基于分形理论的齐齐哈尔市城镇体系空间结构研究

2008年2月吉林师范大学学报(自然科学版)

.1第1期Journal of Jilin Normal University (Natural Science Edition)Feb.2008

收稿日期:2007-10-23 第一作者简介:杨晓楠(1982-),女,黑龙江省肇东人,现为东北师范大学城市与环境科学学院在读硕士研究生.研究方向:城市地理与城乡规划.

基于分形理论的齐齐哈尔市城镇体系空间结构研究

杨晓楠1,高晓东2

(1.东北师范大学城市与环境科学学院,吉林长春130024;2.齐齐哈尔市城市规划设计研究院,黑龙江齐齐哈尔161006)

摘 要:运用分形理论和方法对齐齐哈尔市城镇体系空间结构的聚集维数、

网格维数、关联维数进行了测算.三种维数的测算结果表明:57个镇的空间分布从市区向四周密度是递增的,这是不正常的,各城镇以近似于几何中心的富裕镇表现出了较好的聚集形态;57个镇及市区空间分布的总体均衡性适中;9个县城及市区的空间分布比较集中,空间关联性较强.最后,对测算结果所揭示的问题进行了进一步的深入思考.

关键词:城镇体系;空间结构;分形维数;齐齐哈尔市

中图分类号:K928.5 文献标识码:A 文章编号:1000-1840-(2008)01-0093-03 分形理论是美国科学家曼德尔布罗特(B.B.Mandelbrot)于20世纪70年代中期创立的一门自组织理论,它是解决欧氏几何难以描述的复杂问题的一种十分奏效的理论方法,无标度、自相似性是分形的两

个基本特征.地理学研究对象的复杂多变使得分形理论在地学诸多领域有着十分广阔的应用前景.城镇体系空间结构是指城镇体系内各个城镇在地域空间中的位置分布、联系及其组合状态.研究表明城镇体系的空间分布具有无标度性,显示出统计分形,刻画城镇体系空间结构的有效参数是分形维数[1]

.

本文通过测算齐齐哈尔市城镇体系空间结构的聚集维数、网格维数、关联维数,从定量的角度探究齐齐哈尔市城镇体系空间结构特征,以期为齐齐哈尔市城镇体系空间结构优化及相关理论和实证研究提供一定的参考.

1 研究区的基本特征

齐齐哈尔市位于东经122 24 ~126 41 ,北纬46 13 ~48 56 ,地处黑龙江省西部地区的松嫩平原,是全省第二大城市.全市总人口约5.57 106人,土地总面积42469km 2

,土地形状为东北西南走向的条带状.下辖市区(包括7个区)及8县1市,共有57个镇.

2 齐齐哈尔市城镇体系空间结构的分形研究

2.1 聚集维数(城镇体系随机分布的向心性)

(1)基本模型:利用回转半径方法测算城镇体系

空间聚集的分维数,考虑到回转半径的单位取值会影响分维的数值,可将其转化为平均半径R S [2]:

R S = (1

S

S

i=1

r 2i )1

2

(1)

式中, R S 表示平均,S 为城镇个数,r i 为i 第个城镇到中心城市的欧氏距离.一般有分维关系:R S S

1/D

,D 为分维,即聚集维数.

(2)地理意义:当D <2时,城镇体系的要素空

间分布从中心向四周是密度衰减的;当D =2时,城镇体系的要素分布在半径方向上是均匀变化的;当D >2时,城镇体系的要素分布从中心向四周是密度递增的,这是一种非正常的情况[3].

(3)具体测算:在MapInfo 中将地图数字化,由于研究范围较小,地图投影的影响暂可忽略.以齐齐哈尔市市区为测算中心,测量57个镇到市区的欧氏距离r i ,将r i 从小到大进行排序,再用(1)式将其转化为平均半径R S (见表1),将点(S,R S )绘成(ln ln )

坐标图(见图1).

从图中可以看出系统具有分形几

图1 以市区为测算中心,城镇体系的随机聚集特征

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何特征,存在无标度区,对无标度区内的点列(ln S ,ln R S )进行线性回归,可得聚集维数D =2.649,相关系数R =0.994.

表1 以市区为测算中心的欧氏距离和平均半径(单位:km)

城镇S r i R S 市区100龙安桥镇242.3029.911汤池镇345.3035.784七棵树镇453.2540.856龙江镇556.2544.364大兴镇657.646.831巨宝镇760.348.982富裕镇862.750.900富路镇963.7552.483甘南镇1067.5054.172音河镇1167.9555.566江桥镇

12

70.35

56.945

注:1 共有58个城镇的测算数据,本表仅列出了前12个城镇的测算数据;2 测算依据:黑龙江省地图,星球地图出版社,2007年1月,地图比例尺1:150万,以下各表同.

由于富裕镇在空间分布上近似于全市的几何中心,故现以富裕镇为测算中心,考察全市城镇体系空间分布的聚集特征.测算方法同上,发现在对数坐标图中亦存在明显的无标度区(见图2),计算得聚集维数D = 1.563,R=0.

999.

图2 以富裕镇为测算中心,城镇体系的随机聚集特征

测算结果表明,以市区为测算中心,D =2.649>2,即城镇的数量从市区向四周逐渐增多,这是一

种不正常的情况.以富裕镇为测算中心,D = 1.563

<2,说明各城镇以富裕镇为中心向四周是密度衰减

的.

2.2 网格维数(城镇空间分布的均衡性)(1)基本模型:对研究区进行网格化,每个单元格中镇点的概率为:

P ij =

N i j

N

(2)其中,N i j 为第i 行,第j 列网格中的镇点数,N 为全区域的镇点总数.

信息量I ( )=-

K i

K

j

P i j ( )ln P ij ( )

(3)

式中K =1/ 为区域各边的分段数目, 为网格尺寸.一般有I ( )=I 0-D ln ,I 0为常数,D 为信息维,即网格维数.

(2)地理意义:从理论上讲,网格维数值变化于0-2之间,它反映区域城镇分布的均衡性.当D =0时,表明所有的城镇集中于一点,区域中只有一个城市,这种情况在现实中一般不会出现;当D =2时,表明区域城镇均匀分布;正常情况下,1

(3)具体测算:利用地图,取一个矩形区域,范围大致是:122 E~127 E ,46 N~49 N ,覆盖齐齐哈尔市全市.区域内共有57个镇及一个市区,即N =58.将矩形区的长边和宽边分别K 等分,将研究区分成K 2个小区域, =1/K , 为小区域的尺寸.统计每个网格中的镇点数N ij ( ),根据(2)和(3)式算出概率P i j ( )及相应的信息量I ( ).改变 ,可得到不同的I ( )(见表2).做对数坐标图(见图3),对无标度区内的9个点列(ln K ,I ( ))进行线性回归,得网格维数D =1.467,相关系数R =0.999.1

表2 网格维数测算数据

K 23456I( )1.1541.7882.2602.4802.825K 7891011I( )3.0363.2323.3613.5313.594K 1213141516I( )

3.66

3.756

3.821

3.893

3.

941

图3 城镇空间分布的信息维

2.3 关联维数(城镇体系要素分布的空间关联性)

(1)基本模型:用码尺r 进行距离数目的筛选,

距离数目函数为:

N(r )= N i

N

j

H (r -d i j )(4)式中r 为码尺,d i j 为两城镇之间的欧氏距离,H 为Heaviside 函数,具有性质:

H (r -d ij )=

1,当d ij r 时0,当d ij >r 时.

一般有分维关系:N (r ) r D

,D 即为关联维数.

