重庆大剧院结构设计ppt课件.ppt

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1、重庆大剧院结构设计介绍此色块代表可重新置入所需放的照片或效果图基础设计上部结构设计结构计算超长结构设计抗震设计大跨度、大悬挑、桁架的计算分析施工工况考虑科研试验主要图纸现场照片内容简介一、基础设计本工程采用嵌岩桩按《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》、《重庆市建筑地基-基础设计规范DBJ50-047-2006》以及《建筑桩基技术规范JGJ94-94》进行比对本工程地下室为半埋入式结构，考虑了结构的整体稳定及抗倾覆验算，并且考虑由桩基承担全部水平荷载的传递二、上部结构结构关系相当复杂，我们从几个条线上来整理：观众厅、舞台区、后台区、侧

2、台区及楼电梯间采用8个钢筋混凝土筒体承重，并作为结构的主要水平抗侧力体系。舞台大跨度、大荷载部分采用钢结构桁架，侧台、后台及观众厅采用双向预应力井格梁，作为跨越式结构。走廊、大堂、侧厅采用钢筋混凝土框架结构。钢结构屋架作为附属结构依附于主体钢筋混凝土结构上，计算时仅考虑其质量对整体结构的贡献，而忽略其刚度的影响。钢屋架自身通过单独验算满足变形及强度要求。后台及侧台大剧场观众厅中剧场观众厅中剧场大剧场典型剖面钢筋混凝土框-筒主体结构钢屋架附属结构三、结构计算如采用钢屋架与下部混凝土结构整体模型，局部振型多，计算量大且计算精度低。实际采用总装分析的

3、思路：下部框架-剪力墙主体结构与上部钢屋架分开计算，同时考虑两者间相互影响。钢筋混凝土主体结构，偏安全地忽略了附属钢屋架的刚度，仅考虑其质量的贡献，计入其重力荷载代表值所引起的地震作用钢屋架附属结构另外采用SAP2000单独建模，以主体结构作为其约束边界，计算其变形及杆件内力完整模型主体模型钢结构附属模型钢结构屋架自振模态演示ModeIModeIIModeIIIModeIV四、结构超长处理建筑物地下部分达177x270m，地上部分100x220m，结构不设缝计算温度作用，在首层楼板内施加预应力，并加强楼板配筋率屋面钢结构，计算温度作用工况，支座

4、设计时考虑预留温度变形缝施工后浇带，以释放施工阶段的混凝土的收缩、徐变加入适宜的外加剂，并考虑利用混凝土的60天强度设计首层楼板温度工况应力分布图（X向）首层楼板温度工况应力分布图（Y向）五、抗震设计本工程高宽比0.3，结构在水平荷载作用下具有明显的剪切变形特征楼板局部不连续：第一、采用弹性楼板假定。第二、结合声学要求尽量采用厚板布置，加强薄弱部位连接。第三、对重要的连接部位进行弹性板有限元分析计算的柔软层问题：第一对柔软层构件在截面设计时将地震作用放大1.5倍，使得其受剪承载力不小于相邻楼层的65%；第二8个核芯筒将承担“柔软层”所有的地震水

5、平剪力。框支转换结构：第一，采用SAP2000有限元局部分析，考虑转换构件在中震下不屈服；第二，提高转换构件的抗震等级；第三对于所有的框支柱，柱内设置了H型钢，提高延性。水平抗侧力体系（芯筒面积/总面积=34%）动力时程剪力分布图核芯筒代表点变形简图Y向地震作用下转换层楼板剪应力分布图(Max=0.5MPa)六、大跨度、大悬挑、桁架的计算分析本工程有多处大跨度，大悬挑。大跨度采用钢桁架作为跨越式结构DISC2处采用双向悬挑方式：横向悬挑距离9.5米，下挂荷载达3000吨；纵向悬挑距离长达52米大剧场观众厅顶采用双向砼预应力井格梁体系2层观众厅入

6、口大悬挑采用预应力结构，悬挑距离约10米。设计时将考虑竖向地震作用影响，重力荷载需放大10%进行局部验算，并控制适当的预应力度。对于楼板局部振动控制基频大于8～15Hz，对于大悬挑人致振动控制基频大于3Hz。SRC1,2悬挑结构布置观众厅入口V型撑结构布置舞台框支转换结构布置中剧场侧台转换梁水平应力分布中剧场侧台转换梁竖向应力分布DISC2横向悬挑SRC-1主拉应力分布图Dics5入口9米大悬挑处结构自振模态演示6.4Hz竖向自振频率：13米悬挑钢楼梯自振模态演示ModeIModeIIModeIII七、施工工况考虑大悬挑Disc2钢架安装需在屋

7、盖悬挑结构形成后再进行安装连接，并须加设临时支撑。支撑设计时需限制所提供的支承力，整个结构体系形成后需缓慢拆除临时支撑。Disc2与相邻Disc1、Disc3结构间设计考虑了采用“先铰后刚”的方法，以释放恒载作用下结构差异变形造成的不利影响。Disc5大跨度悬挑预应力梁在整个结构体系完成前必须架设临时支撑，预应力张拉工序需严格按照设计要求。Disc2施工方案安装时采用先铰后刚的施工工艺Disc2与Disc1,3相连处施工方案八、科研试验8.1细长柱设计和试验验证N-f关系比较曲线模型柱法设计细长柱8.2屋架整体稳定分析8.3风洞试验8.4SRC

8、1、2大悬挑构件静力试验8.5SRC1、2大悬挑构件ANSYS分析8.5DISC2大悬挑卸载施工模拟分析卸载监测点示意图卸载不同阶段轴力变化卸载过程中