成吉思汗博物馆复杂屋盖钢结构设计.pdf

《成吉思汗博物馆复杂屋盖钢结构设计.pdf》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、成吉思汗博物馆复杂屋盖钢结构设计杜义欣钱基宏郝成新孙福英赵鹏b张宏(-}t【目4％H々ⅢR‰#ml删)：。i。。：；：i：ii：麓嚣热墨嚣象麓。嚣激㈣笳矗i鬈嚣：：孙；?：慧；；；锹躲鬻徽i‰掣粼；燃糕器编懋旌燃焉；瓣淼％一．*嚏目折板H壳、^跨、4问结构、臆定戚占思fT博物馆项H位J内嫠古自治吒鄂尔多斯I¨成吉思汗政旅游

2、)(。屋盏钢结{勾K1937m，宽944m，商365m，展开ilii积超过I8000，p方米．博物馆内包括成吉思汗研究院、成吉恩}r档案馆和成吉思汁文献馆，是一座展示成古崽汗文化和肇元文化的综合型博物馆。成吉恐

3、汗博物馆的建筑造掣如图1所示。一、结构设计与建筑紧密结合成吉思汗博物馆为纪念蒙古藏的伟人元太祖成古思汗而修建，成吉思汗的博物馆的外形像一库神秘和沉静的山峰，如图1所示．用建筑的说法址山样的丰碑、是自然的化身。孵物镩地处内蒙古大草原的腹地，‘，成占思汗的兴起与称汗之地——小儿罕山结合，外形融八体现荣占族人民民族崇拜和精神圣所——放包的元素．体现蒙元史化。博物馆平面形态和布局为成占思}T丌刨疆域版闭，咀鄂尔多斯为巾心空间轴，向十二个方向发散，象自F着成吉思汗创造的13项}二功伟绩，博物馆的内部横拟蒙占包的造型．根巨人的巾心牲类似蒙古包

4、的中心支撑，整个屋盖铜结构，从内部看，就像一个巨大的颦占包，如列2所水。■■，t。鼍目1成{8*博自馆∞建筑效皋田2中oE柱建*％2一个好的建筑物，应该址建筑与结构的完美结台t用结构j矗型去实现建筑师的设计意图，奉建筑经过多次方案必进。从四角锥喇架缔台次结构实现采光带凸出部分的方案，到犀终确定采朋管桁絮实现采光带．站台n-变JI：放平面网架空现折【缸的方案．完仝lII丰结构宴现建筑师的世计虑阁。成吉思仆博物馆的屋盏铡结构采用管桁桨粱枉及焊接球节点M架!fIJ麓的折扳壳站柑。麒篙由早辐劓布置的1J对臂桁架构墟的支撑结构体系和1I对桁

5、架梨之间的多而体折扳网格结构体系组合而成。耀盖1

6、Ii堪铺石村，震光带臂桁禁内侧嘶蚺仿石材锵板，采光带上表∞J为玻璃雉墙．以宴现建筑师的设计理念。管桁架采j{j铡符结构，节点为钢管书I贯焊．管桁架的城大野度哒到145m。折板嘲格结构lII烈层正变JI：放网格结构构成，折扳网格结构的厚度为25m．采用焊接空心球节血，骨桁船与折板州格桁架之削的杆件，一端为相贺样节点．一端为抖接球节点。1I对桁架粱柱通过中心区环向连接而构成卟空间桁架豢柱体系。桁架粱柱休乐首先契台r建筑造刑需要．同时成为拆扳厦盖边界蝼向荷载主要承担者．每对桁架梁t⋯￡和

7、下法之问若十处的联系桁架为备分区折板连接所卅，既保证丁桁架桨’Fim外的结构稳定性．叉使得笄分区的折扳莲接j_1}一个州台的折饭体系，形成个刚度大、整体稳定性好的折板列壳。尾盖结构体系构成简单、清晰．结构受力合理，传力简浩、施工安鼗J}}

8、对简化，可以认为姓建筑‘，结构比较完美的结合体现．结构体系如图3所示。中央柱的方案，由最初的铸钢茴点结合多十单片小格构拄支捧阿架．改为I-个倒锥形巨型中心f￡支挥体乐，所有采光带的

9、；!f桁架在中心柱项汇交，互为土撑-中心杜顶部瑷置阿个苴A的加强环．抵抗管桁架形成拱所传递的内力，艟终的一¨D柏结

10、}句迸型如圈4所示。目3结拇镕系i意图图4中。柱俯视目二、结构受力特点利用SAP2000软件建立整体训算分析模型．屋盖钢结构，}有节点5056个，杆件17621根，模型如图5所示。竹桁架受力{!现甲而桁架粱的特点，髂体站构为卒闻州壳结构的受力特点I”。结构左侧管桁架跨度大，最大超过140米．如图3所1i的纠i构．K跨管桁梨的中部认为加强桁架，彤成两逆拱．拱的跨度约为70米，打散减小了结构传力的跨度。凰5结构整体分析槿型(一)采光带警桁槊受力特点由于城断外挂石材，采咒带为玻璃莽墙．加上管桁架的侧啭的建筑装修．结构的控制t况为“恒+活

11、■结构的士荽表现为恒找下的受力特征。从圈6擞圈7蛤出的长跨管桁架在竖向荷载及温度待裁下的受力特点米看．管桁槊的受力与两端固接梁单元类似。图6表明，在竖向荷载作用下，管桁架的两端，下弦杆受压，上弦杆受拉，类似梁的上下表面，组合弯矩为梁端的负弯矩；管桁架的中部，上弦杆受压，下弦杆受拉，与两端相反，整个管桁架截面的组合弯矩为正弯矩。在温度荷载下，升温时，管桁架基本上全截面受压，只是在转折的部分，出现了上弦杆受拉的情况，说明管桁架的转折造成其在升温工况下，局部组合截面受力状态接近一个压弯构件。图6竖向荷载(恒+活工况)下长跨桁架的轴力分布

12、图7升温40度工况下长跨桁架的轴力分布表l给出了结构的前6阶周期，结构第一阶周期为1．05s，第1阶振型为Y向平动，第阶振型为Y向平动+扭转，其后的整体振型也多为平动+扭转的振型。结构的整体刚度比较好。结构总的重力荷载代表值为6202吨，网架结构的