1、大跨結(jié)構(gòu)應(yīng)用實(shí)例1、廣州國際會(huì)議展覽中心廣州國際會(huì)議展覽中心位于廣州市海珠區(qū)琶洲島，是廣州市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，首期工程用地面積48.9萬m2,總建筑面積39.6萬m2,共有16個(gè)面積1萬吊左右的展廳，10700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)展位，是目前世界上單體建筑面積最大的展覽建筑（圖412圖415）。廣州國際會(huì)議展覽中心主要部分為3層建筑，包夾層共有7層。架空層主要用作車庫、展廳和設(shè)備用房，首層和四層為展廳，二層為連接各個(gè)入口和各個(gè)展廳的人行通道，三、五、六層為辦公及設(shè)備用房。首層的中部和四層的南部各有一條貫通東西的卡車通道，東西兩側(cè)各有一條從首層通向四層的卡車坡道，運(yùn)送展品的集裝箱車可直達(dá)各個(gè)展廳。其技術(shù)特點(diǎn)如下：

2、(1)成功解決了超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)不設(shè)溫度縫的難題廣州國際會(huì)議展覽中心樓蓋分為10個(gè)獨(dú)立的單元，按建筑要求每個(gè)單元不可設(shè)縫，其長(zhǎng)度和寬度都超過了規(guī)范關(guān)于溫度區(qū)間長(zhǎng)度的限值，最大單元的面積達(dá)90mx163.5m。為解決這個(gè)問題采用平面應(yīng)力計(jì)算方法和有限元三維計(jì)算方法對(duì)樓蓋的應(yīng)力進(jìn)行了仔細(xì)的分析，通過設(shè)置后澆帶來減少前期溫度應(yīng)力的影響，通過設(shè)置預(yù)應(yīng)力梁和在溫度應(yīng)力較大的區(qū)域增加配筋的方法來控制和抵抗溫度應(yīng)力。這一做法獲得成功，2002年12月建成投入使用至今，主體結(jié)構(gòu)未發(fā)現(xiàn)肉眼可見的裂縫。(2)巧用預(yù)應(yīng)力技術(shù)，降低大柱網(wǎng)重荷載的混凝土樓蓋的造價(jià)廣州國際會(huì)議展覽中心四層展廳樓面荷載重達(dá)15kN/m2,柱

3、網(wǎng)為30mx30或整個(gè)展廳的平面尺寸達(dá)86mx126.6m。該層綜合采用了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁（大跨度框架主梁）、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力梁（一級(jí)次梁）及在梁中加直線預(yù)應(yīng)力筋（二級(jí)次梁及其他需要部位）等多種預(yù)應(yīng)力方式。通過精心設(shè)計(jì)預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的比例及預(yù)應(yīng)力張拉控制值，使有效預(yù)應(yīng)力的分布盡量接近理想預(yù)應(yīng)力分布，因而各種材料的性能得到充分的利用，達(dá)到了既安全又經(jīng)濟(jì)的目的，比外方提出的設(shè)計(jì)方案節(jié)省混凝土32912nt節(jié)省預(yù)應(yīng)力鋼筋2100t,降低造價(jià)約3900萬元（還未包括節(jié)省的普通鋼筋的造價(jià)）。（3）成功設(shè)計(jì)了國內(nèi)最大跨度的新型鋼結(jié)構(gòu)一一張弦桁架結(jié)構(gòu)廣州國際會(huì)議展覽中心四層的5個(gè)無柱大展廳的屋蓋采用預(yù)應(yīng)力張

4、弦桁架結(jié)構(gòu)。這是一種性能優(yōu)越的新型大跨度鋼結(jié)構(gòu)，其截面的高度很大，因而比同樣用鋼量的其他鋼結(jié)構(gòu)具有更高的承載力，其上部受壓，設(shè)計(jì)為三角形鋼管桁架，有很好的穩(wěn)定性，其下部受拉采用高強(qiáng)鋼索，可以充分發(fā)揮鋼材受拉性能好的優(yōu)勢(shì)。圍繞張弦桁架的設(shè)計(jì)對(duì)其強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定性和拉索出平面的穩(wěn)定進(jìn)行仔細(xì)的分析，對(duì)預(yù)應(yīng)力的取值及預(yù)應(yīng)力的施加方法作了認(rèn)真的考慮，對(duì)鋼管桁架的相貫節(jié)點(diǎn)，索與撐桿的連接節(jié)點(diǎn)，桁架端部與預(yù)應(yīng)力索連接的鑄鋼節(jié)點(diǎn)以及彎曲鋼管的性能都作了專題研究。精心的設(shè)計(jì)和研究使這一大跨度結(jié)構(gòu)獲得成功，并為這種新型結(jié)構(gòu)的推廣打好了基礎(chǔ)，積累了經(jīng)驗(yàn)。張弦桁架每根重135t,用鋼量為71kg/m2。(4)在國

