立式网壳构筑物建筑方案对比与验证.pdfVIP

赵 焱等：立式网壳构筑物建筑方案对比与验证 95 立式网壳构筑物建筑方案对 比与验证 赵 焱， 张忠明， 张连国 【大庆石化工程有限公司， 黑龙江 大庆 163714) 【摘 要】 结合实际构筑物工程给出四种建筑方案，即钢筋混凝土简体封闭结构、钢板内夹混凝土组合筒体 封闭结构、钢混凝土组合桁架通透结构和立式网壳钢混凝土组合通透结构，经对比分析最终决定采用立式网壳钢 混凝土组合通透结构。在荷载和力学模型简化的基础上，采用ANSYS开展了立式网壳组合结构的静力与动力仿 真分析，得到静力和罕遇地震作用下的杆件变形和内力极值，均符合规范要求 ，验证 了该建筑的合理性。该构筑 物空间整体性好 ，抗震性能优越 ，施工速度快 ，工程周期短，整体造价低。 【关键词】 构筑物；立式网壳；有限元；罕遇地震 【中图分类号】 TU337 【文献标识码】 B 【文章编号】 1001—6864(2013)06—0095—03 1 工程简介 ． 没摆脱混凝土结构 的局限性，由于加劲肋的布置施工 为满足大学城教师居住需求，大庆市政府投资开 速度变慢，钢板只能一段一段焊接，混凝土浇筑养护 发了湖滨教师花园综合居住区。该区毗邻滨州湖，环 到一定强度后方可继续施工，导致整体造价也较高。 境优美 ，总建筑面积为 1．8X10ITI。为完善社 区功 能，在小区中间设置了娱乐活动中心，包括健身器材， 舞蹈广场和商业街等。标志性建筑物是一个社区经 济、文化的展示和象征，是精神面貌和各项社会事业 建设的一种体现。能够更好地展示城市的形象，提升 城市 的品味，因此建设标志性构筑物变得十分必要。 胃 为凸显小区的特色，在滨州湖边修建一座标志性的构 (a)混凝土简体 (b)钢桁架 (c)立式网壳组合结构 筑物，同时也彰显教师教书育人的无私精神。新建的 图1 几种建筑方案示意图 标志性构筑物离地面高为36m，又在滨洲湖边 ，所以风 荷载是主要的控制荷载。最初提供 了四种建筑设计 (3) 钢桁架结构可实现构筑物的高度，且施工 方案 ，经对 比分析，投资方最终决定采用立式网壳钢 速度快 ，但 自上到下截面不变，形式单一，见图 1(b)。 混凝土组合结构 ，不但改善了城市构筑物结构的单一 为突破常规结构的束缚，将大跨的网壳结构融人到结 性，通透性好，造型新颖，外形美观 ，其与 LED灯的完 构当中，与组合钢桁架结合使用，二者可同时施工 ，互 美结合，使构筑物的夜景更加绚丽多彩。 不影响，同时可在桁架管中浇筑混凝土，增加桁架的 2 四种建筑方案的对 比 抗弯刚度，确保结构的安全耐久。不但改善了城市构 (1) 由于受到常规结构设计思想的影响，设计 筑物结构的单一性，通透性好，造型新颖，而且与当地 者首先想到用钢筋混凝土结构。由于构筑物较高，纯 居民的审美观念相和谐 ，见图1(c)。经商榷投资方最 钢筋混凝土框架结构不符合要求，只能采用剪力墙筒 终决定采用立式网壳钢混凝土组合通透结构。 体封闭结构 J。依据混凝土规范需采用壁厚200ram 3 立式网壳钢混凝土组合构筑物分析 的剪力墙来承担外荷载，无疑造成材料的浪费，而且 3．1 构件材料、截面形式选取 构筑物内部无法 自然采光，对设备的检修和工作人员 钢桁架采用 Q235级无缝钢管焊接形成，焊条采 上下都很 困难。钢筋混凝土施工工序多，建设速度