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同济校园建筑的记忆--贺同济大学建校110周年
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同济校园建筑的记忆--贺同济大学建校110周年



2017年5月20日是同济大学建校110周年校庆日,作为中国最早的国立大学之一,同济百余年来声誉卓著、硕果累累。依托着建筑和土木学科优势,其校园建筑的规划和设计有许多经典之作。

本文将沿着百年同济的时间线,从侧重结构的角度,介绍同济校园内的一些建筑,谨以本文向同济大学祝贺、致敬,也让校友们找回青春的点滴回忆。

文远楼  1953

文远楼于1953年建成,名字源自祖冲之(字文远)。建筑设计师为黄毓麟、哈雄文,结构师为俞载道。文远楼的建筑理念、空间布局,以至构件细部的设计都贯穿了现代建筑思想,是我国最早的典型的包豪斯风格的建筑。

20世纪90年代末,文远楼被载入《世界建筑史》,也是入选首批中国20世纪建筑遗产名录的12处上海建筑之一,成为了永恒的经典。

整座建筑呈三层不对称的错层,钢筋混凝土框架结构。采用了“巨柱式”和“双重柱”的手段,侧立面看去,不仅有贯穿三层的壁柱,还有其间的小柱,两者共同传递、承受荷载。

2007年学校对文远楼进行了翻新和改造,后由建筑与城规学院使用、管理。

南北楼  1953

南、北教学楼建于1953~1954年,由吴景祥、吴庐生、朱亚新设计。建筑外貌古朴端庄,门厅入口处的楼梯间设有预制水泥花窗,大楼顶部作挑檐处理,上有砖砌镂空女儿墙,底层以水泥粉刷做成仿须弥座式的基座。外墙为清水红砖。

南北楼均是4层砖混结构房屋,但设计之初曾尝试中国古典建筑舒展飞扬的“纵三段式”结构,即高台基、密柱与大屋顶,却又因时事变化,而放弃了大屋顶部分,反倒气息独具。

拱顶商店  1955

校园西南门附近的有一处砖拱顶结构房屋。它建于1955年,由建筑师吴景祥设计。该房屋原为电工馆,目前作为商店。

房屋由三组并列的砖拱厂房组成,屋面呈双曲壳面,上铺马赛克,连续的拱面十分优美。外立面为清水红砖墙,带形窗。建筑北向三个入口雨棚的上方,各有一组预制窗格,给厂房增添了传统的装饰意味。

大礼堂  1962

1959年,学校打算在校园的中轴线一端建造一座可供3000名学生用餐的饭厅兼礼堂。由黄家骅教授和俞载道教授主持建筑、结构设计。

据俞载道教授回忆:"当时考虑了许多结构方案,包括钢筋混凝土双铰拱、双曲扁壳、多波的圆柱长薄壳、圆柱短薄壳等。从耗材、建筑效果、施工难度等方面对比以后,选择了现在的方案"。礼堂结构外露、简洁轻巧。拱肋的高跨之比为1/90,须按非线性理论分析。以当时的计算手段和理论,结构设计任务十分艰巨。

大礼堂于1962年建成,大厅长56米,外跨54米,净跨40米,采用了装配整体式、钢筋混凝土拱形联方网格结构。建成之时是亚洲地区最大的无柱中空礼堂,被誉为“远东第一跨“。

大礼堂的建筑结构模型

从某些角度看,1959年设计的同济大礼堂与奈尔维1957年设计的罗马小体育馆有异曲同工之妙。

同济大礼堂是新中国初期探索建筑结构新技术的一个代表作。1963年,俞载道教授接到国际壳体结构协会IASS经由北京图书馆辗转送来的约稿函。原来是万里之遥的工程师和学者们,看到了登载于《建筑学报》上的“同济大学学生饭厅的设计与施工“一文,对这座“大学食堂”表示出了极大兴趣。