(2)地理意义:关联维数是从密度的多点出发,描述城镇体系要素的相对分布状态.一般情况下,0

(3)具体测算:以齐齐哈尔市9个县城及市区为

94

研究对象,考察它们之间的空间关联程度.测量9个

县城及市区两两之间的欧氏距离d ij ,列成矩阵,取定码尺r =25,40,55, ,295km ( r =15km ),相应地N (r )=10,12,18, ,100,得到点列(r ,N (r ))(见表4).将点列标绘在ln-ln 坐标图中(见图4),对无标度区内的点列(ln r,ln N (r ))进行回归运算,得分维D =0.915,相关系数R =0.996.测算结果表明:齐齐哈尔市区及9个县城的空间分布比较集中,空间关联性较好.

表4 码尺r 及其 筛选 的距离数目N (r )

r 2540557085100115N (r )10121830363846r 130145160175190205220N (r )546262707680

84

r 235250265280295N (r )

90

94

98

98

100

图4 县城及市区空间分布的关联维数

3 结果讨论

聚集维数的测算结果表明,市区虽然是全市的政治、经济、文化中心,但在空间分布上由于其地理位置偏向全市的西南,因此并不是全市的空间聚集中心.各城镇围绕富裕县富裕镇表现出了较好的聚集形态.富裕县近似于全市的几何中心地区,且与市区毗邻,地理位置优越,因此,该县应作为市区扩展的首选对象.

网格维数的测算结果表明,齐齐哈尔市城镇体系的空间分布总体均衡性适中,但若过富裕镇作一条南北向的垂线即可看出,东部城镇数目(37个)明显多于西部城镇数目(20个),东西部城镇分布不均匀.因此,应考虑东部个别规模小、地理位置邻近的镇的撤并,西部满足设镇条件的镇的设置.

由市区及9个县城关联维数的测算可以看出,市区及县城在空间分布上比较集中,空间联系比较紧密,空间相互作用较强,这就为交通网络的建设与完善提供了优越的先决条件.关联维数的计算只是基于欧氏距离,齐齐哈尔市位于不同交通支线的县城之间还没有高等公路或铁路相连,交通连通性较差.因此,应在已形成的树枝状交通线路的基础上,考虑交通环路的建设,增强交通支线的连通性,增加交通网覆盖密度,提高县城之间的关联度.

参 考 文 献

[1]陈 涛,刘继生.城市体系分形特征的初步研究[J].人文地理,1994,9(1):26~30.[2]陈 涛.城镇体系随机聚集的分形研究[J].科技通报,1995,11(2):98~101.

[3]刘继生,陈 涛.城镇体系空间结构的分形维数及其测算方法[J].地理研究,1999,18(2):171~178.[4]陈兴鹏,庞 丽,张艳秋.甘肃城镇体系地域空间结构研究[J].人文地理,2005,20(3):67~71.

Study on S patial S tructure of Town System in Q iqihar Based on Fractal Theory

Y ANG Xiao -nan 1

,G AO Xiao -dong

2

(1.College of Urban and Environmental Sciences,Northeas t Normal Uni versity,Changchun 130024,China;

2.City Planni ng &Design Institute of Qiqi haer,Qiqi haer 161006,Chi na)

Abstract :Calculated the aggregation dimension,grid dimension and correlation dimension which reveal the spatial

structure character of town system in Qiqihar with the fractal theory and method.The fractal dimension calculations in -dicated that the town system shows a good aggregative form surrounds the spatial center Fuyu,the spatial distribution of 57towns and urban area is overall balanced and the 9main towns and urban area are concentive and well correlated.At last,made a further thinking of the problems that revealed by the calculations.Key words:town syste m;spatial structure;fractal dimension;Qiqihaer city

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城市体系和城市空间结构

专题二城市体系和城市空间结构 如皋市搬经中学宋荣 【考纲要求】 1．城市的空间结构及其形成原因。 2．不同规模城市服务功能的差异。 【学习目标】 1．通过学习，掌握城市的土地利用方式和功能分区，并归纳其分布的特点；2．运用实例，能够分析城市内部的空间结构，并解释其形成原因。 3. 联系城市地域结构的有关理论，说明不同规模城市服务功能的差异。【学习过程】 知识点一城市的空间结构 一、读“三维设计”P115考点2：城市的空间结构及形成原因 二、自主完成： 读“某城市地租分布等值线图”，完成1～2题。 1.图中，等值线abc的付租能力关系是( ) A．a＞b＞c B．a＜b＜c C．a＝b＞c D．a＞b＝c 2.该市重工业不断向东北部迁移，主要原因可能 是( ) ①城市地区地价上涨 ②为了缓解城市地区日益严重的环境污染 ③北部人口众多，有大量剩余劳力 ④北部地区矿产资源丰富 A．①②B．②③C．①③D．②④ 下图为某城市地价等级分布图。读图回答3～4题。 3．与图9中M—N一线地价等级变化相符的是（） A． B． C． D．

4.图中P区域地价低于周边地区是因为（） A．土地形状不规整 B．交通不便 C．远离市中心 D．受铁路影响 5.读图，完成下列问题。 理由是。 （2）工业区应位于A、B、C三处中的_______处，理由 是。 （3）高级住宅区应位于A、B、C三处中_____处，理由 是。 三、小结巩固： 2.城市内部空间结构的形成因素 形成因素有经济因素、历史因素、社会因素、行政因素等，其中是主要因素。城市某块土地由哪种活动占有，取决于这块土地的和各种活动的两个方面。地租高低主要取决于和两个方面。 此外，也是影响城市功能分区的重要因素。 3.城市功能区布局是否合理，关键是区和区的布局是否合理。

武汉市中心体系结构专题研究(核心摘要)

武汉市中心体系结构专题研究(核心摘要) 城市中心是促进城市经济社会发展的重要增长极核，是构成城市空间结构的重大要素之一。城市中心体系的规模等级、职能类型、使用效率、空间形象等特性是城市影响力、实力、活力及魅力的直接体现。中心体系的发育状况极大程度上影响着整体城市的运行发展。因此，研究中心体系的特征及发展规律，对把握城市空间结构的发展、制定未来城市总体发展战略以及确定近期建设重点具有重要的意义。 一、研究背景 相比巴黎香榭丽舍、东京银座、纽约曼哈顿、上海陆家嘴、北京国贸等鲜明的城市中心形象，武汉的中心在哪里？这是作为中部地区人口超千万的特大城市，未来发展成为国家中心城市、世界城市的武汉必须深入思考的问题。因此，基于对武汉城市中心结构体系不清晰、中心形象不突出等特征的基本认识，为构建科学合理的城市中心结构体系，支撑武汉建设国家中心城市与国际化大都市的发展框架，结合新一轮城市总体规划编制，特开展《武汉市中心体系结构研究》工作。研究涉及范围涵盖武汉城市圈、武汉市域、武汉都市发展区以及武汉市主城区。其中，主要研究范围为武汉市全域8569平方公里；重点研究范围为现行都市发展区3261平方公里和中心城区678平方公里。 研究采取“问题与目标”双导向结合的工作思路，聚焦武汉现状城市中心体系结构发展的“两个核心问题”，重点关注武汉未来城市中心体系的“三个重要方面”。两个核心问题包括中心体系结构不够突出与中心发展路径不够明确。三个重要方面包括中心在哪里、中心缺什么、中心怎么建。 二、城市中心体系的案例借鉴及发展规律

