混凝土技术起源于古罗马，后失传，直到20世纪初，法国人奥古斯特·佩雷成功地将钢筋混凝土框架结构应用在诸多类型建筑上，证明了钢筋混凝土框架结构强大的适应性。随后曾在佩雷设计室工作的勒·柯布西耶在1914年提出了多米诺体系，它作为国际式的原型将钢筋混凝土框架体系推广至世界各地。低廉的造价和相对较低的工艺要求，令钢筋混凝土在经济和人口爆炸式发展的20世纪成为应用最为广泛的结构体系。框架体系在钢筋混凝土的结构原型中无疑是最具生命力的。力求突破常规的现代主义大师创造性地提出一系列展现混凝土结构特有的“工程美学”。

古罗马艺术博物馆

　　古罗马艺术博物馆位于西班牙梅里达，处于废墟之上。莫内欧为实现新旧建筑之间的完美共存，摒弃了用大跨结构跨越废墟的做法，将混凝土这种强度较大的填充粘结材料浇筑在两面薄且平的砖墙之间，即用砖砌成双层拱圈，尔后在其中浇筑混凝土，最终形成复合结构从而实现较大的跨度。砖墙作为“永久模板”保留在混凝土的外表，在获得高强度的同时也保留了砖建筑细腻的肌理感和清晰的建构逻辑。

　　现浇混凝土结构的层与层之间通过“陶土管”结合：陶土管的一端预埋在下层的混凝土中，当混凝土凝固之后，继续砌筑砖墙，上一层的混凝土将淹没陶土管的另一端，陶土管的作用类似于预留钢筋。

　　莫内欧通过尺度的对比在建筑中获得绝佳的效果：在通过入口时，低矮的尺度以及在通往展厅时的封闭天桥给人以压抑感。进入大厅后，10m高的尺度让人豁然开朗，给人以神秘感和艺术气息。

1970年大阪世博会巴西馆

　　巴西馆与其说是建筑，不如说是一个优雅、简洁而不失狂野的大地艺术品。起伏的场地与水平性的屋顶占据了视觉主体，剧院和展览空间被埋入地形，建筑与自然相互依附，二者的建构很难说是以谁为主体。

　　屋顶使用了预应力混凝土，纵向设两根最低高度为2m的大梁，横向上每2m设高约2m的混凝土梁，梁间以底部边长2m的金字塔体填充，形成了2mｘ2m的均匀方格网系统。每个小椎体截去顶部，覆以玻璃，以此向下部空间引入了光线。

　　长50m、宽32.5m的巨大屋盖由非正交网格上的4个点支撑在屋顶的边缘处，但它并非用传统的方式支撑，而在平坦的地面上用混凝土修饰出三座“山丘”，其中3根柱子隐藏在“山丘”中。建筑师创造了一个假象，仿佛支撑屋顶的不是结构，而是场地。除了场地内凸起的三座“小山”支撑，建筑师还加入了一个由两个圆拱垂直相交构成的支撑，成为了场地上唯一的竖直元素，这也是地表上唯一清晰可见的支撑构件。

 

朗香教堂

　　朗香教堂的白色幻象盘旋在孚日山脉最末端的欧圣母院朗香村之上，从13世纪以来这里就是朝圣的地方。柯布西耶在动笔前说，他要把朗香教堂设计成一个“视觉领域的听觉器件”，应该像人的听觉器官一样柔软、微妙、精确和不容改变。最终，他摒弃了传统教堂的模式和现代建筑的一般手法，把它当作一件混凝土雕塑作品加以塑造。

　　柯布的设计关照了教徒仪式进程中的体验感知需要。斜向南墙与主要人流方向一致，在引导人流的同时也暗示和区分两处室外空间的不同性质：南面为入口空间，东面为室外宗教活动场所。靠西端墙体所增加的厚度在主入口形成由世俗空间进入神圣空间的过渡空间，给人以心理感受上的过渡。沉重的屋顶向上翻卷，与墙体之间留有400mm的带形空隙，屋顶因此悬浮起来，在引入光线的同时又给人以神圣感。

　　倾斜的墙面与厚重的屋顶的实现得力于外包混凝土的以钢架为主的结构体系。机翼形钢架为屋顶结构主体，下由钢筋混凝土圆柱组成的三角形框架与柱子一同支撑。为了减轻屋顶自重，建筑师把水泥喷浆换为外铺铝皮。建筑的西、东、北面墙壁都是利用从老教堂废墟上找回的石块填充的，三角形钢架的变化形成了曲率变化丰富的墙体。

　　朗香教堂虽然使用喷射混凝土的外表皮，但是没有工业技术的冰冷，反而是温暖的“贝壳”融入场地之中。可以说，朗香教堂正是用其怪诞的方式诠释了工业制品的“诗意”与“快乐”。

