广州新白云国际机场航站楼结构设计

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1、大跨空间结构作业广州新白云国际机场航站楼屋盖结构设计分析姓名：李兴盛学号：04S033111哈尔滨工业大学2004.6.30　一．工程概况　主航站楼平面由两片75m×289m圆弧形带成纵轴对称布置而成，屋面外形为双向弯曲弧形，整个屋面以水平及竖向二根中心 75.9m,桁架矢高为5m ,顶面宽度在内侧为6.25m，在外侧为3.8m，下弦曲率半径570.75m，柱距18m。内侧与膜支承桁架相接，外侧为悬臂构。东西连接楼平面投影尺寸为64m×462m的圆弧形带，柱距18m。屋面压形钢板和张拉膜支撑在弯曲落地式主桁架上。指廊共四条，东一和西一指廊平面尺寸为39m×360m，东二和西二指廊平面投

2、影尺寸为39m× 252m，柱距12m。主航站楼东西两端各有两条高架连廊连接主航站楼和连接楼。二．结构分析（一）结构体系主楼长325M，宽235M，其中平面又二片反向的圆弧形带组成。主楼南北两侧钢无该的支承构件是一排由3Φ273×16圆钢管组成的三角形变截面人字形组合柱，人字形柱的两端铰接，使柱的受力最小，以期取得修长轻巧的建筑效果。人字形柱的柱顶高度从东西二端的14.7M升高到中间的35.7M，由里向外倾斜。主楼的内部设置了二排巨形变截面混凝土箱形柱，由于主楼脊骨结构（spinestructure）的两侧是刚度及约束都较小的人字形铰接柱，在脊骨结构的内部设计刚度较大的抗侧力柱是必要的

3、。巨形柱的柱距为18M，在基础处的截面为2500MM×4500MM，刚接于基础，承受全部水平力。主楼的屋盖为近似的几何球形，巨形柱的柱顶高度又东西二端的21M上升到中间的41.9M。主楼采用三角形钢管桁架结构，跨度为76.9M，桁架高度为5M，两端铰接支承在人字形柱及混凝土巨形柱上，主桁架在人字形柱以外的南北方向悬挑7~23M。主桁架两上弦杆的间距从人字形柱处的3.8M变化到巨形柱处的5.25M，弦杆为508×16~25MM，腹杆为Φ245×7.1~12MM。腹杆在下弦杆交汇点的间距为6.35M。为了增加建筑外观的造型变化以及满足采光要求，主桁架在巨形柱处上升为一个拱型桁架采光带，采光

4、带的宽度由中间的20M变化到东西二端约50M，采光带是玻璃纤维张拉膜结构。主楼的屋盖透视图见图1。图1（三）传力途径    连接楼分为东西连接楼，每翼连接楼的平面为450×62M，地上三层，用三道伸缩缝将混凝土楼盖分为四段，用二到伸缩缝将屋面分为三段。连接楼的柱距为18M，典型的钢桁架见图11。三角形圆管桁架的弦杆为3Φ245×12~16MM，腹杆为Φ127×6~12MM，桁架的高度2.8M，上弦杆的间距为3M。主桁架一端落地，另一端支承在由3Φ168×12.5MM的钢管组成的变截面人字形组合柱上，与主楼人字形柱子不同的是，连接楼的人字形柱是从外向里倾斜的。主桁架在跨中位置支承于1M直

5、径的钢筋混凝土圆柱上，从落地端到混凝土柱的跨度约25M，从混凝土柱到人字形柱的跨度约30M，再悬挑约7M。连接楼的屋面是有檩体系。屋面板是层压型钢板，部分屋面为玻璃纤维张拉膜。整个屋面沿纵向设置了5道次桁架，次桁架即支承檩条也是屋盖的支撑，在屋盖伸缩缝处设有X形的支撑。三．结构评述广州新机场是中国目前在岩溶地区兴建的规模最大的民用公共建筑，我们在所做的磨擦桩试验是一组很完整的试验，可为研究者参考，航站楼混凝土框架结构为预应力结构及宽扁梁结构，本工程采用的不承受水平力的大跨度预应力混凝土结构，是比较独特的设计构思。广州新航站楼是中国目前规模最大的相贯焊接空心管结构工程，其中16米~37米

6、高的三角形变截面人字形柱、12米及14米跨度的屋面箱形压型钢板是首次在中国应用。广州市新机场航站楼的建设规模大，科技含量高，其设计及施工经验可为类似工程提供有益的参考及借鉴。 　郭彦林认为此屋盖结构整体提升具有使用设备简单、地面拼装高效、安全性能好等优点。结构体系在整体提升状态与设计状态的受力情况不同，必须在提升状态下对屋盖结构或支承结构的强度、稳定性进行验算并对某些薄弱部位进行必要的加固。介绍了广州新白云国际机场飞机维修设施工程10号机库的整体提升方案及其提升设计，并在此基础上探讨了在大跨度钢结构整体提升中需要注意的问题。四．结论广州白云国际机场迁建工程航站楼建筑极富现代气息，工艺流

7、程合理顺畅，是使用功能和建筑艺术完美的结合；南航基地维修机库工艺设施先进，覆盖机群完整，是中国最大的飞机维修中心；机场综合区各单体建筑规划布局合理，为机场的安全运行提供全面的保障和支持。航站楼、南航机库及综合配套项目已按批准的初步设计建成，工程建设符合国家及民航有关标准，设施设备安装及测试数据基本符合有关规范要求，试运转正常，满足使用功能要求，各项目文件材料归档基本齐全，分类清晰，整理规范。但在施工过程中，网架的安装犯法与设计的受力情况不同，必