99米跨網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)匯報(bào)

2022/10/251金帳網(wǎng)殼結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)匯匯報(bào)2022/10/252（一）工程程概況本工程位于于內(nèi)蒙古鄂鄂爾多斯市市康巴什新新區(qū)，投資資方為內(nèi)蒙蒙古大正傳傳媒投資集集團(tuán)有限責(zé)責(zé)任公司，，是集休閑閑、娛樂、、會(huì)議、演演出為一體體的大型公公共建筑。。地下三層層，地上一一層，地上上部分中間間為跨度99米的大空間間供表演、、會(huì)議使用用。設(shè)計(jì)使使用年限50年。由于本工程程的重要性性，設(shè)計(jì)時(shí)時(shí)安全等級(jí)級(jí)按一級(jí)考考慮，抗震震設(shè)防烈度度提高一度度按8度設(shè)防。（二）設(shè)計(jì)計(jì)依據(jù)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可可靠度設(shè)計(jì)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》 GB50068－2001《建筑工程抗抗震設(shè)防分分類標(biāo)準(zhǔn)》 GB50223－2008《建筑結(jié)構(gòu)荷載載規(guī)范》 GB50009－2001（2006年版）《建筑抗震設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》 GB50011－2001（2008年版）《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》 GB50017－2003《型鋼混凝土組組合結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》JGJ138-2001《高層民用建筑筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》JGJ99-98《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)與施工規(guī)程程》 JGJ7－91《網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)技術(shù)術(shù)規(guī)程》 JGJ61－20032022/10/253（三）荷載取取值上弦屋面恒載載：1.5KN/M2上弦屋面活載載：0.7KN/M2下弦吊掛恒載載：1.5KN/M2下弦吊掛活載載：按荷載圖圖2.0~5.0KN/M2基本風(fēng)壓：（（重現(xiàn)期100年）0.60KN/M2（風(fēng)荷載體形形系數(shù)按規(guī)范范和數(shù)值風(fēng)洞洞結(jié)果確定））基本雪壓：（（重現(xiàn)期100年）0.40KN/M2設(shè)計(jì)溫差：±3002022/10/254（四）荷載組組合1.2恒載+1.4均布活載1.2恒載+1.4半跨上下弦活活載1.35恒載+1.4X0.7均布活載1.35恒載+1.4X0.7半跨上下弦活活載1.2恒載+1.4均布活載+1.4X0.6風(fēng)荷載1.2恒載+1.4X0.7均布活載+1.4風(fēng)荷載1.35恒載+1.4X0.7均布活載+1.4X0.6風(fēng)荷載2022/10/2551.2恒載+1.4半跨上下弦活活載+1.4X0.6風(fēng)荷載1.2恒載+1.4X0.7半跨上下弦活活載+1.4風(fēng)荷載1.35恒載+1.4X0.7半跨上下弦活活載+1.4X0.6風(fēng)載1.0恒載+1.4風(fēng)載（此時(shí)恒恒載按0.5KN考慮）1.2恒載+1.4風(fēng)載（（此時(shí)時(shí)恒載載按1.5KN考慮））1.2恒載+0.6活載+1.3X向地震震（此此時(shí)吊吊掛計(jì)計(jì)入恒恒載））1.2恒載+0.6活載+1.3Y向地震震（此此時(shí)吊吊掛計(jì)計(jì)入恒恒載））1.2恒載+0.6活載+1.3Z向地震震（此此時(shí)吊吊掛計(jì)計(jì)入恒恒載））1.2恒載+1.4活載+1.4溫度（（+）1.2恒載+1.4活載+1.4溫度（（-）2022/10/256（五））計(jì)算算軟件件與設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)主要計(jì)計(jì)算軟軟件1.