济南奥体中心体育场结构设计

济南奥体中心体育场为2009年第十一届全国运动会的主赛场.该工程为一大型复杂的体育建筑,基础为人工挖孔桩,下部为钢筋混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构悬挑罩棚采用折板型悬挑空间桁架结构受力体系,通过内、外支座支承于下部混凝土结构的型钢混凝土柱.本文通过总装模态分析确定下部混凝土结构选型及分缝,针对混凝土超长采取有效的技术措施和详细的温度应力分析,并重点介绍了上部钢结构的构成.对整体结构在重力、风、地震、温度等多种荷载作用下的变形受力性能进行了详细分析,并进行大跨空间结构的抗连续倒塌分析.总结了一些设计经验,特别是大跨结构的抗震设计经验,可供同类工程参考.     

型钢混凝土空腹桁架连体结构研究应用——深圳大学科技楼连体结构解析

本文结合实际工程,对型钢混凝土空腹桁架连体结构进行了研究。通过三种连体结构动力性能的对比分析,验证了空腹桁架结构具有良好的抗震性能,有利于减缓连体结构引起的刚度突变、质量集中和支承结构的应力集中,有利于提高连体结构的延性。同时,本文研究了楼盖刚度和型钢混凝土长期刚度退化对连体结构受力变形的影响,提出了型钢混凝土空腹桁架这一新型桁架节点设计构造措施及控制施工工艺程序改善结构受力的措施。     

杭州奥体博览城网球中心钢结构移动屋盖设计关键技术

杭州奥体博览城网球中心采用环状花瓣造型的开合屋盖,其下部采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构支承。开合屋盖由固定屋盖和移动屋盖组成：固定屋盖罩棚外边缘直径约133 m,悬挑长度约26 m,场地中心罩棚圆形开口直径约60 m;固定屋盖上方设置的8片大悬挑花瓣形移动屋盖,采用平面旋转45°开启方式;每片移动屋盖设置一个固定转轴及三条同心旋转轨道,单片移动屋盖径向长45 m,最大宽度25 m,闭合状态向圆心悬挑30 m。该工程钢结构移动屋盖设计的关键技术难点及相应的专项研究分析主要包括移动屋盖的轮轨布置原则,模拟设备的实际工作状态的计算假定,主动轮增加侧向滚轮约束,以及重力荷载和地震作用下与移动屋盖有关的主要计算结果等。对钢结构移动屋盖设计中遇到的问题提出了处理方法,可为类似工程设计提供参考。     

济南奥体中心游泳馆结构设计

主要介绍济南奥林匹克体育中心游泳馆结构设计中的一些关键技术问题,包括结构构成、荷载取值、屈曲分析、地震分析、总装分析及结构的关键节点设计等.济南奥体中心游泳馆下部采用混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构按不同的建筑功能合理采用不同的结构形式,包括管桁架结构、工字钢梁结构.对钢结构进行静力、动力、屈曲分析及节点有限元分析,并通过总装分析研究下部混凝土结构对上部钢结构的影响.分析表明,受下部混凝土结构界面弹性支承的影响,上部钢结构在温度、地震作用下的受力与单体时相比均有差别,且在连接界面处的杆件受力不均.整体分析使设计满足结构安全性要求,取得比较合理的经济性.     

山西体育中心三馆结构设计综述

山西体育中心体育馆、游泳跳水馆、自行车馆为一大型复杂的体育建筑。根据建筑平面布置,结合结构设计的具体情况,下部混凝土结构在三馆之间的连接体处设置4条永久缝,划分为5个结构单元;自行车馆与体育馆之间的连接平台与两馆采用滑动连接,体育馆与游泳跳水馆之间的连接平台与两馆之间结构缝采用双柱形式。上部钢结构屋盖连成整体支承于下部5个混凝土结构单元上。基础为预应力混凝土管桩。下部为钢筋混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构罩棚采用多重弦支网壳+空腹桁架+鱼腹桁架组合体系。重点介绍上部钢结构的构成,并对整体结构在重力、风、地震、温度等多种荷载作用下的变形受力性能进行了详细分析,进行了施工张拉模拟分析、日照非均匀温度场效应研究、线性和非线性屈曲稳定分析、静力PUSHDOWN分析、多点输入地震反应分析、动力弹塑性分析、关键节点的局部有限元分析、断索分析等。     

