东营会展中心结构设计中的关键技术

东营会展中心展馆结构采用管桁架+塔架拉索结构体系,上覆PTFE膜材;由于建筑功能要求不设缝,展馆钢屋盖长度达360m,层2钢筋混凝土结构长度达189m,属严重超长结构;会议中心采用车辐式索桁架结构,钢索的张拉工艺采用位移控制法。对上述设计中的关键技术进行了介绍,供类似工程参考。     

飓风作用下某大跨体育馆屋盖的结构选型分析

菲律宾某地最大设计风速达到215 km/h,风力17级,属于飓风,因此大跨屋盖的结构设计异常困难。该地的某大跨体育馆的下层屋盖为游泳馆屋盖,并作为上层屋盖的支承点和看台;上层屋盖为大跨度空间钢桁架结构,屋盖东西长为130.0 m,南北宽为31.0 m。考虑屋盖跨度大、整体结构超长的特点,上层屋盖采用平面管桁架形式,下侧游泳馆屋面及看台采用空间三角管桁架结构。基于屋盖结构方案的可行性比选,选取普通框架管桁架结构、斜拉空间桁架、斜拉空间桁架加配重3种方案,进行结构整体建模的非线性分析,比较整体结构的挠度、构件规格、结构用材以及可施工性。分析认为,结构方案3具有较好的经济性和结构性能,比较适用于考虑飓风作用下大跨空间结构的结构形式。     

宁夏吴忠黄河文化体育会展中心屋盖结构设计

宁夏吴忠黄河文化体育会展中心建筑功能含三大部分:体育场、体育馆和会展中心,总建筑面积约11万m²。其中体育场钢结构挑篷为一直径234m的圆形,采用悬挑式钢桁架结构体系,最大悬挑跨度31m;体育馆与会展中心共同组成体育会展馆,其屋面钢结构罩棚按建筑功能分为五大部分,分别采用双向或单向钢桁架结构体系,其中体育馆最大跨度达92m。本文分体育场和体育会展馆两大部分,分别介绍了其屋盖钢结构体系及其受力特点,结构计算分析结果及基础设计情况。本项目屋盖结构受力合理明确,结构性能及各项指标满足要求,结构达到了安全、经济的目标。项目已于2018年投入使用。     

重庆国际博览中心多功能厅结构设计

重庆国际博览中心多功能厅总建筑面积为8万m~2,平面尺寸为216m×261m的矩形。中央大厅钢屋盖采用双向正交平面桁架体系,结构跨度为117m。详细介绍了结构体系和项目特点;针对超长结构进行了温度应力分析;通过多点多维时程分析,研究了行波效应对大跨钢结构及周边混凝土竖向构件的影响;对钢屋盖进行了中震弹性验算、抗连续性倒塌验算,并对主桁架关键相贯节点进行了应力分析,确保了屋盖结构的整体安全。     

国家会展中心主展厅钢屋盖结构设计

国家会展中心是由主展厅及相关配套建筑组成的特大型会展综合体项目。4个主展厅单体覆盖面积大,各单体钢屋盖平面投影尺寸为297m×350m,为大跨、大悬挑、超长的结构形式。介绍了主展厅钢屋盖的结构方案演变过程以及钢屋盖的抗风设计和为降低温度变化影响所采取的技术手段。主展厅钢屋盖是在综合考虑建筑功能需要、外观效果及结构安全可靠和结构经济性等因素的前提下,经过多方案比选,确定采用空间桁架结构体系。通过在屋盖悬挑部位设置抗风拉杆,有效降低风吸作用下桁架悬臂端的变形以及桁架杆件的内力。采用橡胶支座可有效解决由于温度变化在超长钢结构中产生的过大温度应力的问题。主展厅钢屋盖结构选型合理,可实现结构的安全可靠并具有较好的经济性。     

深圳国际会展中心超大特殊展厅结构设计

深圳国际会展中心是深圳市委市政府布局深圳空港新城"两中心一馆"的三大主体建筑之一,该工程为大型复杂展览建筑。超大特殊展厅作为该项目体量最大的一个5万m~2展厅,屋盖结构采用空间管桁架结构体系,下部采用钢框架结构体系。详细介绍了超大特殊展厅钢结构屋盖结构体系的构成,对整体结构进行了动力特性和变形受力性能分析,对在大跨空间结构设计中起控制作用的结构稳定问题进行了分析和研究,对典型复杂铸钢节点和悬挑三角桁架连接节点进行了有限元分析。结果表明,超大特殊展厅钢屋盖结构选型合理,结构安全可靠并具有较好的经济性,可为相关工程设计提供参考。     

