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中国“生态廊”玻璃采光顶和幕墙设计与施工

作者:花定兴彭水清  编辑:qj  来源:中国幕墙网 发布者:xiaolingzi   发布日期:2012-04-13

一、工程概况
  重庆中国三峡博物馆是国家批准建设的现代化大型博物馆(见图一),位于重庆市人民大礼堂中轴线西端地块上。与正对面重庆市人民大礼堂及中间重庆市人民广场共同组成"三位一体"的城市标志性建筑群,是对外开放的重要窗口,国际间文化交流的主要舞台,也是新的文化旅游景点。本工程总建筑面积42497平方米,地面以上高度25.200米。“生态廊”区位于建筑的正入口处,空中俯视如一轮弯月,正视如一帽檐。整个“生态廊区”包括斜向采光顶及外立面玻璃幕墙,完全是现代建筑技术的产物。


图一 重庆中国三峡博物馆

二、“生态廊”结构支承体系

 博物馆“生态廊”倾斜角度为35度左右。平面直线长124米,弧长152米,中间最宽处约15米,高度7.6米-23.6米。为一空间曲面玻璃采光顶,其支承结构采用空间钢桁架和预应力拉索桁架组合而成。“生态廊”顶部有14榀斜向梭形空间钢桁架(见图二、三),上下两弧形空间三角钢桁架组成封闭月牙形,中间设计两道弧形平面钢桁架。在上下钢桁架间布置斜向鱼腹形预应力索桁架(见图四)。


图二 结构平面布置图
  采光顶顶部荷载传力路径为:玻璃面板-索桁架―弧形钢桁架―梭形钢桁架―主体结构。“生态廊”立面为全玻璃幕墙,水平荷载由玻璃肋承担,重力荷载由吊挂玻璃肋传递由上部的三角钢桁架承担。


图三 梭形钢桁架剖视图      图四 鱼腹形索桁架剖视图
  三、“生态廊”的结构分析计算
  1、鱼腹形索桁架结构分析计算
  1.1、计算模型
  鱼腹形索桁架是用索来代替传统意义上的钢桁架,施加预应力使拉索在整个受力过程中始终受拉,通过设计成鱼腹形来抵抗正负风压。用美国分析软件ANSYS中的link10拉杆单元模拟拉索和link8单元来模拟中间的悬空杆建模(四榀钢桁架作为支点约束见图五)。

图五 鱼腹形索桁架模型图      图六 正风压时总位移
  1.2、鱼腹形索桁架计算结果分析
  a、索桁架最大水平位移位移9.328mm, 最大竖向位移11.661mm,最大总体位移为14.278mm。见图六。
,满足规范要求。
  b、φ14拉索拉力最大拉力为21.741kN,满足强度要求。

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