巨型結(jié)構(gòu)是指由巨柱、巨梁和巨型支撐等大型構(gòu)件組成空間桁架的結(jié)構(gòu)體系。其通過巨型桿件構(gòu)成的桁架抵抗水平力，利用斜桿軸力傳遞荷載，具有高效抗側(cè)剛度及整體性能，材料利用率較高。這些結(jié)構(gòu)在建筑史上有著悠久的歷史，從古代的長(zhǎng)城和大運(yùn)河到現(xiàn)代的粒子加速器如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，都是巨型結(jié)構(gòu)的例證。
簡(jiǎn)介
空間桁架可以抵抗任何方向的水平力，水平力產(chǎn)生的層剪力通過支撐斜桿的軸向力抵抗，可最大限度地利用材料；預(yù)制板和圍護(hù)墻的重量通過次構(gòu)件傳至巨梁，再通過柱和斜撐傳至基礎(chǔ)。因此巨型桁架是既高效又經(jīng)濟(jì)的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。
體系
巨型結(jié)構(gòu)是由大型構(gòu)件（巨型梁、巨型柱和巨型支撐）組成的，主結(jié)構(gòu)與常規(guī)結(jié)構(gòu)構(gòu)件組成的次結(jié)構(gòu)共同工作的一種結(jié)構(gòu)體系。
分類
巨型結(jié)構(gòu)按主要受力體系形式可分為巨型桁架結(jié)構(gòu)、巨型框架結(jié)構(gòu)、巨型懸掛結(jié)構(gòu)和巨型分離式結(jié)構(gòu)；按材料可分為巨型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、巨型鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)、巨型鋼一鋼筋混凝土混合結(jié)構(gòu)及巨型鋼結(jié)構(gòu)。
特點(diǎn)
從平面整體上看，巨型結(jié)構(gòu)的材料使用正好滿足了盡量開展的原則，可以充分發(fā)揮材料性能；從結(jié)構(gòu)角度看，巨型結(jié)構(gòu)是一種超常規(guī)的具有巨大抗側(cè)剛度及整體工作性能的大型結(jié)構(gòu)，是一種非常合理的超高層結(jié)構(gòu)形式；從建筑角度看，巨型結(jié)構(gòu)可以滿足許多具有特殊形態(tài)和使用功能的建筑平立面要求，使建筑師們的許多天才想象得以實(shí)施。巨型結(jié)構(gòu)作為高層或超高層建筑的一種嶄新體系，由于其自身的優(yōu)點(diǎn)及特點(diǎn)，已越來越被人們重視，并越來越多地應(yīng)用于工程實(shí)際，是一種很有發(fā)展的結(jié)構(gòu)形式。巨型結(jié)構(gòu)體系在20世紀(jì)后期逐漸應(yīng)用于超高層建筑實(shí)踐，例如香港匯豐銀行即采用巨型鋼結(jié)構(gòu)體系，由諾爾曼·福爾特設(shè)計(jì)。
歷史發(fā)展
巨型結(jié)構(gòu)的歷史可以追溯到古代，例如中國(guó)的長(zhǎng)城和大運(yùn)河，以及菲律賓科迪勒拉山的水稻梯田，這些都是人類早期對(duì)自然環(huán)境進(jìn)行大規(guī)模改造的例子。在現(xiàn)代，巨型結(jié)構(gòu)的概念已經(jīng)擴(kuò)展到了科學(xué)領(lǐng)域，如大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)這樣的粒子加速器，它擁有27公里的環(huán)形結(jié)構(gòu)，是科學(xué)研究中的巨型結(jié)構(gòu)。
未來展望
目前，有多個(gè)提議中的巨型結(jié)構(gòu)項(xiàng)目，如渤海海峽跨海通道，以及亞特蘭特羅帕計(jì)劃，后者旨在直布羅陀海峽建造水力發(fā)電的水壩，預(yù)計(jì)將使地中海的海平面降低200米。此外，理論上的巨型結(jié)構(gòu)如太空電梯、戴森球和宇宙殖民地，以及俄羅斯套娃腦（Matrioshka brain）等概念，雖然目前尚未實(shí)現(xiàn)，但它們展示了人類對(duì)未來建筑和工程的宏偉愿景。
文化影響
巨型結(jié)構(gòu)不僅在現(xiàn)實(shí)世界中有其重要地位，也在虛構(gòu)作品中占有一席之地。例如，在《星際大戰(zhàn)》系列中的死星，以及《最后一戰(zhàn)》系列中的星環(huán)，都是虛構(gòu)的巨型結(jié)構(gòu)。在艾薩克·阿西莫夫的《基地系列》中，川陀行星的表面被一層一層的金屬建筑覆蓋，是銀河帝國(guó)的首都行星，也是一個(gè)典型的虛構(gòu)巨型結(jié)構(gòu)。這些虛構(gòu)中的巨型結(jié)構(gòu)激發(fā)了人們對(duì)科技和未來的想象。
參考資料 >