“温州之花”不规则网格结构采光顶选型及屈曲分析研究
2021-10-22石瑛莉
结构工程师 2021年4期
石瑛莉
(常泰建设集团有限公司,常州213000)
0 引 言
近年来,玻璃采光顶在大型商业建筑群中广泛使用。其融合建筑功能、建筑技术为一体,充分利用自然光,增加建筑与环境的亲和力,既能减少照明所消耗的电能,又能改善建筑空间的生态环境,符合当今可持续发展的建筑设计理念和社会节能环保的发展趋势[1]。玻璃采光顶的外观自由发挥也造成结构选型对比越来越重要。优秀的建筑会做到艺术、技术和经济性的三位一体,在完成建筑功能、建筑艺术设计的同时,兼顾建筑的安全性、适用性、耐久性和经济性[2]。文献[3]通过电脑程序进行了大量计算分析和数据比选,最终确定了合理的遮阳板形状。文献[4]中玻璃采光顶采用隐框双层中空玻璃结构,隐框的设计将雨水彻底隔绝在室外侧,配合合理的排水系统设计,保证了整个屋面系统的防水功能。文献[5]中在进行采光顶设计时,在不考虑其他因素变化的前提下,将下沉庭院的采光口作为研究对象,针对前后3 个采光口有无顶盖的建筑设计方案进行对比,得出无顶盖式控制中心下沉庭院采光口方案最优。它充分利用自然采光和通风,减少了机电设备的投入,节约了成本,是一个典型的节能设计方案。
依据现行规范[6-8],将本文以浙江温州吾悦广场“温州之花”玻璃采光顶结构为例进行分析。本结构造型特殊,通过不同方案比选出既经济、美观、满足使用功能又受力合理的结构形式。对于此类薄壳采光顶结构的屈曲问题较突出,属于高度几何非线性问题,不能直接用普通方法求解,必须采用修正牛顿-拉普森法,并用弧长法控制收敛性。……
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