带斜楼盖建筑结构抗震性能研究

国家游泳中心“水立方”现浇钢筋混凝土斜看台楼盖跨越两个结构层,形成一个连续、复杂的空间结构。现浇斜看台楼盖建筑尺度及刚度较大,其对整体建筑结构工作性能尤其对地震作用下各类结构构件受力影响较大,不容忽视。我国《建筑抗震设计规范》(GB 50011—2001)对此类带现浇斜楼盖结构抗震设计尚没有明确的规定。本文结合国家游泳中心“水立方”斜看台楼盖结构设计,通过对带现浇斜看台楼盖和不带现浇斜看台楼盖两类结构在水平地震作用下的计算分析,揭示了现浇斜楼盖对整体结构工作性能及对各类结构构件地震作用下受力的影响规律,提出了此类结构的抗震设计建议。     

济南奥体中心网球馆结构设计

济南奥林匹克体育中心网球馆下部采用混凝土框架剪力墙结构,上部钢结构按建筑功能的不同采用不同的结构形式,包括管桁架结构、工字钢梁结构、中心赛场悬挑空间折板罩棚结构、空间折板墙体结构.对钢结构进行静力、动力、屈曲分析和节点有限元分析,采取措施增强折板结构的平面外刚度,并通过总装分析研究下部混凝土结构对上部钢结构的影响.经分析,受下部混凝土结构界面弹性支承的影响,上部钢结构在温度、地震作用下受力与单体时相比均有差别,且在连接界面处的杆件受力不均.     

多重弦支网格梁结构在山西体育中心三馆钢屋盖中的应用

多重弦支网格梁结构由上部单层网格梁和下部多重弦支结构组成。上部单层网格梁为双向正交正放连续网格梁,下部多重弦支结构由主索、次索、竖向撑杆以及斜拉钢棒构成,上下两部分结构共同工作形成空间结构整体。通过主索、次索两端施加预加应力,使所有索张紧、竖向撑杆受压、上部网格梁整体上拱,改善单层网格梁受力和变形特性,提高其承载力和稳定性;通过山西体育中心三馆屋盖钢结构体系选型分析,将多重弦支网格结构与张弦梁结构的受力性能进行对比分析,研究表明：多重弦支网格梁结构具有更好的空间作用效应,提高其整体结构的稳定性和承载力。     

总装分析对大跨空间结构设计的重要性

揭示了传统的大跨空间结构上下部结构单体设计方法存在的安全隐患,传统方法既不能反映上部结构刚度对整体结构的贡献,也不能反映下部结构有限刚度对上部结构的效应放大;提出了总装分析整体结构的设计计算方法.通过济南奥林匹克中心体育场为实例的总装分析与单体分析结果对比,证明整体结构总装分析能够得到上下部结构在重力、风、地震、温度作用下较为合理可靠的效应,尤其能揭示连接界面结构构件的不利受力状态.整体结构总装分析的理念与方法对大跨空间结构的设计具有重要意义,可供类似工程设计参考应用.     

杭州奥体博览城主体育场结构设计研究

杭州奥体博览城主体育场看台平面近似椭圆形,外圈周长近1 000m,总建筑面积约21万m2,拥有观众固定座席80 912座。下部混凝土结构采用框架-剪力墙结构体系,部分框架及剪力墙端柱内置型钢,未设永久缝,结构超长、超限。上部钢结构罩棚最大悬挑长度52.5m,采用径向悬挑空间管桁架+环向弦支单层网壳结构受力体系,通过上下支座支承于下部混凝土结构柱顶。重点介绍本工程结构体系、结构构成、结构设计的关键技术难点及相应的专项研究分析处理方法。