空間結(jié)結(jié)構(gòu)分分析設(shè)設(shè)計(jì)軟軟件MST2008版。2.結(jié)構(gòu)分分析通通用有有限元元軟件件SAP2000V9中文版版。3.多高層層建筑筑結(jié)構(gòu)構(gòu)分析析設(shè)計(jì)計(jì)軟件件SATWE設(shè)計(jì)參參數(shù)桿件控控制應(yīng)應(yīng)力：：252Mpa(應(yīng)力比比：0.8)桿件長(zhǎng)長(zhǎng)細(xì)比比：150（按鋼鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范取值值）（六））材料料選取取考慮所所處低低溫地地區(qū)，，采用用Q345C低合金金結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼2022/10/257建筑平平面2022/10/258建筑立立面2022/10/259建筑剖剖面2022/10/2510結(jié)構(gòu)構(gòu)選選型型支承承屋屋蓋蓋的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)采采用用鋼鋼框框架架，，其其中中鋼鋼柱柱采采用用圓圓鋼鋼管管，，分分為為內(nèi)內(nèi)圈圈和和外外圈圈。。兩兩圈圈鋼鋼管管柱柱頭頭均均設(shè)設(shè)環(huán)環(huán)向向拉拉梁梁，，內(nèi)內(nèi)外外圈圈柱柱之之間間設(shè)設(shè)徑徑向向拉拉梁梁，，均均為為焊焊接接H型鋼鋼截截面面，，下下部部結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)整整體體剛剛度度大大，，抗抗水水平平力力能能力力強(qiáng)強(qiáng)。。屋蓋蓋結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)的的造造型型決決定定了了采采用用空空間間網(wǎng)網(wǎng)架架結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)為為最最佳佳方方案案，，考考慮慮到到下下弦弦吊吊掛掛荷荷載載較較重重，，螺螺栓栓球球網(wǎng)網(wǎng)架架常常用用的的基基準(zhǔn)準(zhǔn)孔孔設(shè)設(shè)吊吊桿桿的的方方式式難難以以滿滿足足要要求求；；并并考考慮慮建建筑筑的的重重要要性性，，采采用用安安全全度度更更大大的的焊焊接接球球節(jié)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)網(wǎng)網(wǎng)架架。。2022/10/2511焊接球網(wǎng)網(wǎng)架在工工程中的的應(yīng)用實(shí)實(shí)例-12022/10/2512焊接球網(wǎng)網(wǎng)架在工工程中的的應(yīng)用實(shí)實(shí)例-22022/10/2513網(wǎng)架設(shè)計(jì)計(jì)要點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)建建模起點(diǎn)往往往決定事事物的成成敗2、計(jì)算中中的人工工調(diào)整概念設(shè)計(jì)計(jì)與構(gòu)造造措施重重于計(jì)算算3、結(jié)構(gòu)冗冗余度與與魯棒性性結(jié)構(gòu)需要要意外狀狀態(tài)下足足夠小的的垮塌概概率4、非標(biāo)節(jié)節(jié)點(diǎn)與支支座設(shè)計(jì)計(jì)傳力明確確合理的的節(jié)點(diǎn)，，符合計(jì)計(jì)算假定定的支座座2022/10/2514結(jié)構(gòu)建模模要點(diǎn)好的網(wǎng)架架模型首首先要有有明確的的傳力路路徑，足足夠的超超靜定次次數(shù)；其其次要有有合理的的網(wǎng)格劃劃分方式式，在經(jīng)經(jīng)濟(jì)性與與方便施施工中間間尋找一一個(gè)平衡衡點(diǎn)；還還要考慮慮網(wǎng)格的的統(tǒng)一性性，為加加工制作作帶來(lái)方方便。本工程共共有節(jié)點(diǎn)點(diǎn)2200個(gè)，桿件件8886根，設(shè)計(jì)計(jì)后節(jié)點(diǎn)點(diǎn)類型共共8種，桿件件類型共共309種，結(jié)構(gòu)構(gòu)整體對(duì)對(duì)稱優(yōu)美美，且加加工施工工都較為為方便。。