钱 江 周 知 韩定夺

(1．同济大学土木工程防灾国家重点实验室，上海200092;2．同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092)

1 结构概况

本文研究的结构为某清真寺祈祷大厅实际工程项目，该结构拟建于高烈度地震设防地区(相当于8度区)。大厅整体面积约145 m×145 m，为多柱式厅建筑(图1)。祈祷大厅主体结构由钢筋混凝土支柱柱网构成，厅柱顶端的大柱头为八角形伞状结构，柱头通过具有抗屈曲刚性连接的钢制安装元件与柱子相连。同一高度的柱顶八角形部分相互刚性连接，使混凝土柱顶能够形成足够刚度的屋面来传递水平荷载。厅柱设计外形为八角形、中空，最大截面尺寸1 620 mm，设计采用离心、分段预制，现场拼套接(图2)。大厅中心区支柱高约45 m，分布在16．2 m×16．2 m的网格上，位于祈祷大厅外廓的约22 m长的柱子按照8．1 m×8．1 m的网格布置。厅柱除顶部伞状柱头相互连接外，柱身全高基本无侧向约束。此外，大厅外廓与中心区交界处支柱顶部设置钢桁架风撑系统，以传递风荷载水平作用力，同时起到协调长短柱之间的变形。大厅中心区柱顶建有钢制穹顶，其基部直径为51．2 m。穹顶坐落在约44 m高处的祈祷大厅主柱顶端，穹顶的垂直荷载由8根主柱承受。穹顶顶部高度为67．9 m，其形状接近于半球状。

图1 祈祷大厅结构图示Fig．1 Structure of the Prayer Hall

图2 主柱结构图Fig．2 Structure of the column

该结构体系相对简单，构件分布比较规则。但水平向联系构件极少，仅外廊区有少量楼面板，使得竖向构件高径比超常规。大厅屋面荷载分布均匀，单根离心混凝土柱的受力比较明确，结构最不利受力的区域为承受穹顶荷载的柱群。……