半岛综合体育电子游戏福建省体育馆结构设计上配置后张有粘结预应力钢筋, 预应力 钢筋分成 4 段, 接头交接一跨。这样下部支承结构从整体 上考虑是个 刚度很大的刚性 基座, 对网壳 结构 进行分 析时 下部结 构只考虑了橡胶垫的水平刚度。 分析结果中最大的构件 为 219 @ 14, 最大 内力为 1 084kN( 拉力) , - 1 197kN( 压力) , 网壳的最大位移为 133mm( 向下) , 137mm( 向上 ) , 最大挠 度为 f = 1/ 671。 说明网壳结构的刚度很大, 挠度小, 内力分 布均匀而有 规律。在垂直向下的荷载作用下, 上弦杆 中间受压, 压 力从中间到外围由大变小, 到支座附近上 弦出现受拉, 径向杆内力大于环向杆内力; 下弦杆件在 中间也受压, 但压力与上弦杆 相比 数值很 小, 从 中间到 外围 环向杆 件内力由压到拉 越来 越大; 腹 杆的 内力分 布一 般为拉 压交替, 而且支座附近的拉压力值最大, 中 间往跨中越 变越小, 边缘 往挑檐 边也越 变越 小。从其受 力变 化的 规律来看比较符 合球 面壳体 的受 力分布, 既不 同于平 板网架的结果( 上弦受 压与下 弦受 拉数值 相近 的分布 规律) , 也不同于边界铰接的球面壳体的内力分布。
屋面网壳的 结构 分析 中, 为 了减 少 分析工作量, 抛开 下部 结构 与网 壳共 同 作用的影响, 采用橡胶支座, 利用橡胶 垫 的变形能力, 计算 橡胶 垫本 身的 水平 刚 度和 竖 向 刚 度 ( K x = K y = 5123kN / mm) , 再把 这个刚 度作 为网 壳支 座的 约 束边界来 进行 结构 分析。 分析 结果: 支 座最大水平 力为径 向 180kN, 如果 不 考 虑橡胶垫变形能力即支座直接铰接于 下 部结构的柱顶时, 此时 支座 径向 的最 大 水平力为 820kN , 这 对下 部结 构的 影 响 非常大。可 见采 用橡 胶垫 后, 其 水平 推 力减小为原 来 的 22% , 对 下部 结构 的 设计 极为 有利, 大大减小了混凝土框架的构件尺寸。在 设计中采用橡 胶垫板总厚度 100, 平面尺寸 600 @ 600, 内夹 9 层薄钢 板, 橡胶 层总 厚 度 为 75mm, 允 许的 极 限 剪 切 变 形为 5215mm。在计算的所有荷载工况组合 中, 支座在橡胶 垫约束下产生 的最大 位移为 341 7mm。设计中 在支座 的外侧预留 50mm 的变 形空间 后设 置了 限位 挡板, 在 36 个支 座中, 每隔 90b方向的 支座上 再增 加设置 橡胶 垫的侧向限 位挡 板。同样在 地震 作用下, 橡胶垫 也能 通过变形消能 减小网 壳本 身的地 震反应, 减小 地震水 平作用对下部结构产生的不利影响。 四、 主体结构设计 ( 一) 结构形式 主体结构采用框架结构, 其层 2 以 上平面呈圆形, 中部空旷, 支承网壳 的 36 根 大柱沿 圆周 均匀 布置, 并 由环梁组成环 向框架, 由于 四周看 台平 行于比 赛场地 布置, 故看台框架均为纵横向布置, 看台 斜梁与大柱的 交点均不在同一标高。层 3 平面( 图 1 ) 由外 挑平台形 成一环形结构 层, 由于 大部 分看台 斜梁 与外挑 大伸臂 梁不能交汇以 平衡外 伸臂 梁弯矩, 使网 壳支承 柱承受 较大弯矩, 为 此在层 2 柱根部 设置斜 柱支撑以 减小外 伸臂梁弯矩( 图 7) , 并通过在层 3 内外环梁内设置预应 力以抵抗由悬挑梁轴拉力产生的环梁 拉应力。同时加 强环板的厚度及配筋, 充分发挥结构的 整体空间作用, 使环向框架对看台框架的约束作用得 到加强。为减小 网壳推力对下 部结构 的影 响, 在柱 顶环 梁内亦 设置了 预应力。此外, 由 于南 北及东 西向长 度均 大大超 过规 范不设缝的 要求, 为 此在层 2 屋面梁 内设置了 部分直 线预应力筋, 各 层梁板 均采 用补偿 收缩 混凝土 并结合 设置后浇带的 方法, 以 抵抗 由于温 度变 化及混 凝土收 缩对超长结构的影响。 ( 二) 内力分析 11 计算分析程序
