201303001厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计

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$#0 G + " 单 向 滑移 f %\$; ; " 支座 采用 P = 7 R 角 要 求 $A 滑 板 " 摩擦 系数小于 %e $ ! " # 支座 节点 分 析 拉索端 部 支座 节 点 的 构 造 与 受 力 均 非 常 复 杂 " 为 保证 张弦桁架 端 部 节点 的 强 度 % 刚 度 " 进行 了 端 部 * ) +!\ " 对 几 节点有限 元 分 析 " 选 用 三 维 实 体 单 元 .4 何模 型 进行 网 格 划 分 " 分 析 结 果 见 图 < $ 节 点 大 部 G " 节点 的 承 载力 能 分区 域 的等 效 应 力 不超过 %"$>P 满足 要 求 $ ! ! # 混凝土屋盖 分 析 将 张弦桁架 与 混 凝 土 屋 盖 整 体 建 模 " 考 虑 张 弦 桁架 横 向 滑移 " 分 析 屋 盖 在 温 度 作 用 下 的 应 力 和 变 形 " 计算结果 见图 9 ": $ 由图 可 见 " 拱 形 屋 盖 在 温 度 作用 下的 应 力 分 布 明 显 不 同 于 普 通 楼 盖 & 混 凝 土 屋 盖在温 差 作用 下 " 拉 应 力 基 本 可 以 控 制 在 抗 拉 强 度 标准 值以 下 " 对于 应 力 较 大部 位 " 施 工 图 设计 时适当 增加 了配 筋 $ 另外 " 实 际 施 工 时 沿 横 向 设 置 了 间 距 小于 !$; 的 混 凝 土 屋 盖 分 仓 缝 " 以 减 小 收 缩 % 徐 变 及温度 应 力 $
% "> " "> %$ " > %# 及 6 % "6 " "6 %$ " 6 %# 区 域 部 分 用 "> #A "] $ 屋面局部风 4; 期 ?@ A 温度作用
张 同亿 " 等 5 厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计
"
假 定 结构合 拢 温度为 #$c " 设 计 采 用 的 温 度 作 用计算参数 如下 ’ ! % # 屋盖 钢 结构计算 时 取 结 构 正 温 差 #\ c " 负 温 差 %\ c $ ! # # 对于 屋 盖 混 凝 土 结 构 计 算 " 考 虑 到 徐 变 对 应 力 松弛 影响 % 开裂 对 刚 度 影响 " 温度 折 减系数取值 "\ " 开 裂 刚 度 影 响 系 数 如下 ’ 升 温 应 力 松 弛 系 数 $A %A $ " 等 效 升 温 9A <\c & 降 温 应 力 松 弛 系 数 $A "\ " 开 $ " 等 效降 温 \A #\c & 考虑 到暴雨 裂 刚 度 影响 系数 %A
图 %& 会展中心 鸟瞰图
; G ) * ’Z FG ,/ 4 ,H ) [ 作者简 介’ 张 同 亿" 博 士" 教 授 级 高 级 工 程 师" R $ ) MM0 5 ,2 /
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建&筑&结&构
#$%" 年
图 "& 会展三期 B_N区剖 面 图