2022/10/2515計(jì)算中的的人工調(diào)調(diào)整網(wǎng)架設(shè)計(jì)計(jì)滿應(yīng)力力優(yōu)化帶帶來(lái)的缺缺點(diǎn)是顯顯而易見見的：所所有桿件件的應(yīng)力力都基本本用足的的話，如如果有一一根桿件件失效，，必然帶帶來(lái)其他他桿件的的超應(yīng)力力，有可可能帶來(lái)來(lái)結(jié)構(gòu)的的連續(xù)破破壞。結(jié)構(gòu)的重重要部位位如支座座處桿件件，安全全度理應(yīng)應(yīng)比其他他地方更更大，需需要人工工進(jìn)行調(diào)調(diào)整。對(duì)網(wǎng)架整整體進(jìn)行行概念分分析，作作為其他他部分支支承體系系的部位位，如下下部環(huán)向向桿件和和分層處處的環(huán)桿桿和豎桿桿，人工工進(jìn)行加加強(qiáng)。2022/10/2516結(jié)構(gòu)的冗余度度與魯棒性在罕遇地震、、火災(zāi)、爆炸炸、撞擊等意意外情況下，，必然會(huì)有部部分桿件失效效，這時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)的備用傳力力路徑就會(huì)發(fā)發(fā)揮作用。根據(jù)德國(guó)MERO公司的規(guī)程，，設(shè)計(jì)中如果果考慮一根桿桿件斷掉之后后的情況，結(jié)結(jié)構(gòu)整體安全全度滿足大于于1即可。本工程最重要要的桿件是支支座處的環(huán)向向拉桿，設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)考慮如果果環(huán)向拉桿失失效后，其余余桿件在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值荷載下無(wú)無(wú)超應(yīng)力桿件件，防止了結(jié)結(jié)構(gòu)的連續(xù)垮垮塌。2022/10/2517非標(biāo)節(jié)點(diǎn)與與支座設(shè)計(jì)計(jì)在本工程下下弦吊掛荷荷載較大，，普通焊接接球節(jié)點(diǎn)無(wú)無(wú)法滿足要要求，我們們采用了有有充分使用用經(jīng)驗(yàn)和試試驗(yàn)結(jié)果的的非標(biāo)準(zhǔn)節(jié)節(jié)點(diǎn)，例如如雙肋球節(jié)節(jié)點(diǎn)和鋼管管貫通節(jié)點(diǎn)點(diǎn)。支座作為結(jié)結(jié)構(gòu)最重要要的部分之之一，采用用萬(wàn)向抗震震球鉸支座座，與計(jì)算算支座假定定完全符合合。2022/10/2518鋼管貫通節(jié)節(jié)點(diǎn)2022/10/2519抗震球鉸支支座節(jié)點(diǎn)2022/10/2520抗震球鉸支支座構(gòu)造2022/10/2521主要分析計(jì)算結(jié)果本工程采用三種不不同的軟件件進(jìn)行整體體計(jì)算，其其中采用SATWE對(duì)上部網(wǎng)架架采取簡(jiǎn)化化處理，MST與SAP2000均采用整體體模型進(jìn)行行分析，主主要計(jì)算結(jié)結(jié)果如下：：2022/10/2522結(jié)構(gòu)計(jì)算空空間模型2022/10/2523整體豎向變變形2022/10/2524整體水平變變形2022/10/2525第一一振振型型2022/10/2526第三三振振型型2022/10/2527滿布布荷荷載載下下一一階階屈屈曲曲模模態(tài)態(tài)2022/10/2528半跨荷載下一一階屈曲模態(tài)態(tài)2022/10/2529結(jié)構(gòu)整體豎向向最大位移（（最大值120mm）2022/10/2530結(jié)構(gòu)整體水平平最大位移（（最大值52mm）2022/10/2531表2：周期期與地地震力力自振周期(S)第一扭轉(zhuǎn)周期與第一平動(dòng)周期比X方向地震作用Y方向地震作用T1T2T3TtTt/T1Qox(kN)剪重比Qox/GeQoy(KN)剪重比Qoy/Ge0.8130.6440.4890.4890.60121477.98%13905.17%2022/10/2532風(fēng)荷載作用下最大層間位移角地震力作用下最大層間位移角X向風(fēng)