值与均方根值分布图、 等压线分布图、 各风 向角下各测 点的风压峰值 以及所 有风 向角下 各点风 压的 最大正、 负峰值系数。平均风压系数及风压系数均 方根值用于 屋面整体结构的风荷载计算。风压峰值及 所有风向角 下的最大风压峰值可用于屋面板及幕墙等 围护结构的 风荷载设计。 从试验结果的 风压 分布图 来看, 屋 面上 表面 的风 压分布具有大型 屋面 的特点, 也有 本建筑 物独 自的特 点, 即迎风面有一定的正压, 边缘稍大且沿 坡面逐步减 小, 其余大部分 区域为 负压; 等压线 的分 布均匀 平缓; 多数风向角下气 流流 过坡面 顶时, 气流略 有较 大的分
桩) , 场地典型地质剖面如图 3 所示。设计 持力层为含 砂质粘土碎卵 石层, 桩 径为 400, 500mm, 桩 长为 21m, 单桩承载 力设 计值 分别 为1 750, 2 500 kN。 桩基 平面 布置详见图 4。由于持力层部 分区域 存在较软 弱的砂 质粘土夹层, 施 工中以 桩尖进 入持 力层深 度及 贯入度 要求进行双控, 当桩尖进入持力层深度达 到设计要求, 但贯入度仍较大时, 应及时调整该区域桩 长, 使之穿过 夹层。由于 管 桩在 工 厂制 作, 制作 周 期短, 且 规 格多 样, 因此可方便地实现桩长的灵活调整。 三、 屋盖结构设计 ( 一) 屋盖体系 屋盖为扁平 球面 的网壳 结构, 球面的 覆盖直 径 为 112115m ( 图 5) 。 壳支 承在 网 沿直径 9119m 圆周均匀布置的 36 根截面 为 11 0m @ 114m 的 钢筋混 凝土柱上, 矢跨 比为 1B10, 结构采 用双 层球面 网壳, 厚度 为 3m, 支座外挑 101125m, 网壳 采用 肋环 形四角锥结构, 焊接 球节 点。作用 在网壳 上的荷载考虑了大型 演出吊 挂重 量, 由于 体型特殊, 风载体型系 数通过 风洞 模型试 验确定。 内力分析 采用浙 江大 学M ST CAD
( 1) 本工程为内部空旷体育馆建筑, 层 2 以上平面 呈圆形, 支撑网壳的大柱沿圆周均匀布置, 并与环梁组 成环向框架, 结构空间整体作用明显, 故主 要采用空间 有限元分析与设计软件 SATW E 进行计算。 ( 2) 考虑到看台框架竖向结构布置较 为复杂, 采用 钢筋混凝土 框、 架结 构计 算软 件 PK 对 单 榀结 构进 排 行补充分析计算。 21 考虑的荷载作用及参数 计算考虑了恒、 活荷 载与风 荷载及 地震 作用 的组 合。基 本风压取 值为 01 7kN/ m2 , 地 面粗糙 度为 B 类, 地震 作用按 7 度设防 烈度, 其 设计基本 地震加 速度为 011 g 。设计地震分组为第一组, 场地类别为 Ó类。 31 计算结果分析 采用 PK 程序 对每 个单 榀 结构 进行 分 析, 忽 略环 梁的约束作用, 其典型 计算简 图及 各工况 组合 内力包 络图如图 7 所 示。该榀 框架由 于悬 臂较大, 且柱 顶受 到网壳传来的较 大水 平推力, 故配 筋主要 受竖 向荷载 控制且其 与右 向地 震 作用 参与 的 组合 为 主要 控 制组 合。通过平面框 架结构 分析, 可以较 好地把 握每 榀看 台框架的受力特 点, 但 对于看 台框 架受环 向框 架约束 的受力情况及环 向框 架的受 力情 况, 平面 框架 分析程 序就无能为 力。