開合屋蓋結(jié)構(gòu)（Retractable Roof Structure）是一種在很短時間內(nèi)部分或全部屋頂結(jié)構(gòu)可以移動或開合的結(jié)構(gòu)形式，它使建筑物在屋頂開啟和關(guān)閉兩個狀態(tài)下都可以使用。由于膜材料輕質(zhì)高強的特性，一般大規(guī)模開合屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)都是鋼結(jié)構(gòu)和索結(jié)構(gòu)，上鋪膜材料或輕型板材。屋蓋系統(tǒng)分成若干個單元片，通過單元片的移動、轉(zhuǎn)動，使之各片之間搭接、迭放來實現(xiàn)屋蓋的開合。

      與固定式屋蓋相比開合屋蓋在技術(shù)上有很多特殊的問題必須慎重對待，如在結(jié)構(gòu)形狀不斷改變的條件下設(shè)計荷載尤其是風荷載以及結(jié)構(gòu)運動產(chǎn)生的沖擊效應(yīng)的評估與選擇，屋蓋走行部及軌道設(shè)計，屋蓋運行故障檢測及排除措施，屋蓋的監(jiān)控與安全保障系統(tǒng)設(shè)置等。為了經(jīng)濟安全，移動結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)簡單并盡量輕型化；屋蓋開啟或關(guān)閉過程一般控制在20-25分鐘，為盡量減少沖擊力，應(yīng)控制開始或停止時間在l-2分鐘；應(yīng)裝置地震傳感器和風速儀，當超過特大風速和地震強度時，開關(guān)系統(tǒng)應(yīng)能判別，以調(diào)整整個系統(tǒng)不會超載；屋蓋應(yīng)按裝電視攝像及超聲波傳感系統(tǒng)，以便及時發(fā)現(xiàn)故障原因；控制裝置設(shè)計應(yīng)有富余，當裝置的任何部分失靈時不至于整個系統(tǒng)失靈，為此應(yīng)用一種雙控制系統(tǒng)，既能自動也能手動；在開合功能失靈時，應(yīng)能保障整個屋蓋結(jié)構(gòu)的安全。在已建成的開合結(jié)構(gòu)中不乏打開合不上、合上開不了的例子，更有一些開合結(jié)構(gòu)因開合功能故障最終不得不改為固定屋蓋。這說明開合結(jié)構(gòu)確實是一種技術(shù)性很強的結(jié)構(gòu)形式，對設(shè)計和施工都有很高的要求。

開合結(jié)構(gòu)的開合方式有以下幾種類型：

      1．水平移動

      單純通過屋蓋水平移動形成開合。

      2．重疊方式

      又可細分為：

      （1）水平重疊，通過數(shù)段屋蓋水平重疊搭接形成開合；

      （2）上下重疊，將屋蓋上下分成數(shù)段，底段固定，上面幾段可上下滑動形成開合；

      （3）回轉(zhuǎn)重疊，通過數(shù)塊屋蓋回轉(zhuǎn)重疊形成開合；

      （4）水平回轉(zhuǎn)移動重疊，既有水平移動又有回轉(zhuǎn)移動，最后重疊搭接形成開合。

　 3．折疊方式

　 又可細分為：

　 （1）水平折疊，構(gòu)件水平方向折疊形成開合；

　 （2）回轉(zhuǎn)折疊，構(gòu)件水平回轉(zhuǎn)折疊形成開合；

　 （3）上下折疊，一般采用膜屋面，類似于折疊傘，通過吊起或放下屋面形成開合。

      4．混合方式

      上述這些開合方式的組合。

      對一個開合結(jié)構(gòu)工程的評價是多方面的，應(yīng)依據(jù)具體結(jié)構(gòu)的功能及規(guī)模等進地，如屋蓋開啟狀態(tài)下的開啟、天空形狀、屋蓋形狀、屋蓋陰影、亮度對比，屋蓋關(guān)閉后的屋蓋形狀、屋蓋性能、屋蓋的耐久性、屋蓋的開合方式、屋蓋走行部的運轉(zhuǎn)，工程費用高低、施工難度、建筑面積及工程占地面積等都應(yīng)是開合結(jié)構(gòu)評價的主要內(nèi)容。

      由于開合結(jié)構(gòu)造價較高、施工難度大、以及其圍護管理要求很高，所以在大跨度建筑中這種結(jié)構(gòu)用的很少。但目前僅有的幾座大型開合結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生了廣泛的影響，造成過轟動效應(yīng)，有的已經(jīng)成為其所在城市的標志。

案例：

      1961年建成的美國匹茲堡會堂是世界上第一座大型開合結(jié)構(gòu)，平面設(shè)計成圓形，直徑127m，建筑高度33m，采用回轉(zhuǎn)式開合屋蓋，屋蓋分8塊，開啟率為75％，觀眾席朝向街區(qū)，隨著屋蓋的慢慢開啟，街區(qū)的樓群輪廓可浮現(xiàn)在觀眾面前。加拿大蒙特利爾奧林匹克體育場1976年就完成了看臺部分的施工，但因為經(jīng)濟問題開合屋蓋結(jié)構(gòu)直到1987年才竣工，屋蓋采用上下折疊開合方式，開口部位長徑180m，短徑120m，面積18，000m2，呈橢圓形。1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂（Sky Dome），一度是世界上跨度最大的開合結(jié)構(gòu)，屋頂直徑205m，覆蓋面積32374m2，為平行移動和回轉(zhuǎn)重疊式的空間開合鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。整個屋蓋由四塊單獨鋼網(wǎng)殼組成，其中三塊可以移動，中間部分為兩塊筒狀網(wǎng)殼，可水平移動，兩端為兩塊四分之一球殼，其中一塊固定，一塊可旋轉(zhuǎn)移動 1800。屋蓋開啟后91％的座位可露在外面，賽場面積開啟率可達100％，開閉時間約20分鐘。天空穹頂與著名的多倫多CN塔相臨，屋蓋開啟后呈現(xiàn)在觀眾面前的是安大略湖和以高553m的CN塔為背景的空間多彩景色。當今世界規(guī)模及跨度最大的開合結(jié)構(gòu)是跨度（直徑）222m的日本福岡體育館。該館于1993年3月建成，建筑面積 72740 m2，是 1995年在福岡舉行的世界大學生運動會的主會場。屋蓋由三片網(wǎng)殼組成，最下一片固定，中間及上面兩片可沿著圓的導軌移動，因此開合方式為回轉(zhuǎn)重疊式，全部開啟后可呈1250的扇形開口。各片網(wǎng)殼均為自支承，為避免在開合過程中振幅特別大的頂部引起裝飾材料互相碰撞，在屋頂中心設(shè)置液壓阻尼器減震。屋蓋移動的軌道上裝有地震儀，當?shù)卣饍x接收到超過50gal（0.5m/s2）的加速度時，能自動停止移動。值得一提的是這么大工程僅用了兩年多的時間。

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