皮埃尔.奈尔维设计的罗马小体育馆,1957年

礼堂拱形网格结构,支承在两侧钢筋混凝土三角架(间距8m)和横梁上。在三角架底部采用2根槽钢对拉以平衡上部拱的推力。拱肋网格构件截面仅100~150 x 450mm。屋面采用预制水泥砂浆板,配双层钢丝网。拱形联方网格的整体刚度很大,在恒活满载作用下,挠跨比仅约1/2330。

拱肋交点和拱脚节点配筋作法

礼堂结构简洁清晰,且内部开阔的大空间没有立柱。室内的菱形网格拱肋外露,富有韵律感。

联方形拱肋,无柱空间

礼堂设计之初是作为食堂使用,侧立面采用大面积的玻璃窗,以实现最大限度的自然采光。考虑到跨度较大,在侧面又开辟了“老虎窗“以补充采光,结构为混凝土折板形式。

侧面老虎窗,混凝土折板屋檐

大礼堂侧面-夜景

正面入口处为深8米、宽20米的5开间的开敞式门廊。混凝土折板式雨篷,造型新颖,且与两侧折板式老虎窗形成呼应。

大礼堂正门入口的折板雨蓬

在建国之初各方面局限的条件下,同济人用集体智慧建造的这座礼堂,历经50余载,见证了一代又一代同济人的成长。

1999年,大礼堂获“新中国50年上海经典建筑”提名奖。2005年,学校对大礼堂进行了屋面、结构、音效、节能、室内装修等方面的翻新和改造,作为2007年同济大学100年校庆的主会场。

改造前、后的剖面对比,新增了舞台后方的功能用房

图书馆 1965-1986

对于大学,图书馆无疑是它的一个重要精神载体。同济的图书馆位于校园主入口的中轴线上,是一批批同济人对母校的回忆。它始建于1965年,即现在的2层砖混结构裙房,由同济大学吴景祥等设计。外墙采用清水红砖,间以白色线条,处理简洁明快,与南北教学楼相呼应,形成校园入口的亲切的围合。

1986年图书馆开始一次扩建。扩建的核心是实现图书馆主轴线贯通,并加建一座高50米的主塔楼。主楼位于裙房围合的天井庭院内,场地十分狭小,并且扩建期间不得影响裙房的使用。

图书馆平面图:扩建的主楼在原裙房的天井中

主楼地上共11层。结构设计方案是,在1~4层仅把塔楼的混凝土核心筒落地;在裙房屋面(L5层)以上,再围绕核心筒布置悬挑结构,形成25m x25m的楼面。2幢塔楼平面成45°对角布置,使得不影响裙房中庭房间的采光和通风。塔楼之间以透明的菱形厅相连。

扩建主塔楼的平面和剖面

为了实现建筑整体如此大跨度的悬挑,结构采用了预应力混凝土、悬臂空腹桁架形式。将每2个楼层一组作为空腹桁架,桁架之间彼此脱开,以此排除施加预加应力时引起的超静定次内力。对每个桁架的上弦杆用后张法施加大吨位预应力。最终,上、下弦杆的截面仅400x1150mm,就实现了约8.35m的悬挑,提高了楼层的净高。

单栋塔楼的结构简图

我们知道空腹桁架的腹杆需要承受较大的剪力。细心的你可能发现,在图书馆的书架之间、座位区桌椅的背后有一些薄墙(约250x1500mm),这正是桁架的直腹杆。

从某个角度看,图书馆主楼仿佛漂浮在空中。学生们说它像两个悬浮的“大电池”,在图书馆学习则是“充电”。

主楼有两层地下室,以提高基础的稳定性,并减小主楼与裙房的不均匀沉降。但是,由于主楼裙楼的荷载相差很大,还是出现了一定

的差异沉降,或许再增加一层地下室更合适。

2002年,图书馆在书库北侧扩建了自习室,采用了钢框架结构。建筑立面为玻璃幕墙结合金属百叶。百叶片的倾斜角度可根据需要调整,在夜间不采光时,将百叶片放成垂直状态,降低热量的外泄。

