大跨度空间框架结构设计探索

《大跨度空间框架结构设计探索》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、大跨度空间框架结构设计探索：本文通过结合上海京剧院设计实例，探讨大跨度空间框架结构设计，详细地给出了整个工程的设计思路以及所采取的设计技巧，为同类工程提供有价值参考。　　关键词：结构设计；大跨度结构；空间框架结构；设计措施　　Abstract:thispaperthroughthebinedple,discusseslong-spanspaceframestructuredesign,andpresentsthedetaileddesignideasoftheprojectandtodesignskills,tothesimilarprojecttoprovidevalu

2、ablereference.　　Keyestructure;Measuresdesigned　　　　　　：TU318：A：　　1.项目简介　　本项目为上海京剧院迁建工程与上海朵云轩艺术中心组成的大跨度空间框架结构，总高23.10m。建筑结构的安全等级为二级，地基基础等级为乙级，设计使用年限50年，抗震设防类别为丙类。地上建筑设抗震缝分为两部分，大跨度结构单元抗震等级二级，其余单元抗震等级三级。地下室（地上建筑投影范围以外）抗震等级三级，地下室（地上建筑投影范围以内）抗震等级同地上建筑。　　拟建场地土类型为软弱土。场地20.00m深度范围内分布⑤2层饱和砂质粉土属轻微液化土

3、层，场地属轻微液化场地，其平均液化指数Ile为1.80，平均液化强度比Fle为0.66，属抗震不利地段。综合判定拟建场地为稳定场地，适宜建造本工程拟建建筑物。本工程拟建建筑距地铁11号线最小净距约为15m，根据“上海轨道交通申嘉线发展有限公司关于朵云轩与轨道交通11号线区间隧道相对关系及保护要求的事宜”中内容，且京剧院与朵云轩的基础是连在一起，地下室部分没有分开，为减少基础工程对地铁隧道的影响，消除挤土效应，桩基础采用钻孔灌注桩。　　2.抗侧力结构体系设计　　本工程上部结构由防震缝分为西侧结构和东侧结构两部分，从地下室整体刚度经过计算分析，地下室的剪切刚度应当大于地上一层

4、剪切刚度的2倍，故将地下室顶板作为上部结构的嵌固部位。主体结构地下室顶板-0.050m标高与室外地下室顶板-1.800m标高相差1.75m，采用在相交边缘设加腋支挡的措施保证水平力连续传递，使地下室顶板成为有效嵌固端。　　同时，鉴于本工程上部六层，总高度24m，通过规范可确定出结构类型采用现浇钢筋混凝土框架结构体系。同时通过地上部分建筑设抗震缝分为两个独立的结构体系，东侧多功能排演厅部分由于采用大跨度框架结构体系，抗震等级为二级；西侧部分框架结构为三级。地下室部分抗震等级为同上部。本工程东侧多功能排演厅部部分为大跨度框架结构体系，并采用倾角较大的斜柱，为提高结构的整体性和

5、抗震性能，减小构件的断面尺寸，该部分框架柱采用钢骨混凝土构件。　　3.楼盖体系设计　　本工程地下、地上部分均采用现浇混凝土梁板结构体系。部分楼板开大洞的部位，在结构上采取加厚周边楼板（h=150mm）和配筋率（ρ≥0.25%），加强洞口周边的梁配筋,以提高结构的整体性。本工程东侧多功能排演厅部分存在倾角较大的斜柱和4m左右长度的挑梁，为提高结构的整体性和抗震性能，减小构件的断面尺寸，大跨部分主梁及、邻框架柱及门厅处24m高斜柱采用钢骨混凝土构件。　　另外，本工程的多功能排演厅结构体系较为复杂，其中存在较大的舞台空间造成结构楼板不连续，框架柱长细比较大，斜立面处设置的斜柱承

6、受较大的竖向力和弯矩。以上建筑布局特点造成该单体扭转效应较大，如果仅仅采用普通混凝土梁柱很难满足设计需求。为了满足建筑使用功能的要求并且满足国家规范要求，本工程采用以下技术措施：　　（1）框架柱及斜柱采用内置型钢的劲性混凝土柱，大跨度框架梁宜采用内置型钢的劲性混凝土梁。其中设计的柱中钢骨含钢率约为4~5.5%，梁中钢骨含钢率约为4~5%。　　（2）加大楼板厚度及配筋，通过采用双层双向配筋来加强楼板的刚度。　　（3）适当加大外围框架梁，来降低平面不规则造成的扭转效应。其中周圈框架梁中内置的型钢能较好地约束结构整体变形。　　（4）适当降低框架柱的轴压比来提高框架柱的整体延性及

7、抗变形能力。　　本结构通过以上措施，加强了框架梁及框架柱的承载能力及抗变形能力，型钢节点也保证了节点的刚度。经过计算表明采用以上措施加强后该结构各项指标均能满足规范要求。同时鉴于本工程地上建筑平面布局不规则，为减少结构体系的扭转，地上建筑根据建筑使用功能的区划设缝分为两个单体建筑：一部分为西侧办公及辅助区域，一部分为大跨度多功能排演厅区域。第一部分：办公及辅助区域平面布局规则，上下结构布置均匀，竖向刚度无突变。第二部分：大跨度多功能排演厅部有以下结构特点：排演厅由于建筑使用功能要求局部取消楼板，造成大面积平面楼板不连续，在舞台