新型索-球管边桁架机库屋盖体系研究

为破解球管桁架由于承载力不足而应用受限的局面，提出一种新型索-球管边桁架机库屋盖体系.在球管大门边桁架加网架的传统屋盖设计方案基础上，将边桁架由矩形截面改为不规则矩形——上弦3排弦杆、下弦2排弦杆，在下弦圆钢管内通长设置集束高强索，形成一种新型索-球管边桁架预应力屋盖体系.通过对边桁架下弦体内高强索的预张拉，可以有效提高球管大门边桁架的承载力，改善屋盖的变形性能.索-球管边桁架屋盖结构体系突破了在100m以上单跨机库屋盖设计中必须采用箱形或H形截面大门边桁架的局面，在国内多个100～140m跨机库设计中得到应用，技术经济指标高，实施效果良好.     

大跨度空间桁架屋盖的安装

无锡市体育会展馆是由会展馆和体育馆组成 ,其屋盖体系主要是由 10榀 81m和 10榀 110m跨度的无预应力倒三角钢管桁架组成。本文重点介绍该屋盖体系安装方案的设计和施工 ,并对大跨度钢管桁架屋盖的安装方法进行了归纳比较。     

上海国家会展中心B1展厅屋盖结构设计

上海国家会展中心B1展厅为超大体量单体建筑,屋盖结构采用大跨度倒三角圆形钢管桁架结构体系。屋盖桁架单榀长度约341m,跨度为108m+45m+108m三跨连续,且桁架两端对称悬挑,最大悬挑长度约40m,每榀桁架间距18m。为降低温度作用,简化结构布置、降低分析难度,屋盖结构划分为三个结构单元;此外,桁架结构中间两支座采用抗震球铰支座,端部两支座采用弹性钢支座。着重介绍了本项目的桁架设计思路、支撑体系的优化设计、抗风设计等关键技术要点及其措施,并进行了弹性分析、动力弹塑性分析、稳定性分析以及节点有限元分析等多方面分析与研究工作。分析结果表明,通过合理划分结构单元、合理布置屋面支撑系统等策略可有效解决超大体量建筑带来的系列难点。     

某大跨度重型钢结构屋盖设计

主要介绍某剧院大跨度重型钢结构屋盖设计,屋盖短向跨度达34m。通过计算分析,对钢桁架结构形式进行比较选择出最优的承受重型屋盖的桁架结构形式,并简单介绍了钢筋桁架自承式楼板系统,为该类型的大跨度重型屋盖结构设计提供了一种思路。     

54.7m跨巨型倒三角桁架屋盖施工技术

昆山花桥国际商务城博览中心新展馆工程采用55 m跨巨型倒三角桁架屋盖,此屋盖结构形式采用多点支撑折线钢管直接汇交空间桁架结构,施工难度大幅度提高。文章同时对桁架加工制作、屋盖桁架的拼装、安装做了详细表述。通过精心组织,吊装工程顺利完成。     

某高铁站大跨空间结构设计

徐州东站扩建项目使用功能主要为侧式站房和高架候车室,整体结构由下部钢筋混凝土框架及上部大跨度钢屋盖组成,钢屋盖平面投影尺寸为191m×227m.高架候车区钢屋盖跨度75m采用倒三角钢桁架,侧式站房入口处钢屋盖跨度112m、两侧悬挑31m,采用W形钢桁架结构.为保证主桁架的稳定及增加整体屋盖刚度,屋盖设置了Y向倒三角次桁架及刚性屋面支撑;上部大跨度钢屋盖分别支撑于高架候车室钢管混凝土柱顶、侧式站房钢管混凝土柱顶、通高幕墙柱顶及入口处通高4根空间桁架柱顶,各类柱抗侧刚度差异较大,本工程通过局部设置滑动支座进行了整体抗侧刚度的调平;入口通高空间桁架柱也作为关键构件进行重点分析设计;本工程整体结构超长,温度对钢屋盖、支座及竖向构件将产生不利影响,本文对其进行了分析论述.     