（一）案例借鉴 1、中心体系的维度及层次性 中心体系发展具有两个维度：城市维度和组团维度。 城市维度的中心体系发展直接影响着城市空间结构的形成。国内外城市如巴黎、东京、上海、南京等城市的中心体系，基本上都由“主中心+副中心+新城中心”三类构成。 组团维度的中心体系中包涵了国内多数城市提出的组团中心，即服务于社区组团、提供城市最基本公共服务的生活圈中心，是构成城市中心体系扁平化结构的基本单元。 2、中心体系的功能分布特征 从特大城市的功能布局研究来看，具有如下特性：0-5公里是城市核心功能的集聚区（中央活动区）；5-10公里为城市专业功能分布区域；10-30公里是边缘城市或副城的重要功能节点地区；30-60公里是新兴功能培育区域地区； 60-120公里是综合性城市培育区域。此外，港口（空港、河港）等特殊地区承载了临空经济区、分研发中心和服务中心、重工制造业、化工等特殊功能。 城市中心体系布局是与城市功能的圈层布局相对应的。通常，主中心位于城市 0-5公里范围内，集聚了金融、商务、办公等现代高端服务职能；城市副中心布局在5-10公里范围，依托某项市级功能发展专业化中心，如文化中心、商务中心、博览中心、体育中心等，副中心同时兼顾有服务区片基本生活功能；新城中心则布局在10公里以外，依托产业发展成为辐射区域或片区的新城。

城市体系的空间网络结构

城市体系的空间网络结构1．不同职能，不同规模的城市要发生交互作用，城市与区域之间也要发生交互作用，形成各自的势力范围。 城市体系的空间网络结构是研究一个国家或区域中城镇体系的点（城市与城市）、线（城市与联系通道）、面（城市与区域，吸引范围）三要素在空间的组合关系。 2．中心地理论 杜能的农业区位论（1826年《孤立国－孤立国对农业和国民经济的关系》） 韦伯的工业区位论（1909年《工业区位论－区位的纯理论》） 克里斯泰勒、廖什的城市区位论（1933年《德国南部的中心地》；1940年《经济的空间分布》）“没有中心地理论，就没有城市地理学” 克里斯泰勒的中心地理论是把城镇作为零售中心和服务中心，来探讨城镇体系的聚落规模、职能和分布的规律性的理论。 3．中心地理论的若干概念 1）中心职能或中心地职能：聚落遍在的为外部服务的作用，这种职能一般要集中在区域的中心。有这种职能的聚落叫中心地（Roadside路店；Hamlet小村，闾市；Village村庄,村市；Town 镇,镇市；City城，城市） 2）职能：提供商品或服务的作用（如加油站，停车场，银行，食品店） 企业单位：提供职能的单位（Establishment） 职能单元：一个企业单位提供一种职能叫一个职能单元，一个 企业单位提供两个职能或两个企业单位各提供一个职能叫两个职能单元，。。。。 3）门槛值和服务范围：维持一个职能单元存在所需的最起码的人口数或购买力服务范围有门槛范围、最大范围、实际范围 不同职能的门槛值和服务范围是不同的 职能的企业数与中心地的人口规模之间存在指数曲线关系 n b P = a * 当店数等于1时，P 就是该职能的门槛值 4）服务职能的等级：将不同职能按门槛值排队（按入门次序分），就有低阶职能和高阶职能之分。不同国家或地区服务职能的入门次序可能是不同的。（见表69） 5）中心地的等级：按中心地执行的职能的数量和职能的等级，可以把中心地分成不同的等级。规律性：中心地等级越高，中心职能越多，中心地人口越多（中心地的等级与中心职能数和中心地规模成正相关）；高级中心地不仅有低级中心地所具有的职能，而且有低级中心地所没有的较高级的职能，这些交高级的职能有较高的门槛和较大的服务范围；高级别中心地数量少，间距大，服务范围大 6）中心性：对中心地的等级的度量 克里斯泰勒用电话指数来度量中心性（用中心地的实际电话数减中心地的预期电话数为中心性指数，分成9级） 4．理论假设 1 无边的大平原；均质的肥力和水分；初始人口均匀分布；均匀的陆路联系；决定因素是距离；经营者和消费者有理智的行为。 简单说：均质平原和经济人 5．理论要点 1）形成一套呈三角形分布的中心地的等级体系，不同等级中心地有不同大小的六边形市场区2）不同级别的中心地和市场区一级一级相嵌套。低级中心地和市场区被高一级的所包括。

郑州市城市形态及空间结构分析

城市形态及空间结构分析 ——以郑州市为例 城市规划0902 祝相科200917020215 城市形态是城市建设和规划的重要依据，城市规划者的城市形态理念直接决定了城市规划的效果，以致影响城市的总体布局、城市发展的综合效果、交通组织和城镇群的合理分布，甚至关系到城市生产、生活质量、城市改造、城市合理发展方向等一系列重大问题。 城市空间是各种人类活动与功能组织在城市地域上的空间投影，是城市建设与发展的载体，城市空间结构的研究是城市发展战略规划的核心内容，城市的区域分析、定位研究以及发展目标的实现等研究最终均要落实到空间上。因此，城市空间结构的合理性对城市的可持续发展也尤为重要。 有学者认为城市结构与城市形态互为表里，城市结构表现为城市发展中的内在的动力支撑要素，城市形态则表现为城市发展的外部显性的状态和形式。城市空间结构只是城市结构的一部分，表达的是要素在空间组合上的关系，这种关系即为城市相互作用。城市结构实际上既决定了城市形态，也最终决定了城市空间结构。也就是说，城市空间结构就是能够通过城市相互作用体现为城市形态的那部分城市结构。 其实，目前对城市形态并没有形成统一的概念。纵观学者们对城市形态的理解和表述，从横的方面来看，城市形态具有物质和非物质两种表现形式，物质方面主要指城市各有形要素的空间布置方式，包括街道网的结构形式，各种功能的地域分异、城市土地利用模式和建筑环境以及中心城市和相邻城镇群组之间的空间位置关系和结构变化特征等；非物质的主要包括城市生活方式、文化观念和价值观念等所形成的城市社会精神面貌和城市文化特色。从纵的方面来看，城市形态并不是单一的，而是拼贴式的，是各个历史时期的文化积淀的汇合；城市形态不是一成不变的，它会随历史的变化而产生渐进式、碎片式的变化，通过这种渐变，既可以保持城市文化的延续，又能不断地更新。不过每一个不同时期，都会有一种反映时代特色的占主体的城市形态。 郑州市城市形态演变过程： 郑州市的城市形态经历 了“块状发展一点轴延伸一组 团分散-一体两翼”的过程， 城市的内部填充主要发生于 老城区与京广铁路线之间，井 向南北方向蔓延。而近20年 则是组团分散-一体两翼的转 变。并且随着城市规模的扩大， 两翼“生长臂”的不断延长， 中心城区的中心功能尤其需 要不断强化才能满足两翼生 长的要求。

