某开口单层网壳结构设计及稳定性分析
2015-03-21程杨苟张晓光
程杨苟 张晓光
(1.同济大学建筑工程系,上海200092;2.同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海200092)
1 工程概况
某会议中心位于福建省龙岩市,主体结构为钢筋混凝土框架,其外部采用玻璃幕墙屋盖,屋盖结构体系采用椭球面单层网壳。网壳平面投影为半椭圆形,长边约32 m,短边约30 m,投影面积约564 m2,开口处矢高约11 m,建筑效果见图1。
网壳支撑于下部钢筋混凝土结构地下室顶板,与内部钢筋混凝土结构的会议室完全脱离。网壳前端开口,开口边为不规则空间曲线,其跨度约30 m,最高点高度约11 m,网壳开口部分与主体结构的间隙采用玻璃幕墙封闭。网壳采用三向斜交三角形网格,三角形大部分为等边三角形,杆件长度约为2.4 m,局部为不等边三角形,杆件长度在0.8 m~2.5 m之间。为获得较好的建筑美学效果,网壳横向和斜交的杆件全部采用统一外形尺寸的矩形管截面,截面主轴垂直屋面向内,节点采用焊接鼓形刚接节点(图2(a)),屋盖支撑在下部钢筋混凝土地下室顶板上,为避免对钢筋混凝土地下室顶板产生弯矩,支座采用焊接的固定铰支座(图2(b)),结构计算模型见图3。

图1 建筑效果图Fig.1 Architectural illustration

图2 结构典型节点示意图Fig.2 Schematic plots of typical nodes

图3 结构计算模型Fig.3 Numerical structure model
2 结构方案设计
2.1 计算参数的选取
工程设防烈度为6度,设计基本地震加速度为 0.05 g,第一组,特征周期 Tg=0.35 s,Ⅱ类场地。基本风压按100年重现期取0.45 kN/m2,地面粗糙度为B类。屋面恒载1.0 kN/m2,活载0.5 kN/m2,考虑温度变化±25℃。
2.2 结构分析与设计
2.2.1 初选方案
使用SAP2000软件进行结构计算,单个杆件为1单元,节点为刚接,固定铰接支座。……
