中國“生態(tài)廊”玻璃采光頂和幕墻設(shè)計與施工(一)

2010-07-06 14:34:44 作者: 來源:中國金屬結(jié)構(gòu)網(wǎng) 【大中小】我要評論（0）

【第一幕墻網(wǎng) 】　　《摘要》：本文通過中國三峽博物館“生態(tài)廊”的設(shè)計，介紹了采用空間鋼桁架和預應力拉索桁架組合的夾板式玻璃幕墻結(jié)構(gòu)體系和具有生態(tài)節(jié)能的空間雙曲采光頂。

　　《關(guān)鍵詞》：空間鋼桁架預應力拉索桁架幕墻結(jié)構(gòu)體系節(jié)能環(huán)保裝飾藝術(shù)

　　一、工程概況
　　重慶中國三峽博物館是國家批準建設(shè)的現(xiàn)代化大型博物館（見圖一），位于重慶市人民大禮堂中軸線西端地塊上。與正對面重慶市人民大禮堂及中間重慶市人民廣場共同組成"三位一體"的城市標志性建筑群，是對外開放的重要窗口,國際間文化交流的主要舞臺，也是新的文化旅游景點。本工程總建筑面積42497平方米，地面以上高度25.200米�！吧鷳B(tài)廊”區(qū)位于建筑的正入口處，空中俯視如一輪彎月，正視如一帽檐。整個“生態(tài)廊區(qū)”包括斜向采光頂及外立面玻璃幕墻，完全是現(xiàn)代建筑技術(shù)的產(chǎn)物。

圖一重慶中國三峽博物館　　二、“生態(tài)廊”結(jié)構(gòu)支承體系
　　博物館“生態(tài)廊”傾斜角度為35度左右。平面直線長124米，弧長152米，中間最寬處約15米，高度7.6米－23.6米。為一空間曲面玻璃采光頂，其支承結(jié)構(gòu)采用空間鋼桁架和預應力拉索桁架組合而成�！吧鷳B(tài)廊”頂部有14榀斜向梭形空間鋼桁架（見圖二、三），上下兩弧形空間三角鋼桁架組成封閉月牙形，中間設(shè)計兩道弧形平面鋼桁架。在上下鋼桁架間布置斜向魚腹形預應力索桁架（見圖四）。

圖二結(jié)構(gòu)平面布置圖　　采光頂頂部荷載傳力路徑為：玻璃面板－索桁架―弧形鋼桁架―梭形鋼桁架―主體結(jié)構(gòu)。“生態(tài)廊”立面為全玻璃幕墻，水平荷載由玻璃肋承擔，重力荷載由吊掛玻璃肋傳遞由上部的三角鋼桁架承擔。

圖三梭形鋼桁架剖視圖　　　　　　圖四魚腹形索桁架剖視圖　　三、“生態(tài)廊”的結(jié)構(gòu)分析計算
　　1、魚腹形索桁架結(jié)構(gòu)分析計算
　　1.1、計算模型
　　魚腹形索桁架是用索來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的鋼桁架，施加預應力使拉索在整個受力過程中始終受拉，通過設(shè)計成魚腹形來抵抗正負風壓。用美國分析軟件ANSYS中的link10拉桿單元模擬拉索和link8單元來模擬中間的懸空桿建模（四榀鋼桁架作為支點約束見圖五）。