本篇文章将带您详细了解，桁架结构是什么？以及桁架结构的特点和典范建筑。
阳澄湖大闸蟹博物馆
桁架结构的介绍：
桁架结构是一种由杆件在两端彼此用铰链连接而成的构件。所有的构件都在同一平面内，主要是靠拉力或压力承受，同时杆件的内力用结构上的荷载来有效的转换，通常这些构件都是由三角形单元组合，因为三角形具有稳定性能够保证整个结构的稳固性，也可采用其他几何形状的布局组合在一起。
桁架结构的分类：
- 空间桁架结构：主要用于大跨度的空间建筑物建设中，可以将桁架组成链接在一起，维持完整的三维网格系统受力，这使它的空间系统强度更高，跨度更大，可以更为合理的分担荷载，通常在大跨度的结构建筑中应用
- 异形空间桁架结构：是一种特殊的建筑结构，多数出现在需要大跨度和非传统形状的建筑施工项目中，尤其是在建筑设计中，异形空间桁架结构时常出现，创造出独特的建筑形式和美学表现效果。
- 异形空间管桁架结构：具有高度的灵活性和适应性，能够满足各种情况复杂的建筑结构空间，并且异形空间管桁架结构在建筑视觉上更具冲击和建筑的美观性，能适用于大跨度建筑，实现大空间无柱设计，提升整体建筑的艺术价值。
桁架结构的特点：
- 空间桁架结构：能够承受来自多个方向的荷载点，并且与平面桁架的传递荷载不同，平面桁架只能在其平面内才能有效，而空间桁架是将结构上的竖向荷载、水平荷载通过杆件进行合理的分配来传递。杆件之间的相互约束使空间桁架，形成一个稳定的空间体系，以一个平面桁架为例，平面桁架在受到不均匀荷载时，会发送扭曲失稳，但是在空间桁架结构上不会发生，因为空间的网架杆件会限制这种变形趋势。空间桁架通常是超静定结构，这将意味着在部分结构杆件失效或者受到局部损伤的情况下，结构仍然能够维持一定的承载能力。
在空间桁架结构中它的杆件主要承受轴力向，无论是在拉力还是压力上只要满足抗拉强度要求即可，并且来根据稳定承载力拉确定合适的截面形状和尺寸，以避免对材料的浪费使用。
空间桁架对空间的利用灵活，可以用于各个功能用途，在建筑中，内部还可布置设备管道、通风系统等设施，而且空间桁架能够跨越较大的空间并且不需要大量使用中间支撑结构，这让建筑的内部空间更加的通透。
- 异形空间桁架结构：异形空间桁架不像传统的规则空间那样规整，这是为了适应特定的建筑功能和造型需求而采用几何形状设计，像是一些建筑的屋盖看起来有波浪状且各个波峰波谷的大小形状也不相同，而这种不规则形状是通过对杆件的非对称布置和特殊的节点连接来实现的。异形空间桁架可以形成复杂的空间曲线和曲面，引导雨水流淌的去向，在三维空间中能够向多个方向弯曲，创造出双曲抛物面和自由曲面等造型为建筑提供更加极具动感的外观，同时桁架结构可以根据内部需要的功能来区分需求，在不同区域形成高低起伏的空间也能为观众提供多样化的空间体验。
由于异形空间桁架是不规则的形状，会导致其受力情况比规则空间桁架复杂的多，对水平荷载的能力，异形空间桁架复杂的形状也会影响受力。
- 异形空间管桁架结构：异形空间管桁架结构不受常规几何的限制，可以做出自由的扭转和大角度建筑，这种结构不像普通平面或者简单曲面那么单调，自由曲面能够以流畅的线条和多变的结构设计来塑造空间并且能够有良好的空间适应强性，更好的适应各种复杂的建筑空间要求和创造出丰富多变的空间体验。
由于这种异形空间管桁架结构形状不规则，受力就相对比较复杂，荷载传递不像普通结构那样是直线式的。但是在设计初能考虑到对材料的充分利用，通过精确计算让材料在受拉受压时都能发挥最大作用。同时在异形空间管桁架中，管材是最为关键的存在， 与实心杆相比，用同样材料能有更高的强度和刚度。如果对建筑的审美要求较高，就需要将节点的外观与特殊形状的整个结构相匹配，不能破坏整体的视觉效果。例如，在具有独特形状的管桁架建筑中，可以在其旁边隐藏或装饰结以与管件集成。
2022年阳澄湖大闸蟹博物馆
*阳澄湖大闸蟹博物馆位于江苏省苏州市，由苏州市吴江新天地钢结构工程有限公司建造，建筑面积约4630㎡，属于异形空间结构。
2023年浙东运河博物馆
*浙东运河博物馆位于绍兴，由苏州市吴江新天地钢结构工程有限公司建造，建筑面积约3.4万㎡，属于异形空间结构。
建筑典范：
1867年巴黎博览会机器展览馆
*巴黎世博会机械馆由工程师J·B.Krantz和Eifel设计，于1867年建成，它所采用钢制三铰拱，拱截面为桁 架结构，其中共有20个这样的钢拱，宽115米、长420米，内部空间庞大无比。
1973年悉尼歌剧院
*悉尼歌剧院由建筑设计师Jørn Utzon，于1973年建成，其造型独特，由三组大的贝壳片组成，实际上这些壳片是由预制混凝土构件和钢桁架结构支撑而成的，位于澳大利亚悉尼，是 20 世纪最具代表性的建筑之一。
2000年旧金山国际机场航站楼
*旧金山国际机场航站楼由设计师Skidmore，Owings&Merrill（SOM）建筑设计事务所等众多合作团队共同设计，于1995年完成设计，2000年建成。利用了空间桁架结构造型做出采光天窗。