大跨建设 结构——空间结构体系

大跨建筑 屋架结构体系——高跨比：1:6

二、空间结构体系 (一)网架结构体系 网架的优点 ? 结构组成灵活多样但又有高度的规律性，适应各种支承条件和各种建筑造型，可适 应各种建筑方面的要求

?网架高度内的空间可以用以设置管道等设施，网架结构外露或部分外露，因其几何图形的规则，可以丰富建筑效果 ?网架的结构高度较小，不仅可以有效地利用建筑空间，而且能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构 ?杆件类型划一，适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装 网架结构受力特点 ?具有各向受力的性能，它改变了一般平面桁架的受力状态，是高次超静定空间结构?网架结构的各杆件之间互相起支撑作用，整体性强、稳定性好，空间刚度大，是一种良好的抗震结构型式，尤其对大跨度建筑其优越性更为显著 ?在结点荷裁作用下，网架的杆件主要承受轴力，充分发挥材料强度，节省钢材 网架的分类 1、几何形态上分：平板网架、柱面网架、球面网架 2、平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系 3、螺栓球节点、焊接球节点 4、双层网架、多层网架 四角锥体网架的上弦和下弦平面均 为方形网格，上下弦错开半格，用斜 腹杆连接上下弦的网格交点，形成一 个个相连的四角锥体。四角锥体网架

网架的选型 ?对于矩形平面、周边支承情况，当其边长比小于或等于1．5时，宜选用斜放四角锥网架，棋盘形四角锥网架，正放抽空四角锥网架，也可考虑两向正交斜放网架，两向正交正放网架。 ?正放四角锥网架耗钢量较其他网架高，但杆件标准化程度比其他网架好，目前采用较多。 ?对于中小跨度，也可选用星形四角锥网架和蜂窝形三角锥网架。当边长比大于1．5时，宜先用两向正交正放网架，正放四角锥网架和正放抽空四角锥网架。当平面狭长时，可采用单向折线形网架。 网架的结构高度 ?网处的高度（即厚度）直接影响网架的刚度和杆件内力。增加网架的高度可以提高

城市空间结构

城市空间结构研究一直是西方城市地理学研究的传统领域，从20世纪初期以来获得了长足的发展，形成了诸多的理论流派。从20世纪20年代到60年代，生态学派、区位学派、新古典主义学派、行为学派是城市空间结构研究的主流;20世纪70年代，新马克思主义学派成为主流。在20世纪80年代以后又形成了后结构主义和后现代主义。 （1）社会生态主义学派 最具代表性的要数芝加哥学派关于城市空间结构的三大经典模型，即同心圆理论、扇形理论和多核心理论。1923年美国社会学家伯吉斯提出同心圆城市结构学说。他在研究芝加哥的土地利用和社会特点后，提出了由五个同心圆带组成的城市格局。他认为在城市不断扩张的同时，形成了不同质量的居住带，依次向外为:①市中心为商业中心区;②过渡带;③工人住宅带;④良好住宅带;⑤通勤带。20世纪30年代，美国社会学家霍伊特提出了扇形理论。他认为城市由市中心沿着主要交通路线发展或沿阻力障碍最小的路线延伸，故城市结构呈放射状的扇形模式。1945年，美国社会学家哈里斯和E.L.厄尔曼提出多核心理论，多核心城市结构是一种比较现实的模式，反映了城市发展的多核心化和郊区化。 （2）城市区位主义学派 德国地理学家克里斯塔勒于1933年出版了《南部德国的中心地》一书，提出了中心地理论，这也是近代空间经济研究的重要理论。他继承了古典经济研究方法，运用抽象的理论演绎方法建立了精确化的理论。德国地理学家克里斯塔勒通过对德国南部城市和中心聚落进行大量调查，他发现一定区域内的中心地在职能、规模和空间形态分布上具有一定规律性，中心地空间分布形态会受市场、交通和行政三个原则的影响而形成不同的系统。此后，德国学者廖什论证并发展了中心地理论。 （3）行为主义学派 社会行为学派出现于二十世纪六十年代，它克服了社会生态学派和经济区位学派对人简单化和理想化假设的缺点，认为在现实社会中土地利用者的区位决策行为因价值观、思维方式、知识水平和掌握信息等方面的影响不可能达到利益最大化的程度，而且最大经济效益和最佳效用并非人们进行区位决策的唯一目的。 （4）新马克思主义学派 新马克思主义学者认为，对城市空间结构的解析应建立在社会结构体的层面上，而不是建立在个体选址行为上，因为社会结构体系是个体选址行为的根源，资本主义的城市问题是资本主义的社会矛盾的空间表现。 1

大跨空间结构答案

四、简答题（共20分,每小题5分） 1.在进行网架节点设计时，有哪些基本要求？ 答：①牢固可靠，传力明确简捷；（1分） ②构造简单，制作简单，安装方便；（1分） ③用钢量省，造价低；（1分） ④构造合理，使节点尤其是支座节点的受力状态符合设计计算假设。（2分） 2.确定网架结构的网格尺寸时，需要考虑哪些因素？ 答： 1)与屋面材料有关。钢筋混凝土板尺寸不宜过大，否则安装有困难，一般不宜超过 3m；当采用有檩体系构造方案时，网架一般不超过6 m。（3分） 2)与网架高度有一定比例关系。夹角过大、过小，节点构造会产生困难。（2分） 3. 当网架只承受恒载、活载、风载作用时，应考虑哪些荷载组合？ 答： ①永久荷载+可变荷载（1分） ②②永久荷载+半跨可变荷载（2分） ③网架自重+半跨屋面板+施工荷载（2分） 4．在螺栓球节点网架中杆件的计算长度L0等于杆件几何长度L，而在焊接球节点网架中杆件的计算长度L0小于杆件几何长度L，试说明理由。 答：在焊接球网架中，焊接球通过焊缝与杆件连接，由于焊接抗弯刚度大，工作性能接近于刚节点，故计算长度L0

市场常供钢管。（4）考虑到杆件材料负公差的影响，宜留有适当的余地。 6.用有限单元法对网架进行分析时，采用了哪些基本假设？ 答：①假定节点为铰节点，每个节点有三个自由度，忽略节点刚度的影响；②荷载作用在网架节点上，杆件只承受轴力；③材料在弹性阶段工作，符合胡克定律；④假定网架的变形很小，由此产生的影响予以忽略。 7.屋面排水坡度的做法共有几种方式？这几种方式有何特点？ 答：（1）上弦节点上加小立柱找坡：当小立柱较高时，应注意小立柱自身的稳定性，此法构造比较简单。（2）网架变高度：当网架跨度较大时，会造成受压腹杆太长的缺点。（3)支承柱变高：采用点支撑的网架可用此法找坡。（4）整个网架起拱：一般用于大跨度网架。网架起拱后，杆件、节点的规格明显增多，使网架的设计、制造、安装复杂化。 8．焊接球节点有哪些优缺点？ 答：优点：构造和制造均较简单，球体外型美观、具有万向性，可以连接任意方向的杆件。缺点：用钢量较大，节点用钢量占网架总用钢量的20%~25%；冲压焊接费工，焊接质量要求高，现场仰焊、立焊占很大比重；杆件下料长度要求准确；当焊接工艺不当造成焊接变形过大后难于处理。 9.空间结构与平面结构有何不同？ 答：平面结构,荷载作用方向平行于结构中面并沿结构中面方向均匀分布,或不同平面的结构单一在各向平面内的平行荷载作用下相互间的合作效应没有影响或影响很小。空间结构，具有不宜分解为平面结构体系的三维形体,具有三维受力特性,在荷载作用下呈空间工作的结构。 10.空间结构有哪几种基本类型？各类基本类型有哪些主要形式？ 答：（1）实体结构（薄壳、折板、平板）。（2）网格结构（网架、网壳、立体桁架）。（3）张力结构（悬索、薄膜）。（4）混合结构（张弦梁（桁架）、斜拉网架（网壳）、索承网壳） 11.何为实体结构、网格结构、弦力结构、混合结构？ 答：实体结构：用钢筋混凝土材料建造，内部无空洞或空洞率很小的结构，特点①以薄膜压力为主，能充分发挥混凝土强度；②折板抗弯刚度大，可作为受弯和压弯构件；③既是承重结构，又是维护结构；④曲面壳体模板复杂，耗工、耗材、耗时。网格结构：由标准化的刚构件和加大组成，并按一定规律相连而成的高次超静定空间网状结构。张力结构：通过对