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?> 大跨度屋盖设计 由于 ’ 区 屋 盖 体 系 和 B 区 相 同" 仅 跨 度 为 <#; " 略 小于 B 区 的 ::; 跨 度 " 因 此 仅 以 B 区 为 例 详述 屋盖 设 计 内 容 $ 结 构 控 制 作 用 主 要 为 结 构 自 重 % 风荷载以及温度作用 $ ?@ = 屋盖体系 B区 屋盖采用跨 度 ::; 张 弦 桁 架 " 由 于 本 工 程 所 在 地 风吸力 较 大 " 设 计 中 采 用 混 凝 土 屋 盖 作 为 基 层 " 上 覆金属 屋面 " 混 凝 土 屋 面 作 为 配 重 " 控 制 张 弦 桁架 下 拉索不 会 出现松弛 $ 屋盖 布置 及张弦桁架 剖 面 如图 ! 所示 $ 为 保 证 屋 盖 整 体 稳 定 " 沿 纵 向 设 置 ! 道支撑 " 纵 向 支撑截 面采用 倒 三 角 桁 架 " 与 张 弦 桁 架 等高 度 & 屋盖 周边 上弦面 内 布置交叉拉杆 " 另外沿 纵 向在三 等分处 增 设 两 道 交 叉 拉 杆 " 确 保 屋 盖 的 整 体 稳定性 $ 为 释放 张 拉过 程中 的 支座摩擦 力以及 使 用 过 程 中 的 温度 应 力 " 张弦桁架 与柱连接 一 端 采用 铰支座 " 布置 在 侧 向 刚 度 较 大 的 一 侧 " 另 一 端 采 用 单 向 滑 移 支座 $ ?@ ? 风洞试验结果 ! = " 设计中风荷载重 现 期 按照 \$ 年 考虑 " 基本 风 压
&
图 ]& 计算 模 型
影响 以及 短时 温 差 " 计 算 正 负 温 差 均 取 %$ c " 由 于 板 厚 度 较 小 " 忽 略 梯 度温 差 $ ! " # 室内 钢 结构计算 时 取 结 构 正 温 差 %\ c " 负 温 差 %$ c $ ?@ B 屋盖分析结果 ! % # 计算 模 型 整 体结构 % 切榀 结 构 及 独 立 张 弦 桁 架 计 算 采 用 .B P #$$$ "各 种 不 同 结构 模 型 见图 ] $ 节点 分 析 采用 B 6 .d .$ ! # # 张弦桁架 主要 计算结果 张弦桁架在 不 利 的 恒 % 活 荷载作用 下 " 竖 向 挠 度 ; " 约 为跨度 的 % a ]99 & 在 最不 利 风荷载作用 为 %!!; ; " 约 为跨度 的 % a "9< $ 张弦桁架 下 " 向上 反拱 #\]; ; $ 索 最 大 拉 力 为 ! ]$"A ] 最 大 支 座 滑 移 量 为 %%:; Y6 " 约 为 破 断 力 %# <:% Y6 的 "]e " 满 足 规 范 要 求
! 摘要 " & 厦门国际会展中心三期大跨度屋盖结构 采 用 ::; 和 <#; 跨 度 张 弦 桁 架 $ 为 抵 抗 巨 大 风 吸 力 " 屋 盖 采 用 >? 减 振 设 备 $ 混凝土板配重 $ 局部存在 #<; 跨楼盖 " 采用 双 向 桁 架 组 合 楼 盖 " 为 减 小 楼 盖 振 动 " 设 计 中 采 用 了 = 对于大跨度屋盖 " 介绍了新型屋盖体系 % 屋面风洞试验 结 果 以 及 设 计 风 荷 载 取 值 % 温 度 作 用 计 算 参 数 选 取 方 法 % 张 弦桁架及混凝土屋盖 的 计算结果 % 混凝土屋盖 施 工 控制等关键 设计 内容 $ 对于大 跨 楼 盖 " 介 绍 了 楼 盖 体 系 % 楼 盖 振 >?减振 专项 设计 内容 $ 动计算及 = ! 关键词 " & 大跨屋盖 & 楼盖 & 张弦桁架 & = >? & 减振 & 配重 @ ":"A " 中图分类号 # = 文献标识码 # B 9!9D $ #$%" % $"C $$$%C $! 文章编号 #%$$#C
=> 工程概况 厦门国际会展中心三期工程 地处 厦门国际会展 中心用 地内 " 东邻 四 号 路 " 北 面 为 会 展 一 期 和 二 期 " 西 面 紧靠前埔 中 路 " 南 邻 会 展 南 路 $ 建 设 用 地 面 积