霍奇米尔科水上公园餐厅

　　霍奇米尔科水上公园餐厅是由费利克斯·坎德拉设计的壳体式建筑，四个相交的双曲抛物面形成的八角形交叉拱向四周展开，采用无梁柱薄壳结构，轻盈的形体巧妙地融入景物之中。

　　通常情况下，壳体拱交叉处的静荷载会使得拱向外弯曲，偏转产生的力垂直于外壳的表面，从而形成由外向内的边缘裂纹。虽然边缘肋骨有助于减轻这些裂纹，但是会使建筑边缘厚重。对此，坎德拉认为问题的关键在于解决交叉拱处的受力。餐厅中的每个交叉拱处形成一个V字形梁，混凝土梁中加配钢筋。这些梁提升交叉拱处的刚度，减少拱的弯曲和变形，同时将边缘力拉向交叉拱处后，再传递到地基，从而解放边缘。建筑支撑件是V字形梁倒置于土壤中，独特的基脚处理防止壳体沉没在潮湿的墨西哥土壤；同时为了抵抗侧向推力，相邻地基用Ф1钢筋相连。

　　此建筑采用了现浇混凝土结构体系。首先，用木材支撑模板，搭建起建筑的基本形体，然后在模板的表面铺设钢筋，最后在表面浇筑混凝土。这是一个令人眼花缭乱的薄壳体建筑，建筑内部没有支撑体，空间浑然一体，其精湛的技艺和敏感性以及美学性质不断影响着结构工程的发展。

1998年里斯本世博会葡萄牙馆

　　1998年里斯本世博会的葡萄牙国家馆体现了西扎所追求的“纯净”概念，同时也是优秀的结构表达。这一片长65m、宽58m、离地高度最低10m的巨大悬拉结构所遮盖的半开敞公共大厅。从远处看，它就像海洋上一只洁白的橫帆，犹如天然悬垂的轻柔帐幔，但诗意的轻柔背后却是建构的沉重。

　　结构设计最大的困难就在于需要选择自重足够大的材料来平衡风压，但又要保持轻柔的视觉效果。作为结构设计师的巴尔蒙德最初考虑用丝网连接轻质的织物面材/金属板或者钢桁架外包表皮，但都无法解决这些问题。最终他选用的却是本来与织物的轻柔感相去甚远的混凝土：以100根预应力钢筋作为结构，200mm厚的混凝土平衡风的上升力。

　　为了使这种结构在地震中也能更加稳定，一方面，这条自然悬垂的曲线直接演变为巴尔蒙德在结构形式中的数学模型——悬链线，这种曲线轨迹使得结构内部应力达到最小，曲线内任意一点的应力方向就是曲线在这一点的切线方向，因此材料内部没有扭矩；另一方面，将混凝土与结构分离，混凝土并不是紧裹着钢索，钢索表面有一层油性外皮使它从混凝土中穿过，混凝土变成了外部保护，热胀冷缩对于混凝土的影响也就被削弱了，结构减少到只有钢索本身，这也大大控制了混凝土的变形。

　　使用较重的混凝土之后，对支座的拉力会使其底部产生巨大的倾覆力矩。为此，巴尔蒙德在两端的剪力墙上设置了一系列垂直的鳍状片墙抵抗侧向的拉力，并在地下采用了一系列横穿整个跨度的地梁来连接两端的基础。地梁起到了拉杆的作用，把所有的构件连接在一起形成了一个完整的荷载回路，位于空中的拉力与地下的反推力形成闭合，并与支座相连。

　　作为一种脆性材料，混凝土并非像绳索一样弯曲自如。这就需要在施工时在混凝土受拉之前就形成垂曲线的形态，并且穿越支座的锚固端走向要和曲线一致。在施工中，依次提升拉伸钢筋的拉力0-0.5T-0.8T-T，直到钢筋可以独立支撑混凝土 “羽翼”的时候才拆去模板，以保持混凝土薄壳在整个过程中形态几乎不变。

　　1998年里斯本世博会的葡萄牙国家馆至今仍为人称道。地面反射的阳光照亮了悬拉屋顶的外侧，构成了顶棚底面由外向内、由明亮向阴暗的转变，这种光影的变化加强了屋顶在视觉上的悬浮效果；走近建筑后身处巨大的屋顶之下，又能感受到它的沉重，但两端接头处暴露出来的悬拉钢索引入的光线打破了屋顶的沉重感。