5、內(nèi)首次將結(jié)構(gòu)預(yù)警技術(shù)應(yīng)用于建筑工程結(jié)構(gòu)預(yù)警系統(tǒng)是利用傳感器和計(jì)算機(jī)，在重要結(jié)構(gòu)的某些部位安裝傳感器，測(cè)量結(jié)構(gòu)的某些物理量一一加速度、速度、位移、應(yīng)力、應(yīng)變等，將所測(cè)得的這些物理量傳至計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)這些物理量推斷出結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)還可根據(jù)測(cè)量的歷史記錄，推斷出結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備和結(jié)構(gòu)的剩余使用壽命。當(dāng)結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備不足或結(jié)構(gòu)的某些量發(fā)生不正常的變化時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出警告,提醒人們對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的維修加固或采取其他應(yīng)急措施以避免結(jié)構(gòu)發(fā)生災(zāi)難性破壞。廣州國際會(huì)議展覽中心張弦桁架結(jié)構(gòu)跨度達(dá)126.6m,為了保證其安全，嘗試在上面安裝結(jié)構(gòu)預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。硬件由三個(gè)加速度傳感

6、器A1、A2、A3及一個(gè)激光測(cè)距儀S組成，布置在桁架跨中和跨度的1/4和3/4處。該系統(tǒng)的所有軟件均自主開發(fā)，具有如下功能：實(shí)時(shí)測(cè)取結(jié)構(gòu)的前三個(gè)固有頻率；實(shí)時(shí)測(cè)取結(jié)構(gòu)的位移和內(nèi)力以及結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)；定時(shí)將測(cè)量數(shù)據(jù)及主要分析結(jié)果存盤，形成結(jié)構(gòu)工作的歷史記錄；迅速查看結(jié)構(gòu)的工作歷史記錄。建筑結(jié)構(gòu)預(yù)警系統(tǒng)在國內(nèi)是首創(chuàng)，在國外也未見報(bào)導(dǎo)。該系統(tǒng)的研發(fā)開創(chuàng)了建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)控方面的一個(gè)新領(lǐng)域，對(duì)保障大跨度建筑、高層建筑等重大建筑的安全有極為重大的意義。(5)推出一種新型的屋面結(jié)構(gòu)體系廣州國際會(huì)議展覽中心二層展廳和珠江散步道的屋面面積近10萬m2,不僅要求有很好的隔熱、防水性能，而且要求有很好的裝飾效果。該屋面

7、面積大，為雙向彎曲的曲面而排水坡很小，排水路線很長(zhǎng)，最長(zhǎng)的達(dá)79m,因此防水設(shè)計(jì)的難度很大。新設(shè)計(jì)的屋面結(jié)構(gòu)體系由基層、面層和裝飾層構(gòu)成。基層是壓型鋼板+聚氨酯發(fā)泡板十三元乙丙聚氨酯防水卷材組成的新型復(fù)合板，它本身便有承重、隔熱和防水三重功能。和傳統(tǒng)的夾芯板相比，它拼裝后的防水性能更好。在它的上面再做一層3600咬合的壓型鋼板面層，保證了整個(gè)屋面滴水不漏。在基層上面設(shè)計(jì)了一種滑動(dòng)支座，可以讓它上面長(zhǎng)達(dá)138m無橫向接縫的面層在溫度變化時(shí)伸縮自如。實(shí)踐證明這種基層和面層構(gòu)成的屋面體系施工方便，隔熱效果好，防水可靠，可以推廣應(yīng)用到其他工程中。裝飾層是建筑造型特別需要的，通過一個(gè)特別的鋁夾具固定在面