中国浦东干部学院钢结构设计及研究

中国浦东干部学院是国家干部培训基地之一,钢结构屋盖的最大跨度近63m,采用了双向正交钢桁架体系。钢屋盖主要支承在钢柱-支撑上,并运用了多种滑动支座、摇摆柱、梭形钢结构桁架柱,以减少屋盖的跨度并丰富建筑的表现手段。主要介绍了大跨度钢结构的结构布置、其动力特性及各工况下的内力分布、基础拉梁、摇摆柱、梭形钢结构桁架柱、滑动支座的设计等内容。     

厦门国际会展中心三期大跨屋盖和楼盖结构设计

厦门国际会展中心三期大跨度屋盖结构采用99m和72m跨度张弦桁架。为抵抗巨大风吸力,屋盖采用混凝土板配重。局部存在27m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TMD减振设备。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、楼盖振动计算及TMD减振专项设计内容。     

衡阳体育馆钢结构设计

衡阳体育馆为设计施工一体工程,结构最大外圆直径96m,外壳采用大跨钢管桁架结构,沿径向均匀设置36榀平面钢管桁架,桁架汇交于直径为22m的压环桁架,设置了面外桁架及交叉支撑,提高了屋盖的整体刚度。设计了柱顶球形滑移支座,对关键节点进行了有限元分析,保证其安全可靠。     

全国农业展览馆中西广场展厅张弦桁架屋盖设计

全国农业展览馆新建中西广场展厅平面为150.5m×91m矩形,高度16.0m,主体为钢筋混凝土框架,上部钢屋盖为77m跨张弦桁架结构。对屋盖设计中的几种可行结构方案进行了比较,对张弦桁架整体控制尺寸的确定进行了研究。介绍了屋盖的结构平面布置,张弦桁架的受力分析及设计,撑杆上下端及支座等较为复杂的节点设计。索穿下弦杆及索端头锚固处等受力较复杂的节点采用了铸钢节点,进行了两类铸钢节点设计与受力分析。并对屋架的施工过程进行了简要介绍。     

天津海河教育园区体育中心体育场大悬挑钢屋盖结构设计

天津海河教育园区体育中心体育场为2.9万座的中型体育场。体育场周圈覆盖屋盖罩篷。屋盖采用钢管桁架结构,每榀主桁架均为内挑桁架,单榀最大挑跨40m,根据下部柱网布置,主桁架采用不同支座形式。对本工程屋盖的结构布置进行了全面介绍,采用SAP2000软件对屋盖结构进行了整体分析,并对单榀桁架进行了补充计算分析,采用ANSYS软件对支座节点及典型节点进行了有限元分析,计算结果均满足相关规范的要求。     

108m跨三角管桁架无支撑安装技术

中国博览会会展综合体项目C1区双层展厅宽270m、长338m,屋盖以下为混凝土框架结构,屋盖为多跨连续大跨度三角管桁架结构,总质量7 300t,最大跨度为108m,施工时采用无支撑安装方法。三角管桁架安装时充分利用现有的混凝土柱头,通过合理分段,制定安装顺序,实现了108m跨三角管桁架的无支撑安装。三角管桁架的分段及施工顺序是管桁架施工的重点和难点。     

新中国国际展览中心预应力立体管桁架屋盖结构设计

新中国国际展览中心工程属2008奥运配套工程。一期工程为8个主展馆,各展馆平面均为71m×172m的矩形,分别由10榀倒三角形预应力立体管桁架构成屋盖体系,桁架跨度为70.2m。桁架下弦为方钢管,其余杆件均为圆钢管,预应力索穿于下弦杆内,支座采用铸钢单向铰支座。结合具体结构设计,进行了屋盖结构静力性能分析、单榀桁架出平面稳定验算、屋盖中震弹性验算、结构在罕遇地震作用下的弹塑性变形验算,并进行了单榀桁架断索及单榀桁架失效等极端工况下屋盖体系的抗连续倒塌验算。研究结果表明,结构各项性能均满足规范要求,并具有良好的静、动力受力性能。     

合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度钢-铝组合张弦空间桁架屋盖体系设计技术研究

针对合肥滨湖国际会展中心综合馆大跨度屋盖,提出一种钢-铝组合张弦空间桁架新型受力体系,其中上部组合桁架的下弦杆、腹杆采用钢构件,组合桁架上弦杆采用铝合金型材,撑杆和拉索为钢结构,该体系集合了传统张弦桁架空间受力特点和铝合金结构的优点,形成铝合金主结构与屋盖围护系统一体化设计。介绍了屋盖受力体系的构成、钢-铝合金连接节点、一体化屋面和张弦桁架的分析设计结果,同时研究了屋盖结构的稳定性、抗连续倒塌等问题。分析结果表明,屋盖体系各项指标均满足规范要求,可为钢-铝合金组合空间桁架结构体系的研究和应用提供参考。