开合屋盖结构设计简介_关富玲VIP免费

文章编号:1000-6869(2005)04-0112-05开合屋盖结构设计简介关富玲1,程媛1,余永辉1,吴开成2,沈佩蓓2(1.浙江大学土木工程系空间结构研究中心,浙江杭州310027;2.浙江大学建筑结构设计研究院,浙江杭州310027)摘要:开合屋盖结构在大型体育馆、多用途体育场都得到了广泛应用。开合屋盖结构由于其特有的多个状态,在很多方面不同于以往的常规屋盖结构。本文结合浙江省某网球中心比赛馆开合结构的设计实例,简要介绍了该工程的概况、背景及其结构形式,阐述了开合屋盖结构在结构方面需特别考虑的轨道系统选取的问题,叙述了该实例采用的索牵引系统的运作方式;说明了开合结构与普通结构在荷载取值和工况组合方面的区别;使用独立分析和协同分析两种结构方法计算分析结构,并且以三个方向的变形结果为依据,比较了两种方法,得出了独立分析比较可靠的结论。关键词:开合屋盖;大型屋盖结构设计;大型屋盖分析方法中图分类号:TU39313文献标识码:AStructuraldesignofretractableroofstructuresGUANFuling1,CHENGYuan1,YUYonghui1,WUKaicheng2,SHENPeibei2(1.SpaceStructureResearchCenter,DepartmentofCivilEngineer,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China;2.ArchitecturalDesignandResearchInstituteofZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:Retractableroofstructureshavebeenusedwidelyinbuildingengineering,especiallyinthefieldoflarge-sizedgymnasiumandmultipurposesportcenters.Structureswithretractableroofshavemanyworkconditionsandsotheyaredifferentfromconventionalstructures.ThispaperconciselyintroducesthegeneralsituationandstructuralformofaretractableroofstructurefortennisstadiuminZhejiangprovince,discussestherailproblemindesignofthestructure,introducesthepullingmethodanditsdifferentloadingcasesincomparisonwithconventionalstructures.Inthisproject,twokindsofstructuralanalysismethods,theseparateanalysismethodandthecooperatinganalysismethod,havebeencomparedbasedontheresultsofthedisplacementsinthreedirections.Theconclusionisthattheresultobtainedfromthesparatemethodissafer.Keywords:retractableroofstructures;structuraldesignoflarge-sizedroof;analysismethodoflarge-sizedroof作者简介:关富玲(1945-),女,北京人,教授。收稿日期:2003年12月1引言开合屋盖结构以其独特的魅力,在发达国家,尤其是在日本和美国得到了广泛的应用。而我国在开合屋盖结构的研究方面还处于起步阶段,关于开合屋盖结构研究的有参考价值的论文很少。尽管已经建成了简单的、较小跨度的开合屋盖建筑,如跨度4115m钓鱼台国宾馆网球馆、上海浦东某游泳池等,但到目前为止还没有实现大型复杂开合屋盖结构零的突破。目前我国许多地区都有建造大型开合屋盖结构的想法和需求,有的已经进行了建筑方案的准备工作,甚至到了扩初设计阶段。可以预见,在未来的几年,国内对开合屋盖结构的需求将更为强烈。开合屋盖结构因其独特的使用功能,使得其设计过程极为复杂,本文结合一个正在设计的开合屋盖结构,分析开合屋盖结构在结构设计方面需特别考虑的几个问题。2工程概况该工程是浙江省某网球中心的比赛馆,结构布置如图1所示,屋盖覆盖面积为39m半径的球冠形,周边柱子布置在半径为3713m的圆形平面上,大拱桁架根据建筑要求和建筑红线的限制,采用了一端落地,另外112第26卷第4期建筑结构学报Vol.26,No.42005年8月JournalofBuildingStructuresAug12005图1开合屋盖结构布置图Fig11Structuralplanofthetennisstadium一端落在钢筋混凝土框架上,拱脚跨度为9415m。可动屋面布置在两个大拱桁架中央,完全打开的水平投影面积为24m@35m(沿大拱方向),开启或闭合时间为20min。根据建筑方案的要求,该工程采用了难度最高的空间开合方式,轨道布置在两个大拱桁架顶部中央,两块可动屋面沿大拱方向开合。3结构设计中需要特别考虑的几个问题与传统的屋盖形式相比,开合屋盖结构的设计更为复杂,除了要考虑结构因素外,还要考虑机械系统、控制系统的影响。传统的屋盖结构各工种的设计是串行式的,而开合屋...