8、層，這個(gè)特別的夾具不需穿破面層，而能承受裝飾板傳來的施工活荷載和風(fēng)荷載。(6)開發(fā)一種新的抓點(diǎn)式玻璃幕墻廣州國際會(huì)議展覽中心有近7萬吊的玻璃幕墻，統(tǒng)一采用豎向預(yù)應(yīng)力鋼索承受玻璃自重，水平交叉預(yù)應(yīng)力索承受風(fēng)荷載的新型索結(jié)構(gòu)體系；采用新型的有良好隔熱效果的鍍有低輻射膜的中空玻璃。玻璃的抓點(diǎn)摒棄了常見的四爪抓點(diǎn)，創(chuàng)造了一種嶄新的矩形抓點(diǎn)，這種抓點(diǎn)一樣可以固定相鄰的四塊玻璃的角點(diǎn)，可以適應(yīng)玻璃的變形，也便于安裝和更換玻璃，而外形卻十分簡(jiǎn)捷新穎。通過有限元分析，并通過荷載試驗(yàn)，證明這種結(jié)點(diǎn)安全可靠。(7)綜合應(yīng)用各種形式的鋼結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)代建筑的造型要求采用兩根雙箱形截面的連續(xù)鋼拱結(jié)構(gòu)十三角形斷面的連續(xù)立

9、體鋼管桁架結(jié)構(gòu)，構(gòu)成會(huì)展中心標(biāo)致性的構(gòu)筑物一一中央車站罩篷；采用腹板上開橢圓孔的H型鋼曲梁結(jié)構(gòu)，構(gòu)成極具韻律感的卡車通道罩篷；采用立體鋼管桁架+鋼管擺柱，構(gòu)成高大寬敞而輕巧美觀的珠江散步道屋蓋和幕墻承重體系；采用不帶剪刀撐的鋼管柱列+鏤空的水平鋼梁及支撐，勾畫出會(huì)展中心“飄”的外柱廊；圍繞設(shè)計(jì)開展專項(xiàng)研究，取得一批成果。廣州國際會(huì)議展覽中心面積大、跨度大、荷載大，特別是屋蓋結(jié)構(gòu)的張弦桁架跨度為國內(nèi)之最。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度也較大，為了保證結(jié)構(gòu)安全及設(shè)計(jì)合理、可靠，設(shè)計(jì)單位與華南理工大學(xué)、廣州大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等單位合作，對(duì)一些新技術(shù)問題及設(shè)計(jì)難點(diǎn)問題進(jìn)行了專門的研究，其中包括：張弦桁架性能的研究；空間結(jié)構(gòu)

10、大型鑄鋼節(jié)點(diǎn)的研究；彎曲鋼管性能的研究；大直徑鋼管雙K形相貫節(jié)點(diǎn)的研究；帶搖擺柱的鋼管桁架屋蓋結(jié)構(gòu)抗震性能研究；結(jié)構(gòu)預(yù)警系統(tǒng)的研究。這些研究包括結(jié)構(gòu)計(jì)算分析及模型或?qū)嶓w試驗(yàn)，在各方共同努力下，取得了一批有實(shí)際意義的研究成果，并應(yīng)用于本工程的設(shè)計(jì)中，不但保證和提高了本工程的設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平，而且對(duì)提高我國建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平做出了較大的貢獻(xiàn)。2、廣州新白云機(jī)場(chǎng)GAMECO得機(jī)庫(1)工程概況：本工程由維修機(jī)庫、噴漆機(jī)庫、航材庫和與之配套的附樓組合而成，其中機(jī)庫大廳長(zhǎng)350m,進(jìn)深100項(xiàng)分為跨度100m150m的飛機(jī)維修區(qū)和跨度100m的噴漆區(qū)，屋蓋下弦標(biāo)高29m局部18nl機(jī)庫屋面最大標(biāo)高為44

