无锡大剧院屋顶钢结构设计（专业论文）

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1、无锡大剧院屋顶钢结构设计张良兰（上海建筑设计研究院有限公司，上海）摘要：无锡大剧院屋顶钢结构采用管桁架空间结构体系，其中大跨度、大悬挑、曲线杆件等均为非常规设计。对该结构的设计理念及技术进行了全面的阐述，如结构体系的选择、设计难点及重点部位的处理技术等关键问题，旨在给类似项目提供一定的借鉴。通过对结构的详细计算分析，表明该项目对结构特殊部位的处理方式是合理的，既满足了结构受力和变形性能的要求，同时也极大地迎合了业主和建筑师对建筑效果的追求。通过对结构风洞试验和节点试验的研究，进一步验证了结构设计和节点设计的合理

2、性和安全性。关键词：空间结构；管桁架；大跨度；大悬挑；曲线杆件；相贯节点中图分类号：ＴＵ３１８，ＴＵ３９３．３文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－９３７９（２０１４）０５－００４４－０８ＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅＳｔｅｅｌＲｏｏｆｏｆＷｕｘｉＧｒａｎｄＴｈｅａｔｅｒＺＨＡＮＧＬｉａｎｇ－ｌａｎ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌＤｅｓｉｇｎａｎｄＲｅｓｅａｒｃｈ（Ｃｏ．，ＬＴＤ．），Ｓｈａｎｇｈａｉ，Ｃｈｉｎａ）ＺＨＡＮＧＬｉａｎｇ－ｌａｎ：ｚｈａｎｇｌｌ＠ｓｉａｄｒ

3、．ｃｏｍ．ｃｎＡｂｓｔｒａｃｔ：ＡｓｐａｔｉａｌｔｒｕｓｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓａｐｐｌｉｅｄｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｓｔｅｅｌｒｏｏｆｏｆＷｕｘｉＧｒａｎｄＴｈｅａｔｅｒ．Ａｆｅｗｎｏｎ－ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｄｅｓｉｇｎｓａｒｅａｄｏｐｔｅｄｉｎｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔ，ｓｕｃｈａｓｌａｒｇｅｓｐａｎ，ｌａｒｇｅｃａｎｔｉｌｅｖｅｒａｎｄｃｕｒｖｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｅｍｂｅｒｓ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓｔｈｅｄｅｓｉｇｎｃｏｎｃｅｐｔａｎｄｄｅｔａｉｌｅｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｉｎｔｈ

4、ｉｓｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｓｕｃｈａｓｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｙｓｔｅｍｓｅｌｅｃｔｉｏｎ，ｄｅｓｉｇｎｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｄｅｔａｉｌｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｋｅｙｌｏｃａｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｄｅｓｉｇｎａｐｐｒｏａｃｈａｎｄｔｅｃｈｎｉｑｕｅｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｕｓｅｆｕｌｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｓａｔｓｏｍｅｓｐｅｃｉａｌｌｏｃａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｉｓｐｒｏｊｅｃｔａｒｅｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ

5、ｔｏｂｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｎｄａｌｓｏｓａｔｉｓｆｉｅｄｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｌｏａｄｉｎｇｃａｐａｃｉｔｙ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｓｗｅｌｌａｓｂｕｉｌｄｉｎｇａｐｐｅａｒａｎｃｅ．Ｔｈｅｒａｔｉｏｎａｌｉｔｙａｎｄｓａｆｅｔｙｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｄｅｓｉｇｎａｎｄｓｏｌｕｔｉｏｎａｔｔｈｅｊｏｉｎｔｓｉｓｆｕｒｔｈｅｒｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓａｎｄｊｏｉｎｔｌｏａｄｉｎｇｔｅｓｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｐａｔｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｉｐｅｔｒｕｓｓ；ｌａ

6、ｒｇｅｓｐａｎ；ｌａｒｇｅｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ；ｃｕｒｖｅｄｍｅｍｂｅｒ；ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｎｇｊｏｉｎｔ为重要的新文化艺术中心及地标建筑。另一方面，这些屋顶“翅膀”也是生态概念的一个重要部分，它们为其所覆盖的建筑提供了遮阳功能。工程概况建筑设计理念无锡大剧院位于江苏省无锡市南部的太湖新城，地１１．１处五里湖之滨。该建筑将具备一系列功能，其中最重要的是用于古典及中国歌剧、芭蕾、交响乐等演出，可容纳１６８４个观众席位的大剧院，以及拥有７０６个座位的多功能厅。８片大尺度的“树叶”，或者说“翅膀”，形成了该建筑的主

7、要建筑形象，如图１所示。它们结合台阶状的石材基座，创造出类似一只停靠在水畔的“蜻蜓”这样的艺术作品。建筑师试图将这样一种形式赋予无锡市这座最图１建筑效果图Ｆｉｇ．１Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒａｌｒｅｎｄｅｒｉｎｇ收稿日期：２０１３－０７－２５：收到修改稿日期：２０１４－０２－２５作者简介：张良兰（１９８２—），男，硕士，工程师，主要从事空间结构设计方面的工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｌｌ＠ｓｉａｄｒ．ｃｏｍ．ｃｎ。４５第５期无锡大剧院屋顶钢结构设计屋顶钢结构概述屋顶钢结构是整个无锡大剧院建筑最为重要的部分，是体现建

8、筑师创意及地标建筑的点睛之笔，而建筑的高标准要求，建筑尺度的宏大都给结构设计带来极大的困难。高点标高为＋３５．６９２ｍ，幕墙支座在＋６．００ｍ，根部支座在±０．００ｍ；单体Ｂ３总长为４１．６０１ｍ，悬挑１４ｍ，屋面最高点标高为＋３０．８９１ｍ，幕墙支座在＋６．００ｍ，根部支座在＋６．００ｍ；１．２屋面材料屋顶钢结构几何造型及尺寸１．２．２１．２．１屋顶上表面采用带肋铝合金板，下表面采用