孔子国际文化交流中心主馆结构设计

作者:白泓;王莹;毛彦喆;张爵扬 刊名:建筑结构 上传者:仁青拉姆

【摘要】孔子国际文化交流中心主馆工程主体结构形式为钢筋混凝土框架-剪力墙结构,4层楼面外周圈的跨度为12m的悬挑上人平台采用三角形钢桁架,屋盖采用圆钢管交叉桁架体系,局部大跨楼面采用型钢混凝土梁和平面钢桁架,支承钢屋盖、大跨楼面及悬挑桁架的关键竖向构件采用型钢混凝土柱。重点阐述了设计中的一些关键问题及相应的处理措施,包括结构的超限设计情况及抗震性能化设计、超长悬挑结构的竖向地震作用计算及舒适度验算、关键支承构件的节点分析等。

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34 建 筑 结 构 2014经 , 图 8 悬挑结构体系角部放大 图 桩竖 向抗 压极 限承载力值 ,以及桩侧 各个 土层 的 极 限侧阻力标准值 、桩 端土层 的极 限端阻力 标准 值 ,并且结合地勘报告 中的经验数值 ,通过计算确 定采 用 700,1 000mm两 种 桩 径 ,有 效 桩 长 均 为 30m,单 桩抗 压 承载力 特征 值 分别 为 1 600kN和 2 700kN。 4 结构基本设计参数 4.1抗震 设计 参数 主馆结构设计使用年限为 50年 ,混凝土耐久性 设计年限为 100年 ,结构安全等级为一级 ,结构重要 性系数为 1.1,建筑抗震设 防类别为乙类 ;抗震设 防 烈度为 6度,地基基础设计等级为甲级 ,建筑物耐火 等级为一级 ,设计地震分组为第二组 ,场地土类别为 Ⅲ类 。 根据本工程 场地地震安全性评 价报告提供 的 50年超越概率为 63% 的地震 动参数 ,经过计算转 化 ,得 到 与 《建 筑 抗 震 设 计 规 范 》(GB 50011— 2010) (简称抗规 )中的反应谱相对应 的水平地震 影响系数最大值 ⋯ =0.103,远大于抗规 中抗震 设防烈度为 6度时多遇地震作用下 的水平地震影响 系数最大值 Ot⋯ =0.04,故本工程采用地震安全性 评价报告中的数据进行多遇地震作用计算分析。设 防地震和罕遇地震作用均按抗规 中的 6度考虑,水 平地震影响系数最大值分别为 0.12和 0.28。抗震 措施按 7度考虑 ,剪力墙抗震等级为二级 ,框架抗震 等级为三级(关键部位提高到二级),型钢混凝土剪 力墙和框架的抗震等级分别与普通钢筋混凝土剪力 墙和框架的抗震等级相同。 结构计算的嵌固位置取桩基础承台顶面 ,阻尼 比在钢结构单独计算模 型中取 0.02,在混凝土和钢 结构整体计算模型中取 0.04。, 4.2 其 他设计 参数 本工程风荷载按重现期 100年取值 ,基本风压 为 0.45kN/m ,地面粗糙度类别为 B类 ,屋盖结构 风振系数 卢 =1.9,风压 高度变化系数 =1.42, 风荷载体型系数 。=0.6,故屋盖系统 向上风荷载 = 0.73kN/m 。雪荷载按重现期 100年取值 ,基 本雪压 S =0.45kN/m 。悬挑钢桁架以及屋盖管桁 架计算温度作 用时 ,取升温荷载为 30% ,降温荷载 为 一30℃ ,合拢温度取 10~15℃。 4.3 主要 构件 截面 尺寸 及材料 强 度 主要混凝土构件截面尺寸及材料强度见表 1, 主要钢结构构件截面尺寸及材料强度见表 2。 主要 混凝 土构件截面 尺寸及材料 强度 表 1 构件 混凝土 范围 典 型截 面尺寸/ mm 备注 类别 强度等级 桩 C40 4,700,4,1 000 抗渗混凝土 基础 承 台 C35 高度 1 200—1 900 抗渗混凝土 基础 墙 C50 厚度 400,350,250 抗渗混凝土 顶面 1 300×1 300. 柱 C50 1 000 X 1 000。 抗渗混凝土 1层 900×1 200 地 面 梁 C30 400 X700 抗渗混凝土 1 200 X 1 200, 部分型钢 1层 柱 C50 1 000 X 1 000 。 混凝土柱 地面 900 ×1 200 3层 墙 C5O 厚度 350,400 楼面 500×800. 部分型钢 梁 C30 r 600×l 200 混凝土梁 1 200 ×1 200. 3层 柱 C50 1 000 X 1 000。 型钢混凝土柱 楼面 ~ 900 ×l 200 屋

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