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1、第40卷第9期建筑结构2010年9月青岛颐中体育馆大跨折板球形网壳钢结构设计陈天宜,赵广坡,刘宜丰,冯远,陈文明(中国建筑西南设计研究院有限公司,成都610081)[摘要]青岛颐中体育馆屋盖是一个由60块三角形平板网架组成的折板球形网壳结构。基于结构受力性能、经济指标等进行了结构选型分析,确定了网格划分和网壳最优厚度,最终采用栓焊混合球节点的三角锥网格形式;结合下部混凝土结构,进行了整体结构设计及支座选型,采用万向弹簧球铰支座,以减小推力,减弱对下部结构的影响;针对体育馆体积庞大、多棱角多坡度及青岛海滨城市多风且风压大的特点,进行了风洞试验和抗风设计;对屋盖进行了整体
2、稳定性分析,揭示了初始缺陷和几何非线性对整体性能的影响,结果表明,结构有较强的整体稳定性。[关键词]三角锥折板球形网壳;大跨度屋盖;风洞试验;整体稳定Steelstructuredesignoflargespanfolded2platesphericalreticulatedshellofQingdaoYizhongGymnasiumChenTianyi,ZhaoGuangpo,LiuYifeng,FengYuan,ChenWenming(ChinaSouthwestArchitecturalDesignandResearchInstituteCo.,Ltd.,Che
3、ngdu610081,China)Abstract:TheroofofQingdaoYizhongGymnasiumismadeupofsixtytriangleflatgridsstructureswhichwerefoldedtoglobalshape.Accordingtoforceperformanceandeconomicindex,thestructuretype,griddivisionandthebeststructuralthicknessoftheroofweredetermined.Tri2pyramidgridstructurewasusedw
4、ithboltballjointsandweldingballjoints.Structuraldesignandsupportdesignwereproceeded.Universalrotarymovementsupportwasadopted,sothepushforceandtheeffecttodown2structurewerereduced.Thegymnasiumisveryhugeandtheroofhasmanyanglesandslopes,atthesametime,thewindpressureisverybiginQingdao,sothe
5、windtunneltestandwind2resistingdesignwereproceeded.Accordingtotheanalysisoftheoverallstabilityoftheroof,theeffectofinitialgeometryimperfectionsandnonlineargeometricbehaviorwasgiven.Theresultsindicatethatthestructurehasgoodoverallstability.Keywords:tri2pyramidfolded2platesphericalreticul
6、atedshell;largespanroof;windtunneltest;overallstability1工程概况青岛颐中体育馆位于青岛市崂山区颐中体育中心2内,总建筑面积43700m,建筑总高度4113m。体育馆固定座席10000余座,活动座席12500座,可满足举办体操、手球、篮球、排球等项目全国性和单项国际比赛的要求,并可供冰上项目表演、文艺演出及集会使用,是一座大型体育建筑,该工程已于2009年2月21日竣图1青岛颐中体育馆外景工。上部钢结构屋盖的建筑造型像一颗钻石,巧妙地条,主体结构的安全等级为一级,结构重要性系数取为镶嵌于整个钢筋混凝土主体结构之中(
7、图1)。111。屋盖结构采用折板球形网壳,杆件采用圆钢管,最212恒荷载与活荷载大杆件<219@14,最小杆件<76@4,钢管及焊接球材#2恒荷载:结构自重由程序自动计算;屋面板下层采料为Q345B,螺栓球采用45钢,投影面积14122m,展2用压型钢板+保温防水层,上层采用蜂窝铝板,屋面板开面积18284m,跨度110m,结构矢高131820m,矢跨比2(含檩条)重量取为015kNPm;屋盖下弦荷载分布情况1P8,周边最大悬挑长度11m。沿圆周共设36个支座,较为复杂:1)设置了2条环形马道,2条弧形马道,5条支承于下部钢筋混凝土人字形格构柱上,并
