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《清华大学游泳馆点式玻璃幕墙柔性支承体系设计研究_王喆》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第30卷第12期建筑结构2000年12月清华大学游泳馆点式玻璃幕墙*柔性支承体系设计研究王王元清石永久徐悦李少甫(清华大学建筑玻璃与金属结构研究所北京100084)[提要]结合清华大学游泳馆点式玻璃幕墙的设计,对柔性支承体系的整体性能进行了计算分析,研究了玻璃在整体结构中所起的作用。最后,就该幕墙设计的若干问题进行了讨论。[关键词]点式玻璃幕墙柔性支承体系预应力拉索Incombinationwiththedesignofglassarchitecturewithpoint-supportingsystemof
2、TsinghuaUnivers-itysnatatorium,thispaperanalyzestheglobalcharacterofflexiblysupportsystemandstudiestheglass-eseffect.Thelast,somecanvassaboutthedesignarepresented.Keywords:glassarchitecture;point-supportingsystem;flexiblesupportsystem;precast-stress一、引言玻璃幕墙的柔性支承体系需要有两
3、个特点:一是尽量少使用压杆或尽量在不明显处使用压杆,二是减小结构的侧向位移。工程上常用的有三种形[4,5]式,见图1,其中(a)和(b)在北京植物园展览温[1,3]室中得到了应用,(b)和(c)由于充分考虑了预应力结构的特点,故受压杆件截面更小,受力更合理,并且具有结构轻巧、体态优美的特点,在实际中应用较多。图2游泳馆幕墙示意图清华大学游泳馆位于清华大学东大操场的北侧,二、柔性支承结构的整体性能研究整体结构为钢筋混凝土结构,为了增加其美观性和标柔性支承体系在设志性,设计人员决定在它的正面外侧加修一道点式玻计上需要考虑的因素很璃幕墙
4、(见图2)。该玻璃幕墙立面呈流水线形,幕墙多,如初始预应力,刚架高102m,东西向跨度72m。游泳馆所采用的点式玻或钢索的横截面,撑杆璃柔性支承体系,整个玻璃幕墙共设9道主刚架,每的长度等,都可能会对榀主刚架间相距8m,相邻两榀主刚架间设置了3道结构承受荷载后的反应彼此相距2m的无自平衡压杆鱼腹式钢索结构。产生重大影响。为了计算简单,选取中间两跨刚架及其间的鱼腹式拉索,计算模型如图3所图3计算模型(游泳馆示。模型由3榀刚架构模型跨中三跨部分)成主要的竖向承重单元,刚架之间由圈梁相连,在圈梁和地面之间挂有图1(c)所示的无自平衡压杆的
5、鱼腹式钢索结构。模型基本参数如下:各杆件的弹性模量为206图1常用的三种柔性支承体系*北京市科委基金项目(953301101)。485210N/mm;刚架中各杆件的抗拉强度为215MPa;适宜对拉索进行分析时采用;第二种方法需要逐步2拉索采用钢索制成,基本截面为303mm,抗拉强度调整初始预应力的值,并且各根拉索初始预应力的为1000MPa,拉索之间的支杆采用505的圆钢管;值彼此都不相同,工作量很大,但较符合实际情况。14014空心圆管用于刚架的外轮廓;12712空本文的分析均采用第二种方法。心圆管用于圈梁的外轮廓;刚架
6、与圈梁的腹杆与弦2预应力值对结构位移的影响杆均使用707的圆管。采用北京地区的基本风这里所指的结构位移,是指预应力拉索在受到2压035kN/m。水平风荷载后的水平方向的位移。这是柔性支承体1预应力的施加方法及其影响系设计控制的一个重要指标。基本条件不变,只是对结构施加预应力可以有两种方式:一是只控将设计预应力的值从100MPa变化到500MPa。研制结构的初始施加预应力,不考虑结构在受力变形究预应力变化对结构位移和剩余预应力的影响,结后实际的剩余预应力;二是通过逐步调整,使结构在果见图5。由图可见,预应力的大小与双索的最大变受力
7、变形后的剩余预应力为我们所要求的值。在实形基本成线性减小关系,预应力增大,引起双索挠度际施工中,根据现场实测的结果调整拉索中实际施变形减小和双索结构刚度增加。但是,不宜一味地加的预应力值,使之保证符合设计要求。但是,在计增大设计预应力以减小位移,因为这样会增大结构算中,预应力是被当作一种初始荷载施加上去的,并的剩余预应力。没有考虑结构因此而产生的变形。在预应力施加给3改变拉索的横截面积对结构位移的影响2结构以后,随着结构发生变形,预应力会相应地产生基本条件不变,钢索横截面积S从95mm变化2一定的变化。从图4(a)可看出,施加初始预应力
8、后,到380mm,结果如图6所示。结构发生变形,最大预应力损失与剩余值大致相等,也就是预应力损失大约一半。从图4(b)可知,这种损失是因为圈梁的变形导致拉索预应力的松弛。(a)
