浅述建筑结构设计中对称美法则的运用

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摘要：在建筑设计中科学的运用对称性，可以有效的保证建筑结构的整体稳定，还能够体现建筑结构的艺术性，给人以美的享受，这就是对称美在建筑设计中的很好的运用，这也是自古以来劳动人民总结出来的宝贵经验。

关键词：建筑；结构设计；对称美

中图分类号： TU318 文献标识码： A

建筑物从开始建设到正常使用的过程中都会受到各种力的作用，影响到建筑的使用寿命有性能的发挥。运用对称结构设计的方法可以保持力的平衡，从而保证建筑的安全与稳定。对称是美学法则中的一种形式美，能够让人产生平衡、稳固的感觉，在建筑设计中应用非常广泛，比如梁、柱等构件，多数都是对称设计，还有一些建筑结构，比如北京的故宫、埃及的金字塔等，都是采用对称设计的形式，这些都是对称美法则在建筑结构中的很好的实例。

1对称美法则在建筑结构中的运用

我国传统建筑最突出的特点之一便是对称性。中国建筑“所最注重者，乃主要中线之成立。”从单座房屋到建筑组群，乃至城市布局，都重视中轴线，都是用中轴线来贯穿的主体建筑。实际操作中也是这样，如果没有中轴作为遵守的规制，那么一座组群中的房屋随便建设，就会导致一片混乱。中轴线是规划设计的标准。

1.1宫殿建筑的对称性彰显帝王权威，展现伦理次序

我们所知的现存较早的宫殿应当是位于河南安阳的殷墟。从已发掘的遗址来看，殷墟建筑群已经具备了清晰的对称性。“整个建筑群沿南北中轴线分布，分为祭祀、施政和居住三个明显的功能区。这种前殿后寝和沿南北方向纵深对称的布局的基本模式一直被后代宫室发展沿用。”

1.2我国北京对称性的体现

北京城同样具有这样的对称结构，一条南起永定门北至钟鼓楼的南北轴线贯穿整个北京。而与此平行的一东一西两条南北方向的大道串联起了无数的胡同和次干道，形成了大对称背景下的棋盘式布局，使整个北京城显得严整有序。城门对城门，大道对大道，显示出东方专制帝王的无上权威。正因如此，北京气派宏伟的对称布局使它在所有首都中最能显示以统治者为中心的堂皇气象.

91)北京城中的中轴线

紫禁城是中国规模最大、形态最复杂的四合院式建筑群，城内耸立着大理石阶陛上的黄瓦御殿，形成整个都城的中轴线。哪个西方首都也没有这样清楚地成为中央集权专制制度的象征。它体现的是中国最悠久的文明，是整个中国封建帝制和文化礼教的意识形态。其最突出的成就就是整个建筑群的谋篇布阵。它的基本形制也是以中轴线贯穿各个城门，左右两边形制基本对称，按照前殿后寝的古制沿南北轴线来布置。

前殿是帝王办公之所，后寝是起居生活之处。后寝的主轴线上布置帝后居住的寝宫，而太上皇、太后、太子、妃子等的寝宫布置在帝王后寝的侧面，处于从属位置。属于阳性的帝王朝廷在前，属于阴性的皇宫起居在后，是中国阴阳五行学说的体现，更是达到了功能和意识形态的统一。同时也明显地透出传统文化中的等级次第观念，突出了封建社会统治者至高的权力和地位。所以，张岱年主编的《中国文化概论》里写到，“宫殿建筑以皇宫为代表，具有高、大、深、庄的特点。故宫的天安门大大高于一般房屋，它显示的是帝王之威而不是天的威严。”“故宫的建筑群恰如一大队金盔红袍庄严群立的战阵”，空间之大无可比拟。空间的大，又显出深来。从大清门到天安门到午门到太和门最后到太和殿，正是这个由建筑的变化形成的节奏起伏的深长的时间进行中，不断加重着人们对帝位的敬畏情绪。而建筑完全沿中轴线对称排列和墙柱门的深红色显示出来的正是庄重感。人在对称建筑中行进，内心会有一种肃穆之感。