区域城镇体系空间结构理论

区域城镇体系空间结构理论 （1）中心地理论 中心地理论是由德国城市地理学家克里斯塔勒和德国经济学家廖什提出的，20世纪50年代起开始流行于英语国家，之后传播到其他国家，被认为是20世纪人文地理学最重要的贡献之一。 1）理论模型 克里斯塔勒推导了在理想地表上的聚落分布模式：各级供应点必须达到最低数量以使商人的利润最大化；一个地区的所有人口都应得到每一种货物的提供或服务。为达到这一条件，同级中心地按有规则的等边三角形网排列，每个中心地拥有六边形的市场区。 2）廖什景观 1940年，德国经济学家奥古斯特？廖什利用数学推导和经济学理论，得出了一个与克里斯塔勒学说完全相同的区位模型六边形。 与克里斯塔勒的工作相比，廖什更多的是从企业区位的理论出发，通过逻辑推理方法，提出了自己的生产区位经济景观，即通常称为的廖什景观。 （2）核心与边缘理论 1）均衡增长与不均衡增长 均衡增长论以纳克斯为代表。他认为，落后国家和地区容易产生一种恶性循环，影响资本积累。恶性循环表现在供给和需求两方面。 他认为，多部门平衡投资，可以使各部门互为顾客，依靠提高劳动生

产率，进而提高收入、提高购买力，使国内需求扩大，诱发投资，扩大生产。因而，平衡增长是提高增长速度的工具。 2）增长极理论 增长极理论首先由法国经济学家佩鲁于1950年提出，后经赫希曼、布德维尔、汉森等学者进一步发展。 该理论认为，经济发展并非均衡地发生在地理空间上，而是以不同的强度在空间上呈点状分布，并接各种传播途径，对整个区域经济发展产生不同的影响，这些点就是具有成长以及空间聚集意义的增长极。3）核心一边缘模式 以核心和边缘作为基本的结构要素，核心区是社会地域组织的一个次系统，能产生和吸引大量的革新；边缘区是另一个次系统。与核心区相互依存，其发展方向主要取决于核心区。棱心区与边缘区共同组成一个完整的空间系统。

城市空间理论

城市空间理论 空间是人类进行各种社会经济活动的场所，空间的配置是人类进行各种行为的产物，依据不同的原则可以形成不同的空间配置和不同规模等级空间相互密切的有机整体，其间必定存在着某种联系，这种配置和联系就组成了空间。 城市的发展和地理空间密不可分。地理空间是一个区域或国家的最为宝贵的资源，所以城市空间发展是地理空间的一个重要组成部分。 城镇布局是城市化的产物，城镇空间布局是区域空间布局重要内容之一。城镇体系的空间分布包含两方面的重要内容，一是城镇体系的规模分布，二是城镇体系的区位分布。 要实现城镇体系可持续发展就要在不损害城镇体系生态进程的前提下，结合区域特点，促使城镇体系在社会和经济发展中作出持续性贡献的城镇体系发展模式。其旨在以区域为基础，兼顾发展和环境两个方面，发挥人的主观能动性，调控城镇体系的进程。 1、理论基础 1.1空间结构理论 经济活动的空间结构也称经济（产业）地域结构，即人类经济活动的地域（空间）组合关系，也即是经济地域的主要物质内容在地域空间上的相互关系和组合形式。 空间结构一直是空间经济学与经济地理学关注的基本问题。地域空间结构实际上是个人和社会组织空间偏好与选择的结果，是经济均衡在空间维度下的集中体现，个人和社会选择的各种要素均会对地域空间结构产生实际的影响。1.1.1“田园城市”理论 “田园城市”理论是1898年由英国人霍华德提出的。田园城市是为安排健康的生活和工业而设计的。其规模要有可能满足各种社会生活，但不能太大，被乡村带包围，全部土地归公众所有或者托人为社区代管。对霍华德来说，“田园城市”并不是他的奋斗目标，而只是实现他所追求的目标“社会城市”的一个局部试验和示范。也就是说“田园城市”只是“社会城市”的一个组成部分，“社会城市”是一个全新的田园城市群体的组合。即“社会城市”是由一个中心城市和若干个名称和设计各异的田园城市组成的城市群，各城市之间依靠放射状和环

城市空间形态分析

城市空间形态分析 (提要) 目前,人类社会已经进入了21世纪,现代城市设计也走过了几十个年头.城市空间的设计却经历了很大的变化.本文主要分析了城市空间的物质形态方面的内容. 关键词:城市空间,实-虚, “空间”—“形体”,图形—背景,视觉秩序,空间序列,”线”—“面”.. 一.城市空间的基本要素. 1. 道路 大多数人都是通过在城市大街,小巷车行或步行过程中使用和体验城市的，这是很重要的一类城市空间. (1)城市主干道主干道是城市的交通要道,行车速度快.因此两侧建筑高度与主干道空间宽度之比,一般在1/2~1/4之间;建筑宽度与主干道宽度之比,一般在1~2之间.因为车辆在高速行进中,如果多数建筑较短,空隙也较短,从速度较高的车辆中往外看,变化太快,不仅凌乱,而且造成视觉上的闪跃感,令人感觉眩晕.所以主干道两侧一板式建筑为主时(包括塔式建筑的较高群房),建筑物较长,空隙则宜较小,视线稳定在建筑上,以减小虚实的频繁变化造成的闪跃感;反之,如塔式建筑较多时,因其面宽不大,宜加大空隙,让视觉稳定在空隙的绿化或天空上,以减少闪跃感.这往往也符合日照间距的要求.

(2)次干道和支路前者是沟通主干道和支路的联系,后者是出入地块和小区等地段必经之途.一方面次干道和支路吸引的交通比主干道少,行车速度慢;另一方面,有些段落也有商业建筑,甚至店铺密集,因而人们不仅是路过,有时也可能是目的地.所以两侧建筑与道路空间密度的关系宜选在强场范围内.为达到良好的建筑尺度感,可以将建筑里面分割.在商业密集地段,建筑宽度(长度)延续不断也关系不大,因为这种地段,人们更关心的是店铺和商品,而不是建筑体量和轮廓线. (3)步行街顾名思义是不准车辆通行,只供行人自由漫步的.步行街有两种,一种是步行商业街,一种是步行游览街.步行商业街两侧建筑与街道空间宽度的关系应该选择在强场范围之内,一般可在10~30m之间.局部街段有休息和休闲的地方可以部分放宽.步行商业街两侧建筑高度和街道宽度之比一般可在1左右,有利形成热闹兴旺的氛围.由于步行商业街较狭窄,建筑高度和道路空间宽度之比较大,所以街道走向最好以南北向为主,既可以在冬季保证有温暖的日照,避免阴暗寒冷;又可在夏季提供凉爽的遮荫,躲开阳光炎热.北端最好有较高大的建筑,即可阻挡冬季寒风,又可有良好的对景构成景观的高潮.步行游览街,大都选在自然风景宜人,或是文化设施集中的地方,人们可以在其中自由漫步,在开阔幽雅的环境中自由自在的休息和回味.即步行游览街空间宽度应大于60m;两侧建筑高度和空间宽度之比一般宜小于1/2,建筑宽度和道路空间宽度之比宜小于1;建筑之间的空隙要大于建筑长度;使步行游览街处于开放空间状态,任人精神放松,自由遨游. 2.边沿 是指两个不同区之间形成的一条通边,它不一定是一条道路的立面.边沿的典型例子是城市天际线.例如人们在杭州西湖中泛舟,可以观看到城市呈现为边的形态.有是从城市外围的某一风景点,头国郊区的田野观看城市,也能看到这种边沿. 城市天际线是研究城市空间体系中极重要的方面.外来者往往从城市以外很远就可以看见它,获得关于城市的第一印象.天际线有实虚双重效果:由建筑实体轮廓形成的是实在的天际线;由建筑实体跨越空隙连线组成的是虚拟天际线.天际线设计要适当考虑原有城市文脉;或平坦缓和,或急剧欺负,或旧区平缓新区高耸等.因地制宜,形成韵律,烘托高潮. 3.结点 指城市广场或道路交叉口,或河道方向转变处等非线形空间在城市的出入口

