大跨度空间结构设计实例探析

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1、大跨度空间结构设计实例探析摘要：木文通过结合某大跨度空间设计实例，对其结构设计进行深入探讨，提出可行的结构设计思路以及可采取的结构设计技巧，为同类工程提供有价值参考。关键词：结构设计；大跨度结构；空间结构；设计措施Abstract:thispaperthroughthecombinationofalong-spanspacedesignexamples,thestructuredesignarediscussed,thefeasiblestructureclesignideasandcantakethestructuredesignoftheskillsofthesimilarprojec

2、ttoprovidevaluablereferenee.Keywords:structuredesign;Bigspanstructure;Spacestructure;Measuresdesigned中图分类号：TU318文献标识码：A文章编号：工程概况木项日为剧院的大跨度空间结构，总高23.lOmo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，工程的地下

3、室部分没有分开，基础采用钻孔灌注桩。结构方案木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描的措施保证水平力连续传递，使地下室顶板成为冇效嵌固端。根据规范耍求，木工程的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，抗震等级分别为二级；对于本工程的地下室部分所釆取的抗震等级同上部。本工程釆用倾角较大的斜柱，为了有效地提高

4、结构的整体性和抗震性能，减小构件的断面尺寸，该部分框架柱采用钢骨混凝土构件。结构设计措施3.1楼盖设计本工程地下、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（P±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介较人的斜柱和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，框架柱长细比较人，斜立面处设置的斜柱承受较大的竖向力和弯矩

5、。以上建筑布局特点造成该单休扭转效应较大，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，本工程采取以卜•结构设计措施：（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來加强楼板的刚度。（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叠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抗变形能力。木结构通过以上措施，加强了框架梁及框

6、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。其屮第一部分：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。第二部分为大跨度多功能排演厅，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，在舞台位置由于舞台的高度要求，此处取消第三层层高处两方向框架梁，使得该建筑在角部刚度较弱。由于建筑外立面要求，在该建筑舞台远端另一侧轴线处从±0.000至屋顶有外飘式外立面，竖向最大倾角约为10度。斜

7、柱在屋面处与最近框架柱轴线近18m,承受较大的压力和弯矩。3.2缝设计鉴于木工程结构体型复杂，考虑使用功能要求设缝，将上部结构分为两部分，并同时釆取设置伸缩后浇带、加强梁板配筋等措施减少栓温度收缩应力。防震缝缝宽不小于150mmo地下室沿长度每隔30~40m设一道贯通顶板、底板及墙板的施工后浇带，后浇带一侧的地下室底板应一次浇捣完成。后浇带应在两侧浇灌完成至少两个月后再进行浇灌，其强度等级应比原设计提高一级，并采用微膨胀