# # %$\ ]9<; " 总 建 筑 面 积 %]9 $$$ ; " 其 中" 地 上 建 筑 # # 面 积 <9 $$$ ; " 地 下 建 筑 面 积 :$ $$$ ; $ 整 个 会 展
! " # $ % " $ # &’ ( ) * + ,-.-’ &# ,)* / &-# ..0 &(0 ’ ..#.0 1 + &2) -3 " ) # &" + .&’ 4 .0 ) # ) % )&(5 67 + 8 + " + .-4 ) " ) #/ 7 &* )! E FG ,-= 4 ,H ) " IG ,-J ) K(, " E 2 ,-L ) ,M2 ,!N F) ,GO P P QO ,/ 2 0 ,G / ) 4 ,G * R ,) ,2 2 0 ) ,-N 4 0 M4 0 G / ) 4 ," ’ 2 ) S ) ,-%$$$9: " N F) ,G # 9 8 * " # &% " ’N F4 0 +C / 2 ,T ) 4 , / 0 (T T 2 TU ) / F ::; G ,+ <#; T MG , U 2 0 2G +4 M/ 2 + V 4 0* G 0 2T MG , 0 4 4 V4 VD ) G ; 2 , O ,/ 2 0 ,G / ) 4 ,G * N 4 ,V 2 0 2 ,1 2G ,+ R W F) 8) / ) 4 , N 2 ,/ 2 0MFG T 2! 5N 4 ,1 0 2 / 21 4 (,/ 2 0 U 2 ) F/ U G T(T 2 + / 4M0 2 X 2 ,/ / F20 2 G / U ) ,+ (M* ) V / 5= U 4 C U G H / 0 (T T G ,+ 1 4 ; 8) ,G / ) 4 , V * 4 4 0 T H T / 2 ;U ) / F = >?T H T / 2 ; TU 2 0 2(T 2 + / 40 2 +(1 2/ F2V * 4 4 0 X ) 80 G / ) 4 , V 4 0 / F2* 4 1 G * #<; T MG , G 1 0 4 T T " 0 4 4 VU ) ,+ / (,,2 */ 2 T /0 2 T (* / TG ,+ U ) ,+ * 4 G + V 4 0+2 T ) , " MG 0 G ; 2 / 2 0T 2 * 2 1 / ) 4 , ; 2 / F4 + 4 V V * 4 4 0 5= F2,2 U0 4 4 VT H T / 2 ; / 2 ; M2 0 G / (0 22 V V 2 1 / G ,G * H T ) T " / F21 G * 1 (* G / ) 4 , 0 2 T (* / T4 V 1 F4 0 +C / 2 ,T ) 4 , / 0 (T TG ,+ / F21 4 ,1 0 2 / 20 4 4 V " / F21 4 ,T / 0 (1 / ) 4 , 1 4 ,/ 0 4 * " G ,+ 4 / F2 0Y2 H+2 T ) , 1 4 ,/ 2 ,/ TU 2 0 2) ,/ 0 4 +(1 2 + V 4 0* G 0 2T MG , 0 4 4 V 5= F21 4 ; 8) ,G / ) 4 , V * 4 4 0T H T / 2 ; " V * 4 4 0X ) 80 G / ) 4 , 0 (* 2 T 1 G * 1 (* G / ) 4 , G ,+ = >?X ) 80 G / ) 4 , 0 2 +(1 / ) 4 , U 2 0 2) ,/ 0 4 +(1 2 + V 4 0 * G 0 2T MG , V * 4 4 0 5 :) ;< .# ( * ’* G 0 2T MG , 0 4 4 V & V * 4 4 0 & 1 F4 0 +C / 2 ,T ) 4 , / 0 (T T & = >? & X ) 80 G / ) 4 , 0 2 +(1 / ) 4 ,& 1 4 (,/ 2 0 U 2 ) F/