最新大跨建筑 结构——空间结构体系

大跨建筑结构——空间结构体系

大跨建筑 屋架结构体系——高跨比：1:6 屋架形式及适用跨度 平行弦屋架拱形屋架折线形屋架梯形屋架 杆件受力不均匀，用料较多力情况虽然合 理，但由于上弦 各节点都落在抛 物线上，尺寸很 零件，施工不方 便 三角形屋架适用 于较小跨度的屋 盖(跨度宜在15m 以内) 弦支点座落在抛 曲线附近，所 以，受力比较合 理，折线形屋架 采用较多 上弦扦出两个坡 度较小的斜直线 组成，半边屋架 的外轮廓线为梯 形，斜杆呈人字 形。这种屋架的 刚度、构造比较 简单，自重较 大，一般用于跨 度为24m一36m 的工业建筑物

二、空间结构体系(一)网架结构体系网架的优点

?结构组成灵活多样但又有高度的规律性，适应各种支承条件和各种建筑造型，可适应各种建筑方面的要求 ?网架高度内的空间可以用以设置管道等设施，网架结构外露或部分外露，因其几何图形的规则，可以丰富建筑效果 ?网架的结构高度较小，不仅可以有效地利用建筑空间，而且能够利用较小规格的杆件建造大跨度的结构 ?杆件类型划一，适合于工厂化生产、地面拼装和整体吊装 网架结构受力特点 ?具有各向受力的性能，它改变了一般平面桁架的受力状态，是高次超静定空间结构 ?网架结构的各杆件之间互相起支撑作用，整体性强、稳定性好，空间刚度大，是一种良好的抗震结构型式，尤其对大跨度建筑其优越性更为显著 ?在结点荷裁作用下，网架的杆件主要承受轴力，充分发挥材料强度，节省钢材 网架的分类 1、几何形态上分：平板网架、柱面网架、球面网架 2、平面桁架系、四角锥体系、三角锥体系 3、螺栓球节点、焊接球节点 4、双层网架、多层网架 网架材料——钢材：钢管、型钢、钢球

西方城市空间结构理论

西方城市空间结构研究的理论和方法 一、引言 在战后20多年的经济增长以后，资本主义国家在70年代经历了数次经济衰退，最终导致了全球性的经济危机。与资本主义历史上的各次经济危机一样，随之而来的是世界经济格局的重组，表现为全球经济的一体化、跨国公司在世界经济中的主导作用和新一轮的国际劳动分工。 伴随着世界经济格局的重组，城市和区域演化(urban and regional transformation)进入了一个活跃时期。地域发展的不均衡状态更为突出，表现在各个空间层面上。更为重要的是，城市和区域演化的内在机制变得更为错综复杂，包含了不同范畴中和不同层面上的各种因果过程。 80年代后期以来，城市和区域的结构重组(urban and regional restructuring)成为一个重要的研究领域，地域实证研究是这个领域的主要课题。本文将回顾西方城市空间结构研究的理论和方法，在社会学科和地理学科的一些新发展的基础上，阐述城市空间结构的研究框架，并以西方大城市的空间结构演化作为示例。 二、城市空间结构的概念发展 城市空间结构是一个跨学科的研究对象，由于各个学科的研究角度不同，难以形成一个共同的概念框架。尽管如此，许多学者对于城市空间结构的概念进行了多方面的探讨。 Foley和Webber是试图建构城市空间结构概念框架的早期学者之一。根据Foley(1964年)的观点，城市结构的概念框架应该是多层面的。首先，城市结构包括三种要素，分别是文化价值、功能活动和物质环境；第二，城市结构包括空间和非空间两种属性，城市结构的空间属性是指文化价值、功能活动和物质环境的空间特征；第三，城市空间结构包括形式和过程两个方面，分别指城市结构要素的空间分布和空间作用的模式；Fo1ey认为，尽管每个历史时期的城市结构在很大程度上取决于前一历史时期，城市结构的演变还是显而易见的，因而有必要在城市结构的概念框架中引入第四层面，即时间层面。 基于Foley的概念框架，Webber(1964年)的论述限于城市结构的空间属性，包括形式和过程两个方面。城市空间结构的形式是指物质要素和活动要素的空间分布模式，过程则是指要素之间的相互作用，表现为各种交通流。相应地，城市空间被划分为“静态活动空间”(adapted space)(如建筑)和“动态活动空间”(channel space)(如交通网络)。 Bourne(1971年)试图用系统理论的语汇使城市空间结构概念的表述更为严密。Bourne 认为：第一，系统理论强调各个要素之间的相互关系，这正是城市空间结构的本质所在；第二，系统理论的中性立场使之能够适用于不同的观点和理念。 运用系统理论的语汇并以图示的方式，Bourne描述了城市系统的三个核心概念。①城市形态(urban form)是指城市各个要素(包括物质设施、社会群体、经济活动和公共机构)的空间分布模式(见图1a，土地使用模式表示城市要素的空间分布)；②城市要素的相互作用(urban interaction)是指城市要素之间的相互关系，使之整合成为一个功能实体，被称为子系统(见图1b，不同功能节点之间的交通流表示城市要素之间的相互作用)；③城市空间结构(urban spatial structure)是指城市要素的空间分布和相互作用的内在机制，使各

城市体系的空间网络结构(精)