11、m,三連續(xù)圓弧拱形屋面和前檐弧形外挑勾勒出優(yōu)美的建筑輪廓(如下圖所示)。該工程機(jī)庫部分為大跨度建筑，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是高大空曠，屋蓋呈三邊支撐受力狀態(tài)，柱頂標(biāo)高29項(xiàng)最大無柱空間的平面尺寸250mx80nl沿大門一側(cè)350m完全開敞，除角柱外僅布置兩根邊柱，屋蓋自由邊長(zhǎng)度為100m+150m+100m該機(jī)庫的另一結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是有多種移動(dòng)維修設(shè)備懸掛在屋蓋下弦，同時(shí)350m長(zhǎng)機(jī)庫大門完全懸掛于屋蓋自由邊，其懸掛荷載之大為國內(nèi)機(jī)庫之首。因此本機(jī)庫屋蓋結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)復(fù)雜，對(duì)變形控制要求高，結(jié)構(gòu)方案選擇須充分考慮結(jié)構(gòu)的受力特性，在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的同時(shí)，還需滿足懸掛設(shè)備工作運(yùn)行和350m長(zhǎng)的懸掛大門穩(wěn)定的

12、要求。場(chǎng)區(qū)的抗震設(shè)防烈度為6度，機(jī)庫大廳的安全等級(jí)為一級(jí)。抗震設(shè)防類別為乙類建筑，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)構(gòu)造措施按7度。機(jī)庫的南、北、西三面均設(shè)有附樓，作為機(jī)庫的配套設(shè)施及輔助用房；機(jī)庫大廳內(nèi)部由于生產(chǎn)工藝的需要在大廳尾部設(shè)鋼筋混凝土平臺(tái)。附樓及平臺(tái)為框架結(jié)構(gòu)，層數(shù)為二至五層不等(局部六層)，主要柱網(wǎng)為8mx8m及8m<12.5m。根據(jù)生產(chǎn)性質(zhì)、建筑立面需要及結(jié)構(gòu)合理伸縮縫間距，以伸縮縫分成10個(gè)結(jié)構(gòu)單元。(2)設(shè)計(jì)、技術(shù)特點(diǎn)屋蓋結(jié)構(gòu)該機(jī)庫屋蓋采用多級(jí)桁架結(jié)構(gòu)體系，桁架沿縱、橫向分級(jí)設(shè)置，由多層主、次桁架形成空間受力體系。各級(jí)桁架按受力狀態(tài)選擇其高度和腹桿布置形式，并在不等高的各級(jí)桁架上、下弦平面

13、中分別設(shè)置水平支撐構(gòu)件。多級(jí)桁架結(jié)構(gòu)體系受力關(guān)系明確、滿足變形要求，構(gòu)造簡(jiǎn)潔、加工安裝方便，且空間桿件少，便于噴漆區(qū)屋蓋結(jié)構(gòu)中大截面通風(fēng)管道的穿行布置。另外在主桁架體系之上還設(shè)計(jì)了屋面支撐系統(tǒng)，以滿足建筑立面設(shè)計(jì)要求.桁架結(jié)構(gòu)體系中水平支撐系統(tǒng)的設(shè)計(jì)十分重要。大跨度機(jī)庫建筑總高一般都超過40項(xiàng)水平風(fēng)荷載及地震作用對(duì)結(jié)構(gòu)都會(huì)產(chǎn)生很大的影響。由于機(jī)庫特殊功能要求，大門一側(cè)全開敞，整個(gè)建筑的抗側(cè)力構(gòu)件布置極不均勻，因此要求屋蓋結(jié)構(gòu)有良好的整體剛度，能夠合理、有效地傳遞和分配水平力。該機(jī)庫前部大門一側(cè)沿350m長(zhǎng)共布置了4根受力柱，后部結(jié)合機(jī)頭、機(jī)尾庫位置的限制，布置了兩列共32根受力柱，柱距從845

14、m不等。在屋蓋結(jié)構(gòu)體系中，由于主、次各級(jí)桁架跨度及承受的豎向荷載差異很大，因此各級(jí)桁架設(shè)計(jì)高度相差也很大，形成了多層上、下弦平面，設(shè)計(jì)中在各桁架上、下弦平面和高、低弦層相鄰的斜平面內(nèi)，分別設(shè)置了水平支撐構(gòu)件，并將拱形屋面系統(tǒng)最低區(qū)域的水平支撐與桁架相連接，加強(qiáng)了屋蓋結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度和整體穩(wěn)定，以保證水平力的有效傳遞。同時(shí)，為配合建筑師的設(shè)計(jì)創(chuàng)作，在主桁架體系之上另設(shè)計(jì)了一套建筑屋面支撐系統(tǒng)，包括鋼柱、梁、橡條及鋼柱的垂直支撐和沿弧形屋面布置的水平支撐，構(gòu)建成穩(wěn)定的3跨連續(xù)圓弧拱形屋面；在大門上方還設(shè)計(jì)了檐口桁架，使檐口呈弧形外挑，勾勒出優(yōu)美的建筑輪廓，充分滿足了建筑立面設(shè)計(jì)的要求。大門是機(jī)庫結(jié)構(gòu)