金贝尔美术馆

　　“光是结构的给予者”，康的设计是光、结构类型和空间形式的三位一体。在金贝尔美术馆设计中，康对自然光的处理分为顶采光、侧采光和庭院采光。

　　顶采光：在拱冠的下方设置光线折射板，光线从天窗照射进来，通过打有微小孔洞的金属折射板均匀分散在混凝土拱顶天花上，并多次反射到展品表面，避免光线直射，不仅在室内产生柔和均匀的光线，又将屋顶的结构真实地展现出来，使拱顶仿佛发光体一般，厚重的混凝土拱顶显得十分轻盈，建筑的物质性被削减了。

　　侧采光：每个单元纵向两侧的圆拱形隔板与拱顶之间产生高度不一的弧形光带，在室内形成神秘的光带。

　　庭院采光：康在连续拱顶结构中安插三个布局随意的露天院落，通过不同的院落比例，产生不同的光线效果。

　　摆线拱顶结构是金贝尔美术馆的重要特征。摆线拱顶为预应力混凝土，在摆形截面上存在类似于普通梁的弯矩，拱形的截面可以有效对抗弯矩，沿摆线拱顶的纵向进行后张拉预应力处理，使得拱顶达到32m的净跨度，并抵消梁身极易产生的弯曲变形。出于结构考虑，在每个拱顶的端头设置厚度达到一定要求的圆拱形隔板，这也是在每个拱顶端部墙面产生高度不一样的弧形光带的原因。

　　在金贝尔美术馆的结构设计上，每一个单元体具有独立完整的摆线拱顶和分布在四角的承重柱，通过重复简单的单元体，为室内空间布局提供最大的灵活性，但是单元各自的拱顶又让空间在感知上保持相对独立。金贝尔美术馆将设备管线与拱顶结构巧妙结合，在拱顶之间的间隔带处利用下挂梁间的空间形成管线桥架，布置灯槽，并安装活动隔断。

不稳定——一墙宅

　　名为“一墙宅”的这座两户住宅位于瑞士苏黎世东南端一个狭窄的斜坡地段上，建筑仅通过曲折的混凝土墙将两户完全隔开，并限定每户使用空间。为更好地享有户外景观，各户的主要功能沿着折墙在垂直方向展开，从下往上依次为工作室、起居室、厨房、卧室和浴室。

　　建筑结构设计追随着“用一道墙将室内划分为两半”的方案执行，400mm厚的钢筋混凝土墙同时也支撑着宽阔的悬挑楼板。墙的形态在平面上呈折板状，而折角的位置与角度在各层都不一样。与直线的墙体相比，折板墙体具有更好的抗弯性能和稳定作用。各层墙体的交接处形成“柱点”，顶层墙体通过分段悬挑的形式将荷载交汇于顶层墙体与地面层墙体的“柱点”，再通过预施的拉力将荷载引导至地面层墙体与底层墙体的“柱点”，最终由底层墙体将荷载传入大地。由于墙体和楼板作为一个整体，建筑在剖面上可看成三段堆叠的“工字钢”，增加了建筑的整体性和稳定性。

　　一墙承重的结构使两家住户都获得了三层无柱、可自由分隔的房间。混凝土折墙在每层形态的不确定性也适应了各层功能布置的变化。浴室等辅助功能嵌入到折墙的三角空间中，顺应了墙体的走势和室内空间的收放，给其他房间带来开敞而不受遮挡的空间。同时，立面仅起围护作用，采用落地玻璃窗，让空间沿着视线向室外延伸。

奥拓广场大楼

　　奥拓广场大楼位于库尔的历史风貌旧城区，被3道承重实墙分隔开，形成4个跨度在20～30m之间的盒子。建筑混合商业、办公室和公寓，其中办公和公寓这些小空间的功能集中在上部，由内部走廊串联，而底层空间由于功能难以确定，因此设计师希望创造完全不受限制的内部空间。

　　建筑采用墙板与楼板的实体结构体系，使得建筑首层得以解放，成为自由的大空间；二至四层隔断墙体和外墙墙体采用网状交织的后张法预应力钢筋索解决墙板拉力问题，最终形成一个三层高的桁架受力体系，从而实现对上部空间的支撑；同时，设计师分别在内外墙体使用现浇混凝土板和抛光预制混凝土板将钢筋隐藏起来。在这些墙板中，两个对角线方向分别预埋了预应力钢索的套管和两根斜向支架，这两个预埋的部件都是露出头至上一层楼板，以便与上一层预制板中预埋的构件对接。

　　这种结构体系使得建筑各层形成大跨度、可自由划分的无柱空间，适应了各层功能空间性质的变化。建筑上部的桁架受力体系使得开窗能巧妙适应承重墙斜向构件的间隙，混凝土的使用将结构构件隐藏于墙体中，从而实现形式和结构的统一，空间变得纯粹。