城市体系的空间网络结构 1．不同职能，不同规模的城市要发生交互作用，城市与区域之间也要发生交互作用，形成各自的势力范围。 城市体系的空间网络结构是研究一个国家或区域中城镇体系的点（城市与城市）、线（城市与联系通道）、面（城市与区域，吸引范围）三要素在空间的组合关系。 2．中心地理论 杜能的农业区位论（1826年《孤立国－孤立国对农业和国民经济的关系》） 韦伯的工业区位论（1909年《工业区位论－区位的纯理论》） 克里斯泰勒、廖什的城市区位论（1933年《德国南部的中心地》；1940年《经济的空间分布》）“没有中心地理论，就没有城市地理学” 克里斯泰勒的中心地理论是把城镇作为零售中心和服务中心，来探讨城镇体系的聚落规模、职能和分布的规律性的理论。 3．中心地理论的若干概念 1）中心职能或中心地职能：聚落遍在的为外部服务的作用，这种职能一般要集中在区域的中心。有这种职能的聚落叫中心地（Roadside路店；Hamlet小村，闾市；Village村庄,村市；Town镇,镇市；City城，城市） 2）职能：提供商品或服务的作用（如加油站，停车场，银行，食品店） 企业单位：提供职能的单位（Establishment） 职能单元：一个企业单位提供一种职能叫一个职能单元，一个 企业单位提供两个职能或两个企业单位各提供一个职能叫两个职能单 元，。。。。 3）门槛值和服务范围：维持一个职能单元存在所需的最起码的人口数或购买力服务范围有门槛范围、最大范围、实际范围 不同职能的门槛值和服务范围是不同的 职能的企业数与中心地的人口规模之间存在指数曲线关系 P = a * b n 当店数等于1时，P 就是该职能的门槛值 4）服务职能的等级：将不同职能按门槛值排队（按入门次序分），就有低阶职能和高阶职能之分。不同国家或地区服务职能的入门次序可能是不同的。（见表69）5）中心地的等级：按中心地执行的职能的数量和职能的等级，可以把中心地分成不同的等级。规律性：中心地等级越高，中心职能越多，中心地人口越多（中心地的等级与中心职能数和中心地规模成正相关）；高级中心地不仅有低级中心地所具有的职能，而且有低级中心地所没有的较高级的职能，这些交高级的职能有较高的门槛和较大的服务范围；高级别中心地数量少，间距大，服务范围大 6）中心性：对中心地的等级的度量 克里斯泰勒用电话指数来度量中心性（用中心地的实际电话数减中心地的预期电话数为中心性指数，分成9级） 4．理论假设 无边的大平原；均质的肥力和水分；初始人口均匀分布；均匀的陆路联系；决定因素是距离；经营者和消费者有理智的行为。 简单说：均质平原和经济人 5．理论要点 1）形成一套呈三角形分布的中心地的等级体系，不同等级中心地有不同大小的六边形市场区

基于分形理论的齐齐哈尔市城镇体系空间结构研究

2008年2月吉林师范大学学报(自然科学版) .1第1期Journal of Jilin Normal University (Natural Science Edition)Feb.2008 收稿日期:2007-10-23 第一作者简介:杨晓楠(1982-),女,黑龙江省肇东人,现为东北师范大学城市与环境科学学院在读硕士研究生.研究方向:城市地理与城乡规划. 基于分形理论的齐齐哈尔市城镇体系空间结构研究 杨晓楠1,高晓东2 (1.东北师范大学城市与环境科学学院,吉林长春130024;2.齐齐哈尔市城市规划设计研究院,黑龙江齐齐哈尔161006) 摘 要:运用分形理论和方法对齐齐哈尔市城镇体系空间结构的聚集维数、 网格维数、关联维数进行了测算.三种维数的测算结果表明:57个镇的空间分布从市区向四周密度是递增的,这是不正常的,各城镇以近似于几何中心的富裕镇表现出了较好的聚集形态;57个镇及市区空间分布的总体均衡性适中;9个县城及市区的空间分布比较集中,空间关联性较强.最后,对测算结果所揭示的问题进行了进一步的深入思考. 关键词:城镇体系;空间结构;分形维数;齐齐哈尔市 中图分类号:K928.5 文献标识码:A 文章编号:1000-1840-(2008)01-0093-03 分形理论是美国科学家曼德尔布罗特(B.B.Mandelbrot)于20世纪70年代中期创立的一门自组织理论,它是解决欧氏几何难以描述的复杂问题的一种十分奏效的理论方法,无标度、自相似性是分形的两 个基本特征.地理学研究对象的复杂多变使得分形理论在地学诸多领域有着十分广阔的应用前景.城镇体系空间结构是指城镇体系内各个城镇在地域空间中的位置分布、联系及其组合状态.研究表明城镇体系的空间分布具有无标度性,显示出统计分形,刻画城镇体系空间结构的有效参数是分形维数[1] . 本文通过测算齐齐哈尔市城镇体系空间结构的聚集维数、网格维数、关联维数,从定量的角度探究齐齐哈尔市城镇体系空间结构特征,以期为齐齐哈尔市城镇体系空间结构优化及相关理论和实证研究提供一定的参考. 1 研究区的基本特征 齐齐哈尔市位于东经122 24 ~126 41 ,北纬46 13 ~48 56 ,地处黑龙江省西部地区的松嫩平原,是全省第二大城市.全市总人口约5.57 106人,土地总面积42469km 2 ,土地形状为东北西南走向的条带状.下辖市区(包括7个区)及8县1市,共有57个镇. 2 齐齐哈尔市城镇体系空间结构的分形研究 2.1 聚集维数(城镇体系随机分布的向心性) (1)基本模型:利用回转半径方法测算城镇体系 空间聚集的分维数,考虑到回转半径的单位取值会影响分维的数值,可将其转化为平均半径R S [2]: R S = (1 S S i=1 r 2i )1 2 (1) 式中, R S 表示平均,S 为城镇个数,r i 为i 第个城镇到中心城市的欧氏距离.一般有分维关系:R S S 1/D ,D 为分维,即聚集维数. (2)地理意义:当D <2时,城镇体系的要素空 间分布从中心向四周是密度衰减的;当D =2时,城镇体系的要素分布在半径方向上是均匀变化的;当D >2时,城镇体系的要素分布从中心向四周是密度递增的,这是一种非正常的情况[3]. (3)具体测算:在MapInfo 中将地图数字化,由于研究范围较小,地图投影的影响暂可忽略.以齐齐哈尔市市区为测算中心,测量57个镇到市区的欧氏距离r i ,将r i 从小到大进行排序,再用(1)式将其转化为平均半径R S (见表1),将点(S,R S )绘成(ln ln ) 坐标图(见图1). 从图中可以看出系统具有分形几 图1 以市区为测算中心,城镇体系的随机聚集特征 93

常见建筑结构体系及其特点

常见建筑结构体系及其特点 一、混合结构体系 混合结构房屋一般是指楼盖和屋盖采用钢筋混凝土或钢、木结构，而墙、柱和基础采用砌体结构建造的房屋。也可认为是指同一房屋结构体系中采用两种或两种 以上不同材料组成的承重结构 根据承重墙所在的位置划分为 横墙承重方案 其受力特点是：主要靠横墙支撑楼板，横墙是主要承重墙。纵墙主要起维护、隔 断和维持横墙的整体作用，故纵墙是自承重墙。该方案的优点是：横墙较密，房 屋横向刚度大，整体刚度好，其缺点是：平面布置不灵活。 纵墙承重方案 其特点是：把荷载传给梁，由梁传给纵墙，纵墙是主要承重墙，横墙只承受小部 分荷载，横墙的设置主要为了满足房屋刚度和整体性的需要，它的间距比较大。 优点是：房屋的空间可以比较大，平面布置比较灵活，墙面积较小，缺点是：房 屋的刚度较差。 纵横墙承重方案 根据房屋的开间和进深要求，有时需要纵横墙同时承重，即为纵横墙承重方案。 这种方案的横墙布置随房间的开间需要而定，横墙的间距比纵墙的小，所以房屋的横向刚度比纵墙承重方案有所提高。 内框架承重方案 房屋有时由于使用上要求，往往要用钢筋混凝土柱代替内承重墙，以取得较大的空间。其特点是：由于横墙较小，房屋的空间刚度较差。 二、框架结构体系 框架结构是利用粱、柱组成的横、纵两个方案的框架形成的结构体系。它同时承受竖向荷载和水平荷载。 由梁和柱这两类构件通过刚节点连接而成的结构称为框架，当整个结构单元所有的竖向和水平作用完全由框架承担时，该结构体系成为框架结构体系。有钢筋混凝土框架、钢框架和混合结构框架三类。