15、設(shè)計(jì)的特色之一，除應(yīng)滿足飛機(jī)進(jìn)出空間要求之外，大門還是整個(gè)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分。該機(jī)庫大門開啟長(zhǎng)度350m,最大開啟高度25.5m。設(shè)計(jì)選用了在國內(nèi)民用大跨度機(jī)庫中未使用過的懸掛上疊式膜材料大門。共17扇門，每扇門最大寬度20.784m。懸掛式大門的優(yōu)點(diǎn)是輕巧、美觀，無需門庫大門可同時(shí)完全開啟，相鄰門扇可對(duì)接，減少門占地，可充分利用建筑面積。止匕外，懸掛式大門使各區(qū)段門高可依據(jù)大型飛機(jī)進(jìn)出安全高度而設(shè)定，在滿足使用要求的前提下可控制門高，節(jié)約能源,又避免了傳統(tǒng)推拉門上部設(shè)置小門的做法，簡(jiǎn)化施工，方便使用。但因其自重懸掛在屋蓋前沿，給鋼屋蓋設(shè)計(jì)增加了難度，提高了對(duì)門口桁架承載力和變形的要求。基

16、礎(chǔ)設(shè)計(jì)方案在基礎(chǔ)方案的確定過程中，根據(jù)機(jī)庫大廳柱及附樓柱的受力特點(diǎn)和地質(zhì)條件，對(duì)每個(gè)鉆孔的土、巖層情況進(jìn)行了認(rèn)真的分析比較。該機(jī)庫地處珠江三角洲北部，為亞熱帶覆蓋型巖溶地區(qū)，水文地質(zhì)條件極為復(fù)雜。根據(jù)勘察報(bào)告，南側(cè)多為全風(fēng)化巖和強(qiáng)風(fēng)化巖，其下的中風(fēng)化巖層不連續(xù)，微風(fēng)化巖巖面起伏很大；北側(cè)多為回填土、粉質(zhì)黏土、粗砂層，其下即為中風(fēng)化灰?guī)r和微風(fēng)化灰?guī)r，巖性以砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)頁巖、頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r、炭質(zhì)灰?guī)r為主。同時(shí)，建設(shè)場(chǎng)地分布有大量的溶洞。整個(gè)機(jī)庫南北長(zhǎng)達(dá)400項(xiàng)從機(jī)庫到附樓,僅柱底軸力設(shè)計(jì)值由59843.3kN到400500kN變化，樁端（基礎(chǔ)）持力層深度從40多米到基巖露頭，只有經(jīng)多方案

17、比較并結(jié)合不同的受力狀況、土層分布采取不同的基礎(chǔ)方案，才能取得合理、經(jīng)濟(jì)的效果。典型的基礎(chǔ)方案如下：機(jī)庫大廳柱下的全強(qiáng)、風(fēng)化巖層厚度分布不均且不連續(xù)，中、微風(fēng)化巖層的巖面起伏大，為保證機(jī)庫主體結(jié)構(gòu)的安全性，因此確定機(jī)庫大廳柱下均采用鉆（沖）孔灌注樁。6個(gè)主受力柱由于垂直和水平荷載大，為嵌巖端承樁，持力層為微風(fēng)化巖，樁徑為。1000和。1200兩種，樁進(jìn)入持力層的深度為1.5d（d為樁徑）。其余機(jī)庫柱為摩擦端承樁或端承摩擦樁基礎(chǔ)，持力層為中風(fēng)化或微風(fēng)化巖，樁徑為（）800,樁進(jìn)入持力層的深度為500mm北附樓及西北附樓由于其下多為粗砂層和粉質(zhì)黏土層，無可靠的天然地基持力層，因此采取鉆（沖）孔灌注