从青春河岸边看图书馆主楼和加建的自习室

主楼大厅的螺旋步道

玻璃雨篷上的字是荀子《劝学》篇

明成楼  1985

“明成楼”建于1985年,由戴复东主持设计。取名“明成”是为了纪念中国古代建筑家,一是北宋《营造法式》的作者李诫,字明仲;二是明末《园冶》的作者计成。因明成楼墙面采用废铁屑与陶土烧制成的深红色面砖,学生称之为“红楼”。

建筑与城市规划学院C 楼,作为明成楼扩建,由建筑学院的张斌、周蔚老师设计。 建筑表现材料为“ 清水混凝土,玻璃,钢,木 ”的组合,整体颜色呈朴素的青灰色,学生称之为“青楼”。

文远楼、 明成楼、 C楼三者的演进过程,恰似建筑设计发展的缩影。


土木楼  2005

土木楼建成于2005年,为钢框架支撑结构形式,局部结合混凝土结构。地上8层,地下室1层,底层架高2.2m作为停车使用,附带1个圆形报告厅。

大楼的设计者有意展示结构体系、技术应用、节点构造、施工方法等建筑结构特征,并且特别增加了多种元素,让土木工程专业学生近距离的体验更加丰富。对于学生而言,它不仅仅是一个上课学习的场所,更是一个鲜活的、立体的建造教科书。

A栋和B栋之间通过连桥连通,6层和7层的连廊是一个整体的钢结构桁架,通过细细的吊杆吊挂着5层的敞开通道,让人体会不同受力形式的特点。

钢连廊:桁架与吊挂结构

减震阻尼器

外露的钢框架和支撑

钢结构支撑和节点

此外,A楼L5层的大跨度结构转换、钢结构大堂、圆形报告厅的宝石状网架、钢结构观光电梯、停车库的混凝土无梁楼盖、DPG点式幕墙构造等等都是学生观摩学习的立体教材。


综合楼 2007

综合楼是一幢集教学、科研、办公等多项功能于一体的综合性建筑,定位是要反映学校在建筑、结构、设备工程等方面的创新与优势,于2007年同济大学百年校庆前建成使用。楼高98米,地上共21层(寓意为百年同济迈入21世纪)。

建筑方案是在50mx50m的正方形平面上,划分9宫格,以16.2mx16.2m为基本模数单元,每3层使用层组成一个“L”形单元。21层共分为7个“L”形单元实体,每个单元再顺时针旋转、叠置,构成整个建筑的基本形体。

呈螺旋上升的建筑体块

由于“L”单元的螺旋上升使得结构特别不规则,而且楼板的开洞面积超限,结构的扭转效应明显。针对这些难题,综合楼采用了由方钢管混凝土框架+粘滞阻尼支撑组成的耗能支撑框架结构体系,利用设备夹层做了结构转换和加强。

综合楼剖面

其间有6个层高为2米的结构设备转换夹层,桁架形式。

9宫格中心镂空,形成通高的中庭

全楼共设置了56个粘滞阻尼支撑

楼内大胆地采用大空间、“楼中楼”设计,有不同类型阶梯教室、球型多媒体会议中心、会议厅、咖啡厅等9座风格各异的“楼中楼”。

综合楼内的大空间

综合楼内的大空间与“楼中楼

同济大学四平路校区面积并不大,但同济人凭借着智慧和创造,在这里设计建造出许许多多优秀的建筑 (并且都有很好听的名字)。限于篇幅,不能一一介绍,以下附上一些图片,供大家欣赏、回忆。

129礼堂始建于1942年,其名是为了纪念“1.29”学生运动。礼堂是纯白色的现代建筑,有曲线的房顶,落地玻璃的走廊。

三好坞

50年代师生义务劳动建成的,取名“三好”出自毛主席的“学习好,身体好,工作好”。小桥流水,曲径亭台。这里也是校宠大白鹅的所在。

医学院

逸夫楼

瑞安楼

抗震试验室的震动台试验模型

试验模型掩映于树林中

"同心同德同舟楫,济人济事济天下"。亦犹记老校训“仰天地之正气,法古今之完人。”以此两句自勉,做有担当的结构工程师。

在同济建校110周年之际,祝学校如国立柱上镌刻的一样----继往、开来。