上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究

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上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究
方小丹, 韦 宏, 陈福熙, 许名鑫, 周汉香
( 华南理工大学建筑设计研究院, 广州 510641)
[ 摘要] 2010年上海世博会中国馆的国家馆造型独特, 其底部架空, 展区部分层叠出挑, 呈四棱台斗冠状。屋面由混凝土筒体出挑 34.75m, 不但使得竖向质量分布不均匀, 还使得楼盖的转动惯量大, 导致结构的扭转周期成为第一周期。介绍了国家馆的结构体系、结构布置、结构分析以及主要的构造加强措施。利用楼、电梯间设置四个落地的混凝土筒体作为承重和抗侧力结构, 利用建筑的倒梯形造型设置斜柱来支承楼盖大跨度钢梁, 在确保结构安全的前提下, 最大限度地满足了建筑使用功能的要求。分析了扭转周期为第一自振周期对结构的影响以及底部挑空对结构竖向侧向刚度分布的影响。详细的计算分析及模拟振动台试验结果表明, 虽然扭转周期为第一周期, 但结构的扭转反应并不严重, 对结构的抗震性能影响不大, 结构具有良好的抗震性能, 可达到预定的抗震性能目标。
[ 关键词] 斜柱; 组合梁; 扭转振型; 侧移刚度; 抗震性能; 竖向振动; 舒适度
工程概况
2010 年上海世博会中国馆位于浦江之滨、世博会园区浦东区域主入口位置, 由国家馆、地区馆和港澳台馆三部分组成。其中国家馆被称为 东方之冠 , 底部架空, 展区部分层叠出挑, 呈四棱台斗冠状。国家馆地下 1 层, 地面以上总高度为 69.9m, 平面尺寸由底部的69.9m! 69.9m 伸展到屋面的 139.4m ! 139.4m, 建筑面积约为 9.0 万 m 2 ,.
结构体系
采用钢筋混凝土筒体+ 组合楼盖结构体系。利用落地的楼电梯间设置四个 18?6m ! 18?6m 的钢筋混凝土筒体作为抗侧力结构。四个落地筒体除承担竖向荷载外, 还承担风荷载及水平地震作用。依建筑的倒梯形造型, 设置了 20 根 800 ! 1 500的矩形钢管混凝土斜柱, 为楼盖大跨度钢梁提供竖向支承, 满足了室内没有柱子的大空间建筑使用功能要求。
上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究_1
中国馆实景图
上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究_2
地震作用下楼层的层间位移角
上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究_3
斜柱内力表
上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究_4

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 发表于2018-07-11   |  只看该作者      

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