框架结构体系具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构。同时框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配 整体式结构，以缩短施工工期。 框架结构体系的缺点为：①框架节点应力集中显著；②框架结构的侧向刚度小，属柔性结构框架，在强烈地震作用下，结构所产生水平位移较大，易造成严重的非结构性破性；③对于钢筋混凝土框架，当高度大、层数相当多时，结构底部各 层不但柱的轴力很大，而且梁和柱由水平荷载所产生的弯矩亦显著增加，从而导致截面尺寸和配筋增大，对建筑平面布置和空间处理，就可能带来困难，影响建筑空间的合理使用，在材料消耗和造价方面，也趋于不合理。 三、剪力墙体系 剪力墙体系是利用建筑物的墙体（内墙和外墙）做成剪力墙来抵抗水平体力。剪力墙一般为钢筋混凝土墙，厚度不小于140mm。剪力墙的间距一般不小于3~8m，适用于小开间的住宅和旅馆等。一般在30m高度范围内都适合。 剪力墙结构的优点是侧向刚度大，在水平荷载作用下侧移小，其缺点是剪力墙的间距有一定限制，建筑平面布置不灵活，不适合要求大空间的公共建筑，另外结构自重也较大，灵活性就差。一般适用住宅、公寓和旅馆。 四、框架—剪力墙结构 框架—剪力墙结构是在框架结构中设置适当剪力墙的结构。 框架—剪力墙具有框架结构平面布置灵活，有较大空间的优点，又具有侧向刚度较大的优势特点。 框架结构的建筑布置比较灵活，可以形成较大空间，但抗侧刚度较小，抵抗水平力的能力较弱；剪力墙结构的刚度较大，抵抗水平力的能力较强，但结构布置不灵活，难以形成大空间。框架—剪力墙结构结合了两个体系各自的优点，因而广泛地应用于高层办公楼及宾馆等建筑中。 五、筒体结构 筒体结构主要抗侧力，四周的剪力墙围成竖向薄壁筒和柱框架组成竖向箱形截面 的框筒，形成整体，整体作用抗荷。 由密柱高梁空间框架或空间剪力墙所组成，在水平荷载作用下起整体空间作用的 抗侧力构件称为筒体（由密柱框架组成的筒体称为框筒；由剪力墙组成的筒体称为薄壁筒）。由一个或数个筒体作为主要抗侧力构件而形成的结构称为筒体结构， 它适用于平面或竖向布置繁杂、水平荷载大的高层建筑。 六、桁架结构体系 桁架是由杆件组成的结构体系。

城 市 体 系 空 间 结 构

城市体系空间结构 空间是人类进行各种社会经济活动的场所，空间的配置是人类进行各种行为的产物，依据不同的原则可以形成不同的空间配置和不同规模等级空间相互密切的有机整体，其间必定存在着某种联系，这种配置和联系就组成了空间。 城市的发展和地理空间密不可分。地理空间是一个区域或国家的最为宝贵的资源，所以城市空间发展是地理空间的一个重要组成部分。 城镇布局是城市化的产物，城镇空间布局是区域空间布局重要内容之一。城镇体系的空间分布包含两方面的重要内容，一是城镇体系的规模分布，二是城镇体系的区位分布。 要实现城镇体系可持续发展就要在不损害城镇体系生态进程的前提下，结合区域特点，促使城镇体系在社会和经济发展中作出持续性贡献的城镇体系发展模式。其旨在以区域为基础，兼顾发展和环境两个方面，发挥人的主观能动性，调控城镇体系的进程。 1空间结构理论 经济活动的空间结构也称经济（产业）地域结构，即人类经济活动的地域（空间）组合关系，也即是经济地域的主要物质内容在地域空间上的相互关系和组合形式。 空间结构一直是空间经济学与经济地理学关注的基本问题。地域空间结构实际上是个人和社会组织空间偏好与选择的结果，是经济均衡在空间维度下的集中体现，个人和社会选择的各种要素均会对地域空间结构产生实际的影响。 1.1“田园城市”理论 “田园城市”理论是1898年由英国人霍华德提出的。田园城市是为安排健康的生活和工业而设计的。其规模要有可能满足各种社会生活，但不能太大，被乡村带包围，全部土地归公众所有或者托人为社区代管。对霍华德来说，“田园城市”并不是他的奋斗目标，而只是实现他所追求的目标“社会城市”的一个局部试验和示范。也就是说“田园城市”只是“社会城市”的一个组成部分，“社会城市”是一个全新的田园城市群体的组合。即“社会城市”是由一个中心城市和若干个名称和设计各异的田园城市组成的城市群，各城市之间依靠放射状和环状的交通网络相联系，把社会城市联结成一个整体。田园城市理论直接孕育了英国现代卫星城镇规划理论，对城镇的空间布局具有一定的指导意义。

城市空间形态及变化

2.1 城市空间形态及变化 学案（人教版选修4） 学习目标 1.理解城市空间形态的概念和类型。2.了解城市形态特点，掌握影响城市空间形态形成的因素。3.理解城市空间形态的演化规律。4.理解如何通过调控城市空间形态来缓解城市问题。5.了解城市空间形态的发展趋势。6.通过本节的学习，学会理论联系实际，调查自己所在的城市属于何种空间形态，了解其变化趋势，从可持续发展的角度对本区域城镇的合理布局提出建议。 一、城市空间形态及其形成 1．概念：城市一经产生，就占据着一定的地表空间，并在各种自然、人为因素的制约和影响下，形成一定的①________________。 2．城市空间形态类型??????? ② 型 带型 ③ 型 组团型 ④ 型散点型 二、城市空间形态的变化及其调控 1．城市空间形态的变化 (1)演变规律：⑤________________。 (2)演变过程：最初的居民点→呈⑥______________→更大的块状→更复杂的形态。 2．城市空间形态的调控方法 (1)合理地规划和控制⑦__________的用地规模，以郊区环状绿化带限制其无序蔓延。 (2)保持强大的⑧________________功能，同时建立城市的次级中心，引导城市向多方向扩展，形成更大的⑨______________形态。 (3)适当分散城市功能，在郊区绿色环带外圈，培育一系列新开发区和⑩____________。 3．理想的城市空间形态模式：?____________________。 一、城市空间形态的差异

者有其形成的共同因素——地形、河流、交通，具有共同的特征，即都分为不同的、相对独立的多个生产生活组合，但其形态上辨认比较容易，组团型的几片生产和生活组合区之间不相连且有一定距离，而带型和放射型虽然几片生产和生活组合区间有一定距离，但各片之间是相连的，因此抓住各自形态即能容易区分。 典例1 读图，完成下列问题。 我国A 城市示意图 (1)图A 城市为________，判断依据是________________。 (2)A 城市的空间形态为________，形成这种形态的因素是________。 (3)该城市在今后发展中的优缺点分别是什么？ 答案 (1)重庆 地处长江与嘉陵江交汇处 (2)组团型 地理环境 (3)优点：城市接近大自然，可相对减少市内的绿地建设用地，且较容易处理城市近期和远期发展的关系。 缺点：由于各部分城区需采用统一的道路、供水、供电系统，将大大增加各种管线和道路长度，从而增加城市的建设投资及经营管理费用。 解析 重庆地处长江和嘉陵江的交汇处，又是丘陵山区，地形的崎岖不平使城市的发展在地域上失去了完整性。城市用地被分割为几个有一定规模的部分，各部分有相互独立的活动中心和道路系统，相互之间有一定的空间距离，但由较便捷的通道组合成一个整体。 【变式训练1】 读“我国某城市空间形态图”，回答下列问题。