浅谈尼日利亚MinnaGamesCity体育场结构设计.docxVIP

OnStructuralDesignofMinnaGamesCityStadiuminNigeria浅谈尼日利亚Minnagamescity体育场结构设计□荆向晓_JingXiangxiao[摘要]以尼日利亚MinnaGamesCity体育场结构设计为例，介绍该体育场看台Y型柱设计、空间复杂屋盖选型、建模、抗风设计、钢屋盖支撑墩设计等关键问题的处理思路和方法，以供同类工程参考。[关键词]尼日利亚；MinnaGamesCity体育场；结构设计[文章编号]1672-7045（2014）05-0050-05[中图分类号]TU245.1[文献标识号]B1工程概况尼日利亚MinnaGamesCity体育场位于尼日利亚尼日尔州，距离市中心约10km。总建筑面积约20616.46m2，设计容纳观众人数约为20000人。体育场平面呈椭圆形，长轴约230m，短轴约200m。混凝土看台设置四道伸缩缝将结构分为四部分，每个部分均为独立的框架结构体系，东西看台上部设置钢结构罩棚，其外形呈月牙形，采用空间网壳结构体系。（见图1）工程的结构设计基准期为50年，结构安全等级为一级，结构重要性系数1.1，经与甲方沟通，工程所处地为非抗震区域，故地震作用、抗震措施按6度标准制定。工程设计的重点和难点在于复杂屋盖结构的建模、抗风设计、钢屋盖支撑墩设计及看台Y型柱等关键构件的设计。Abstract：ThispaperdiscussesonstructuraldesignofMinnaGamesCityStadiuminNigeriabystandfoundation,steelroofbuttress,concreteframestructureandsteel-structurecanopyforreference.Keywords：Nigeria;MinnaGamesCityStadium;structuraldesign图1尼日利亚MinnaGamesCity体育场建筑效果图50-CitiesandtownsConstruCtioninGuanGxi-广西城镇建设工程技术础梁相连，增加整体性。2.3钢屋盖支撑墩设计钢屋盖支撑墩为钢屋盖南北向落地受力点，钢屋盖的绝大部分力都由其承担，由于该工程风荷载大，钢屋盖不仅会对其产生推力，某种工况下亦会产生拉力，其中最大水平推力达20000kN，最大水平拉力达到11000kN，给支撑墩设计带来了困难。在查阅了大量国内外同类工程资料后，结合工程地质条件，同时兼顾方便施工及综合造价，最终借鉴文献[1]的设计方案选择了重力式墩台，参考桥梁墩台及重力式挡墙的设计在各个工况下保证了支撑墩的强度、抗倾覆及抗滑稳定性。为了确保其抗倾覆及抗滑安全度，在岩石深度范围内要求满灌混凝土，岩石深度范围外除对墩台周边回填土密实度严格控制外，还考虑对一定范围内回填土进行压浆加固。（见图2）2基础设计2.1地质概况根据地质详勘报告，场地土层自上而下为细砂层、残疾土层、碎石土层、强风化花岗岩层、中等风化花岗岩层。勘察期间，场地周围无地表水体，地基内填土层中含少量孔隙水，比较易于疏干，地下水和场地土对混凝土结构及钢筋混凝土中钢筋具微腐蚀性。2.2看台结构基础设计工程±0.000相当于绝对标高为305.5m，体育场的场地西面及西北面地形较高，中风化岩层埋藏标高一般在302m～309m；东面及东南面中风化岩层埋藏标高多数在296.4m～302m，因此西看台及北看台主要采用柱下独立基础，东看台及南看台主要采用人工挖孔墩基础，均采用中等风化花岗岩层为持力层，独立基础及人工挖孔墩基础之间均采用基图2西看台支撑墩侧立面图及配筋图2014.05-51广西城镇建设编辑＿刘珺设计＿姜璠图3东看台背立面图主受力构件，一方面支撑看台本身，另一方面作为钢屋盖的支点。Y型柱与看台斜梁形成了三角形稳定体系，增加了结构刚度，是该工程的重要及关键构件。因此分别采用了PMSAP和SAP2000两种软件进行分析对比并取包络内力进行设计，在不同工况下此体系中均存在受拉杆件，且受拉杆件不同。常规设计中受拉杆件宜采用型钢混凝土或预应力混凝土构件，但考虑到尼日利亚涉外施工难度和经济性，最终采用普通钢筋混凝土构件抗拉，配筋主要以裂缝控制，并对配筋构造做了必要的要求和设计，如钢筋连接不能采用搭接而是必须采用等强对接焊或机械连接等，其中Y型柱典型配筋如图4所示。3看台混凝土结构设计3.1结构体系特点体育场看台采用现浇钢筋混凝土框架结构，设置四道伸缩缝将结构分为四部分，南北部分为一层钢筋混凝土框架结构，东西部分由东西看台及上部钢结构罩棚组成，东西看台分别由16榀径向分布的框架再经环向的框架梁和次梁拉结组成，而钢结构罩棚以此16榀径向框架中的Y型柱和两边的支撑墩为支座受力点，共同组成体育场的一个结构单元。（