18、樁，為摩擦端承樁或端承摩擦樁基礎(chǔ)，持力層為中風(fēng)化或微風(fēng)化巖，樁徑為（）800,樁進(jìn)入持力層的深度為500mm南附樓、西南側(cè)、西側(cè)中部附樓下多為全風(fēng)化巖和強(qiáng)風(fēng)化巖層，基礎(chǔ)是否可以選用全風(fēng)化和強(qiáng)風(fēng)化巖層做持力層？對(duì)此做了一些深入細(xì)致的工作，進(jìn)行了方案比較。但由于該場(chǎng)地的全風(fēng)化巖、強(qiáng)風(fēng)化巖有其地區(qū)特點(diǎn)，遇水易軟化和崩解，當(dāng)基坑晾曬時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)承載力會(huì)降低，其壓縮模量E值較低，分別為7MP講口8MPa根據(jù)此值進(jìn)行獨(dú)立柱基的沉降計(jì)算，如南側(cè)附樓中柱采用天然地基，持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖，計(jì)算出的沉降值約為108mm而機(jī)庫柱下為樁基礎(chǔ)，幾乎沒有沉降，兩柱相距8成沉降差不滿足框架結(jié)構(gòu)0.2%的要求。據(jù)此最終也采用鉆（

19、沖）孔灌注樁基礎(chǔ)。持力層為中風(fēng)化或微風(fēng)化巖，樁徑為。800,樁進(jìn)入持力層的深度為500mm另外，對(duì)中、微風(fēng)化巖露頭和埋深較淺的區(qū)域按獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，3640軸間的西北附樓有一層地下室，其下為中風(fēng)化巖層，采用筏板基礎(chǔ)。由于機(jī)庫柱底有較大的水平力，因此在樁基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中不僅要考慮豎向承載力，還要考慮水平承載力能否滿足上部結(jié)構(gòu)的要求。還由于建設(shè)場(chǎng)地的地質(zhì)情況比較復(fù)雜，基巖面坡度較大。為了保證水平力的正常傳遞和樁抗水平力的安全性，加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體剛性，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體的安全，在所有樁基礎(chǔ)間設(shè)置了基礎(chǔ)梁，有柱問支撐的樁基礎(chǔ)間設(shè)置了鋼筋混凝土壓桿另外，據(jù)了解廣州地區(qū)無單樁水平靜載試驗(yàn)方面的經(jīng)驗(yàn)資料及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此將

20、0000和小1200的樁身配筋率控制在0.65%以上，使樁的水平承載力設(shè)計(jì)值滿足柱底對(duì)樁基礎(chǔ)的水平承載力要求。3、哈爾濱國際會(huì)展體育中心本工程為哈爾濱國際會(huì)展體育中心（如下圖所示），位于哈爾濱市經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，地理位置優(yōu)越。建設(shè)用地西臨紅旗大街，東臨南直路，南為長(zhǎng)江路，北為黃河路，泰山路從場(chǎng)地內(nèi)穿過。由于基地四周均為城市干道，基礎(chǔ)設(shè)施良好，交通便利、通達(dá)張弦桁架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖本工程屬超大型公共建筑，總用地43.72hm2。建設(shè)總規(guī)模為：建筑面積321943M,五萬人體育場(chǎng)。本工程集會(huì)議、展覽、體育訓(xùn)練與比賽功能為一體，建筑群由三部分組成：1號(hào)工程為主館，2500個(gè)國際標(biāo)準(zhǔn)展位的國際展覽中心、綜合訓(xùn)

21、練館、體育館。2號(hào)工程為國際會(huì)議中心、賓館，含1800座會(huì)議廳兼劇場(chǎng)及多種規(guī)模的會(huì)議廳；38層總高度169.7m的四星級(jí)賓館。3號(hào)工程為五萬人體育場(chǎng)。哈爾濱國際會(huì)議展覽體育中心主館縱向總長(zhǎng)度為618m,橫向長(zhǎng)度為128m（主跨大廳）+20m（附屬玻璃長(zhǎng)廊）。建筑縱向兩端為附屬功能用房，下部為混凝土結(jié)構(gòu)，屋面結(jié)構(gòu)為兩片曲面網(wǎng)架。建筑中部由相同的35根128m跨的張弦桁架覆蓋，桁架間距為15m,共分成5個(gè)矩形空間，它們彼此互相獨(dú)立，左邊3個(gè)矩形空間為單層展覽大廳，第4與第5個(gè)矩形空間分別為訓(xùn)練館和萬人體育館。訓(xùn)練館和體育館內(nèi)部為2層結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的樓層為獨(dú)立的混凝土結(jié)構(gòu)，在傳力上與屋蓋主體結(jié)構(gòu)不發(fā)生關(guān)