由内力 及配 筋图也 可以 看出, 由 于结 构及荷载极不对称, 整榀框架承受了较大 的倾覆力矩, 使 得梁柱 配筋较 大, 而 采用 SAT WE 程序 进行空 间分 析, 环向框架的约束作用得到了充分的体 现, 通过调整 程序的各种参数 及功 能, 可建 立与 实际受 力相 当接近 的计算模型, 计算结果较为合理。由图 7 可以看出, 节 点 A, B 处柱端最大弯矩, PK 计算的结果分别为2 013, 5 230kN#m, 而 SATW E 计算的 仅为 580, 1 929 kN#m, 差别相当大。从 计算分 析可 以看出, 通过调 整环 梁的 刚度, 可得到不同的环梁拉力, 同时由于约 束条件的改 变, 看台框架 内力也 产生较 大变 化。当环梁 刚度 折减 系数取较小值 时, 环梁 拉力 减小, 看 台框 架内力 增大, 反之则环梁 拉力增 大, 看台 框架 内力减 小。由此 可以
离, 负压稍大; 从屋顶到背风坡面负压又 逐步减小。这 与荷载规范上旋转壳体表面都是负压分布 的情况有很 大的区别, 所以风洞试验是必要而且有效的。 ( 三) 网壳内力分析 屋面网壳 采 用 肋环 形 四角 锥 双层 球 面的 网 壳结 构, 采用下弦多点支承, 支座均设在框架 柱上半岛综合体育官方App下载。网壳计 算考虑了屋面的 恒荷 载和活 荷载、 下部吊 挂及 马道的 荷 载, 以 及风 洞 试 验 下多 个 风 向 角的 风 压 荷载, 采 用 M ST CAD 软 件 进 行 分 析。支承网 壳框架 为环形 布 置, 为 解决 混 凝 土 的裂 缝与网 壳支 座的水 平推 力, 在 柱 头的 环 梁 及 平台 环 板的环向框 架梁与边梁
一、 工程概况 福建省体育馆为福建省体育中心三大主体建筑之 一, 主馆建 筑 面积 23 915 m2 , 可容 纳 观众 7 800 人。该 建筑为 3 层结构, 首层为 110m @ 107m 的平台, 层 2 以 上为圆形平面, 中间 空旷, 四 周为 看台, 层 3 外挑 形成 环形平面。体 育馆屋 盖为一 扁平 球面的 网壳 结构( 图 1~ 2) 。工程抗震设防烈度为 7 度, 建筑 抗震类别为乙 类, 按 8 度设防 烈度采 取抗 震措施, 场地 类别 为 Ó类, 基本风压为 01 7kN/ m 。 该工程于 1993 年委 托 设计, 1995 年 完成 初 步设 计。后因建设资金问题, 施工图设 计延至 1999 年才进 行。目前该工程土建及屋面网壳的施工已全部完成。 二、 基础设计 基 础采用 打入式 预应力 高强混 凝土 管桩( PHC管
程序进行计算, 并采用 橡胶 支座 以部 分释 放网壳 推力 及温度作用影响 ( 图 6) 。网壳 水平地 震作 用仍按 照 7 度设防烈度进行计算, 未考虑橡胶垫的减震作用。 ( 二) 风洞试验 在提出风洞试验的项目与内容及初步测点布置和 刚性模型的方 案后, 委 托广 东省建 筑科 学研究 院进行 了模型试验。试 验要 求模拟 建筑 物周边 的风 场环境, 对建筑物周围 500~ 1 000m范围内的 建筑物 都制作了 相似的模型, 对 体育馆 采用 有机玻 璃制 作了刚 性的封 闭空心模型。对体育馆的幕墙墙面、 屋面环向每 隔 15b 共 24 点、 径向 9 个环, 均匀地布置了测 压孔, 墙面上沿 高度布置 3 个环的 测压孔, 试 验时对 内外表面 都进行 了风压测试。 试验在广东省建研院的串联双试验段回流式建筑 风洞中进行, 按照 B 类地貌的大气边界层气流, 采用专 用动态压力测量导管, 运用美国 SCANIVAL 公司的测 压仪测量, 试验 数据由 计算 机通过 自动 采集压 力传感 器输出的信号经 A/ D 转换后记录下 来。每隔 15b为一 个风向角, 所有试验都在 24 个风向角下 进行内压与外 压共 48 次 试验, 根 据采 集 到的 各 测点 的 动态 风 压系 数, 最后得到了屋面及玻璃幕墙表面的风压系数平均