大直径圆形中庭空间结构的设计与研究.pdfVIP

设计分析计算篇 大直径圆形中庭空间结构的设计与研究 张陈胜方鸿强 (中国汉嘉设计集团股份有限公司 杭州310005) 摘要：本文结合工程实例，对大直径圆形中庭空间结构，进行整体模态分析以外，特别针对大直径圆形中庭空 间结构对变形十分敏感的特性，考虑竖向地震作用，采用三种计算方法控制结构的整体变形，并对三种方法进行 对比与分析：同时，采用Pushover方法进行结构整体静力弹塑性稳定分析与研究． 关键词：中庭空间结构；模态分析；竖向地震作用；Pushover分析 华润万象城是集商业、酒店、写字楼、 由于采用美国CalliSOn建筑设计方案， 酒店写字楼以及高档住宅于一体的大型城市 中庭空间结构设计有以下技术难点：(1)位置 建筑综合体，地下三层，地上局部六层，总 高，柱脚位于29．8m处；(2)圆面倾斜，空间 建筑面积达20万m2，是杭州钱江新城核心区标 尺寸和定位困难，受力复杂；(3)支承柱向外 志性建筑之一，其中心区域设有通高中庭， 倾斜，受力不利：(4)屋面吊点荷载大，需考 剖面如图1所示，在五层屋面处布置大直径圆 虑其最不利组合效应；(5)空间结构整体支承 形中庭空间结构，该空间结构由六个柱子支 在五层屋面的钢梁上，需考虑上下两部分结 撑，主桁架方向两个四边形柱子，次桁架方 构的相互影响和协同工作。 (6)整体稳定的 向四个三角形柱子，由于圆形中庭的直径从 分析显得尤为重要。 一层至顶层，由下到上逐渐变大，柱子也相 应的向外倾斜。考虑到冬天室内外温差大， 1 结构布置与结构选型 水气易凝结，还有美观的因素，圆形中庭空 圆形中庭空间结构的直径为33米，它 间结构顶面与水平面呈6(的倾角，顶面是玻 是由斜柱(HZ)、主桁架(WJl)、次桁架 璃幕墙，因此对变形的要求非常高。 (WJ2)和环形变桁架四部分组成，中庭空间 盟盟27 中庭屋盖 结构平面布置图如图2所示，主次桁架结构平 面图分别如图3、4所示。WJ2a、WJ2c的两端 覆土屋面 分别支承在wJl和环形桁架上，WJ2b两端分 29800 斜柱 盱 承在HZl和HZla上，环形桁架将HZl，HZla， HZ2，HZ2a等六根斜柱连接在一起。WJ2a、 1 中庭 WJ2b下弦处总共14个吊挂点，每个吊挂点 的荷载为20kN。wJl的上下弦杆为(299X12 (所用杆件均采用Q345B的无缝钢管)，腹杆 盯讣纤孵．吓 (114X6，与WJ2相连的腹杆与WJ2上下弦杆相 地下室 同截面。WJ2的上下弦杆为(168X8，腹杆为 斫拼 第一作者：张陈胜，男，1982年7月出生，助理工 图1中庭剖面图 程师。 72 ’2009全国钢结构学术年会论文集[2009·10] 张阵m，等-女直往日∥十座空目镕构n设々研Z (89X7。圆形桁架上下弦杆为