22、系。這5個(gè)矩形空間由前端的20m寬玻璃長(zhǎng)廊連接交通，該玻璃長(zhǎng)廊為輕型鋼結(jié)構(gòu)體系，整個(gè)主館建筑四周均由玻璃幕墻圍合。顯而易見，128m跨的預(yù)應(yīng)力張弦桁架是整個(gè)主館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵內(nèi)容。哈爾濱國際會(huì)議展覽體育中心3號(hào)工程是一座5萬人的國際標(biāo)準(zhǔn)綜合體育場(chǎng)，體育場(chǎng)沿長(zhǎng)軸兩邊看臺(tái)上方各有一片罩篷結(jié)構(gòu)，這兩片罩篷結(jié)構(gòu)形式完全相同。該罩篷結(jié)構(gòu)為三維曲面造型，縱向長(zhǎng)度為247.5m,橫向最大長(zhǎng)度64.2m,每片罩篷面積約15000n2。1號(hào)工程主館用鋼量為67kg/m2,3號(hào)工程體育場(chǎng)用鋼量為114kg/m2。其設(shè)計(jì)特點(diǎn)如下：主館中央部分的5個(gè)獨(dú)立空間單元結(jié)構(gòu)形式是相同的，只是根據(jù)建筑功能的要求每個(gè)空間單元館

23、的桁架根數(shù)不同，下圖給出了作為展覽大廳的3個(gè)單元的具體結(jié)構(gòu)布置。每個(gè)單元由數(shù)根完全相同的張弦桁架通過支撐系統(tǒng)連接成整體，由于張弦桁架為平面受力構(gòu)件，跨度大并且剛度較弱，平面外需要有強(qiáng)大的支撐。桁架間的支撐由5道均勻布置的縱向剛性支撐和沿單元周邊布置的平面交叉支撐組成，其中縱向剛性支撐也為空間桁架形式。預(yù)應(yīng)力張弦桁架由前端的人字形搖擺柱和后端的剛性柱支承，桁架與剛性柱之間連接為固定較支座，搖擺柱使桁架與下部結(jié)構(gòu)間形成了理想的可動(dòng)較支座，使超大跨度的張弦桁架的整體受力形成理想的簡(jiǎn)支形式，這樣可以很好地釋放桁架中的溫度應(yīng)力，同時(shí)可以不對(duì)下部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大推力，大大簡(jiǎn)化下部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。前端的人

24、字柱既可以傳遞豎向力，又可以為建筑物提供足夠強(qiáng)大的縱向剛度，從建筑造型和結(jié)構(gòu)受力上看都是比較理想的。大廳前立面玻璃幕墻的支撐桁架（抗風(fēng)柱）上端與張弦桁架連接在一起，并采用了一種專門設(shè)計(jì)的連接構(gòu)造，使兩者間僅傳遞水平向力，豎直向不傳力，這樣近30m高的幕墻支撐桁架得到可靠的水平支承，又可以不負(fù)擔(dān)屋面的豎向荷載，使二者的受力都比較明確。張弦桁架上弦桿截面為0480X24,桁架中部下弦桿件截面為。480X12,接近支座處下弦桿件為（1）480X24,材質(zhì)為Q345B桁架弦桿與腹桿間為相貫焊接連接。張弦桁架拉索選用439。7,截面面積為：16895m質(zhì)張弦桁架中拉索為高強(qiáng)度低松弛鍍鋅鋼絲束，其抗拉強(qiáng)度為1570MPa拉索錨具采用40Cr鋼。為了受力更合理，將張弦桁架的拉索錨固端節(jié)點(diǎn)設(shè)置在桁架的形心處，使得拉索中的拉力由相交于一點(diǎn)的5根桁架腹桿直接傳遞到桁架弦桿上，同時(shí)也簡(jiǎn)化了拉索錨固端節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造。為了方便施工，張弦桁架與搖擺柱，張弦桁架與縱向支撐問的連接大量采用了銷栓式連接。