悉尼歌剧院采用薄壳结构,壳,是一种曲面构件,主要承受各种作用产生的中面内的力。薄壳结构为曲面的薄壁结构,按曲面生成的形式分筒壳、圆顶薄壳、双曲扁壳和双曲抛物面壳等,材料大多采用钢筋混凝土。壳体能充分利用材料强度,同时又能将承重与围护两种功能融合为一。
是.
蛋壳与薄壳建筑
蛋壳呈拱形,跨度大,包括许多力学原理.虽然它只有2 mm的厚度,但使用铁锤敲砸也很难破坏它.建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计.这类建筑有许多优点:用料少,跨度大,坚固耐用.薄壳建筑也并非都是拱形,举世闻名的悉尼歌剧院则像一组泊港的群帆.
-- 结构构件
对于构件,在截面面积相同的情况下,把材料尽可能放到远离中和轴的位置上,是有效的截面形状.有趣的是,在自然界许多动植物的组织中也体现了这个结论.例如:“疾风知劲草”,许多能承受狂风的植物的茎部是维管状结构,其截面是空心的.支持人承重和运动的骨骼,其截面上密实的骨质分布在四周,而柔软的骨髓充满内腔.在建筑结构中常被采用的空心楼板、箱形大梁、工形截面钣梁以及折板结构、空间薄壁结构等都是根据这条结论得来的.
悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片,耸立在南北长186米、东西最宽处为97米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。第一组壳片在地段西侧,四对壳片成串排列,三对朝北,一对朝南,内部是大音乐厅。第二组在地段东侧,与第一组大致平行,形式相同而规模略歌剧厅。第三组在它们的西南方,规模最小,由两对壳片组成,里面是餐厅。其他房间都巧妙地布置在基座内。整个建筑群的入口在南端,有宽97米的大台阶。车辆入口和停车场设在大台阶下面。悉尼歌剧院坐落在悉尼港湾,三面临水,环境开阔,以特色的建筑设计闻名于世,它的外形像三个三角形翘首于海边,屋顶是白色的形状犹如贝壳,因而有“翘首遐观的恬静修女”之美称。
歌剧院整个分为三个部分:歌剧厅、音乐厅和贝尼朗餐厅。歌剧厅、音乐厅及休息厅并排而立,建在巨型花岗岩石基座上,各由4块巍峨的大壳顶组成。这些“贝壳”依次排列,前三个一个盖着一个,面向海湾依抱,最后一个则背向海湾侍立,看上去很像是两组打开盖倒放着的蚌。高低不一的尖顶壳,外表用白格子釉瓷铺盖,在阳光照映下,远远望去,既像竖立着的贝壳,又像两艘巨型白色帆船,飘扬在蔚蓝色的海面上,故有“船帆屋顶剧院”之称。那贝壳形尖屋顶,是由2194块每块重15.3吨的弯曲形混凝土预制件,用钢缆拉紧拼成的,外表覆盖着105万块白色或奶油色的瓷砖。据设计者晚年时说,他当年的创意其实是来源于橙子。正是那些剥去了一半皮的橙子启发了他。而这一创意来源也由此刻成小型的模型放在悉尼歌剧院前,供游人们观赏这一平凡事物所引起的伟大构想。
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