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《上海大剧院钢屋盖结构设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第二届现代结构工程学术研讨会上海大剧院钢屋盖结构设计包联进)华(东建筑设计院上海2以0X2摘要:本文介绍孔海L大剧卿屋盖结构设计过程·包括钢屋盖结构选型、结构计算分析及优化钢材的选取及节点构造以及整体提升过程中的受力分析。针对本工程的结构试验结果表明,结构方案可行.结构理论分析正确,节点构造合理。:关键词巨型框架结构析架整体提升、一lRJ青,,上海大剧院是一座富有艺术造型具有全新意识文化和时代气息的上海标志性建筑也是上海市政府。,、195年工程建设的二号重点工程工程建成以后成为与悉尼歌剧院巴黎巴士底歌剧院相媲美的世界又一著。,“、”,名
2、的歌剧院木工程通过国际招标法国建筑师以其天地呼应中西合璧的构思独特的立面造,,,,型方案中标而方案中最引人注目的反拱形钢屋盖象巨人敞开的胸怀吸取着来自天地间的灵感把一座晶莹剔透的艺术殿堂奉献在上海人民的面前。华东建筑设计院负责整个工程的扩初和施工图设计。二、工程概况,,,上海大剧院位于上海市中心人民广场西北侧南临人民大道隔人民广场和上海博物馆相望西临黄,,。破北路北临人民公园和上海老图书馆东毗位于人民广场中轴线北端的市府大楼上海大剧院用地面积,,,,216mZl一52562503mZ(地上六层350mZ24713m2)科占地面积为时总建
3、筑面积为0地下二层地下,,。两层地上六层高度为422m,,,,大剧院的顶部为一月牙形反拱钢屋盖内有二层局部三层总面积约2200mZ(包括屋顶技术层),,,,:,南面是多功能厅休息厅北面是设备用房屋顶是技术层它的几何尺寸为纵向长lo.4m横向宽,,,,.。、、9.45m纵向悬挑26m横向悬挑3.09m圆弧半径R=93m拱高152m整个钢屋盖由位于③④⑤,,、轴线上的六个钢筋混凝土电梯筒体作支撑柱由于较高的隔音及抗震要求它与下部的主舞台观众厅等。,一一组是钢筋混凝土建筑完全脱开(留有隔音缝)大剧院工程结构是由完全独立的二组结构组合在起,,。
4、钢屋盖与六个电梯并支承柱另一组是钢筋混凝土六层主结构它们山共同的底板连接为一个整体,,,/mZ。石Z(78度抗震上海地区基木风压.05kN木工程取kNlm50年一遇)抗震设防烈度按度计算,。。构造设计场地土类别为W类本工程计算钢结构温度应力取计算温差为土30℃三、结构选型、、,大剧院钢屋盖既是覆盖整个大剧院下部结构(包括观众厅主舞台侧台等)的屋顶义是一承重结构,别具·格地发挥着双重功能。为了达到建筑与结构的完美统一,结合本工程的建筑特点,采用了巨型,,,框架这一新型结构体系它具有侧向刚度较大给建筑提供大开间和大高度室内空间能满足建筑多功
5、能要求等特点。六个钢筋混凝土电梯筒体作为主框架柱,承担着上部结构全部的竖向荷载、风载及地震荷载,工业建筑202年增刊,,两榻纵向主析架及十二棍横向月牙形析架形成主框架梁承担着全部钢屋盖的竖向荷载并将之传至电梯,。筒体钢屋盖内部三层楼而结构组成巨型结构的次框架部分_,,二棍l二析架采用箱形截面析架结构十二榻月牙形析架采用箱形截面空腹刚架结构支承钢屋盖的六个钢筋硅电梯简体是钢筋混凝土空间薄壁结构。为了加强结构的整体刚度,在月牙形梅架之间设置次析架,、,一及水平系杆在钢屋盖卜卜弦周边及舞台开洞四周设置水平支撑(见图l)楼层采用钢梁压型钢板组合
6、楼面。因此钢屋盖主体结构是一高次超静定的刚架、析架、薄壁筒体的混合结构。结构分析时应考虑各,“’,,、。方平面系统的共同作用和相互影响即空间效应以及连系梁屋面硅楼板对结构的协同作用图,钢屋盖平面布置图第二届现代结构工程学术研讨会、四结构计算分析、,,本工程采用sAP84及Speusr等HB几种程序对钢屋盖进行结构受力分析花费了近半年时间AP上百次的计算分析、优化,使钢屋盖结构总用钢量从6《X犯吨降低至40吨。、、、、、、针对钢屋盖平面复杂支座条件特殊荷载组合多样楼板大开口中厚板壳单元薄壁筒体钢与混凝土结合的复杂空间结构体系。我们采用了先
7、平面后空间,由粗到精的设计思想,将钢屋盖划分为3主要平面系统(即月牙形析架、主析架、混凝土电梯筒体),分别对单个平面系统进行结构体型优化,然后再。,、、、组合起来进行整体结构计算在对月牙形析架计算中书酬门分别比较了析架空腹刚架预应力空腹刚,。,、架等结构型式考虑了上弦杆刚度节点刚域等对结构受力的影响在对主析架计算分析中我们对支座,、、。处抗剪钢板的计算模型进行比较分别采用刚性杆格构比拟板壳单元法等计算模型对于主析架的支,、,承条件我们分别采用了刚性连接铰接以及二阶段受力模式(即在钢屋盖施工阶段时采用铰接使用阶段后期荷载采用刚性连接)。在
8、对电梯筒体计算分析采用了壁式框架、空间薄壁杆系、联肢剪力墙等不同。,,的计算模式根据以上平面结构优化和分析经过适当简化我们建立了钢屋盖的空间结构计算模型(见2)。,,。图结构的内力分析采用两阶段受力模型即钢