(2)宫殿庙宇等建筑的对称性和自然背景的结合使得整个建筑群威严而不单调，严整而不呆板

紫禁城利用贯穿北京的中轴线将景山的自然之景与人文建筑协调起来，借助气象万千的自然景色，烘托出紫禁城的宏伟壮丽。背山面水也恰恰契合了中国人“天人合一”的思想观念。西方人他们多半把建筑本身孤立起来欣赏。“古希腊人对于庙宇四周的自然风景似乎还没有发现。外国的教堂无论多么雄伟，也总是有局限的。古代中国人就不同。他们总要通过建筑物，通过门窗，接触外面的大自然界。”在紫禁城的宫殿楼阁的缝隙中，抬头望去，或多或少地可以看到景山在蓝天白云下清晰或朦胧的轮廓，为庄严肃穆的宫殿也增添了不少自然之趣，让建筑密布、院落重重的紫禁城有了变化之感，有了生机和活力。

2对称美法则在杆件结构中的应用

我们通常所说的杆件结构是指空间杆件结构和平面杆件结构这两种形式，并且包括由这些杆件构成的桁架、框架、网架等结构体系。其特点是空间杆件结构一般都具有辐射对称的特征，而平面杆件结构则是左右对称居多，下面分别进行介绍。

2.1平面杆件结构

顾名思义，在平面杆件结构中，所有杆件的轴线设计及其受力荷载都在同一个平面内，在现代土木工程中，桁架结构应用是比较广泛的，在桁架结构中，所有杆件受到节点荷载的作用，主要是产生轴向力，其弯矩和剪力很小，可以忽略不计。当轴向受拉或是受压的时候，为了达到杆件截面应力分布均匀，并且使材料得到充分的利用，应对称排列桁架上的杆件。

2.2空间杆件结构

空间杆件结构区别于平面杆件结构的是，杆件轴线设计及受力荷载不在同一平面内，比如香港汇丰银行的结构设计，其特点是将钢柱与桁架都暴露在外面，由八组参差的组合柱贯穿始终，底部完全敞开，上面33层分五组从组合柱上由斜向悬吊结构悬挂下来，每组从下到上由八个结构层递减到四个结构层。建筑设计兼具适用性和人性化，在技术、功能与空间各方面都有惊人的协调，结构呈现也对称的格局，顺应结构规律，合理利用材料，兼顾到建筑的人性和美感，即使大厦的外立面没有另加装饰，整个建筑也特色鲜明。

3对称美法则在薄壁结构中的应用

薄壁结构的特点是荷载受力均匀，传递距离短，而且经济适用，形式多样，应用于较大空间时效果良好，具有广阔的发展前景。

3.1壳体结构

壳体属于薄壁结构的一种，外形呈曲面形状，以对称中轴为中心可为分为同向弯曲曲面和反向弯曲曲面两种。在建筑结构中较为常用的有圆柱形壳体、双曲抛物线壳体、鞍形壳体、椭圆穹顶和圆屋顶等等。极具代表性是当属罗马小体育馆，是在1960年时由奈尔维设计的。它的屋顶设计是采用槽板拼接的形式，形成网格穹隆形的薄壳结构，仅仅只用了1620块25mm厚的棱形槽板，在槽板之间设置钢筋，然后浇注40mm混凝土，以提高穹拱的结构性能。该对称设计极具美观效果，而且具有良好的结构性能。

3.2薄膜结构

薄膜结构主要是运用高强度的薄膜材料和加强构件，进行科学合理的搭配组合，形成独特的空间结构，它能够在建筑内部产生一定的预应力，并且可以承受一定的一定的外部荷载。一般薄膜结构分为充气膜结构和张拉膜结构两种。废气膜结构运用在室内充气形成室内外压力差的原理，使屋盖膜布受到向上的浮力，实现较大的跨度。这种结构操作、拆卸、运输都比较方便简便，比如我国的水立方，就是一个六方体的充气膜结构，其造型优美、方便，面具透光性好。

4结语

建筑结构形式上的创新并非盲目地追求形式上的新奇，而是要做到优美的结构形体与合理的受力性能相一致、新颖的结构形式与建筑功能要求的和谐统一，这样才可创造出具有生命力的结构形式。我们在建筑结构设计中应合理地融合对称性与空间艺术形式，使结构本身既顺应力学规律，又富有美学表现力，最终达到适用、安全、经济和美观的目的。

参考文献

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[2]李秀英，王树宏，杨广东.对称美在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究，2013（15）

[3]候登科，候瑞.对称美在建筑结构设计中的应用[J].城市建设理论研究，2013（14）