10) 五．方案一和方案二的优劣比较 (11) 5.1方案一和方案二水平分体系的比较 (11) 5.2方案一和方案二竖向分体系的比较 (11) 六．概念设计方法与传统构件设计方法的区别11
【参考文献】 (12) 【摘要】本工程为深圳市某12层办公楼，标准层层高3.6m，建筑总高度为43.2m。办公楼结构方案初步设计分为两个方案：方案一是水平分体系采用主-次梁结构体系，竖向分体系采用框架结构体系；方案二是水平分体系采用板-梁结构体系，竖向分体系采用剪力墙结构体系。 【关键词】主-次梁结构体系框架结构体系板-梁结构体系剪力墙结构体系
一．设计概况 本设计为深圳市某12层办公楼，标准层层高3.6m，建筑总高度为43.2m。其建筑方案见图1.1；办公楼结构方案初步设计分为两个方案：方案一是水平分体系采用主-次梁结构体系，竖向分体系采用框架结构体系；方案二是水平分体系采用板-梁结构体系，竖向分体系采用剪力墙结构体系。 图1.1 办公楼建筑方案 二．相关设计参数的选取