【】 王 选 民， 栋 ． 建 筑 结 构 分 析模 型［． 南 大 学 学 ２ 刘光 高层 Ｊ 湖 ］ 报 ，９ ６ ３３：１— ． １９ ， （）ｌ６ １８ ２ ｌ
ｆ】 李 围．Ｎ Ｙ ３ Ａ Ｓ Ｓ土 木 工程 应 用 实例 ［ ＿ 京 ： Ｍ１北 中国 水利 水
表 １ 结构 意 向 方 案对 比
图 ７ 方 案 二 ： 柱 铰 接 、 脚 固 接 梁 柱
用 钢量 ／ｒ ｋｍ Ｃ
造 价／ ， 元 ｍ
总 价， 元 万 特 点
７ ５ ８０ ５ １４ ９ ５
８ ５
５ ５ １０ ０ ５ ｌ８ ２ ０
８ ０ ９０ ５ １６ ０ ３
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（ ） 桁 结 构 形 式 新 颖 美 观 ， 是结 构 最 高 点 高 度 远 远 ２索 但
超 过规 划 要 求 高 度 。 （ ） ｇ ｓ ａ ｅ 构 新 颖 独 特 ， 是 造价 昂 贵 ， 国 内 尚 ３ Ｍｅ ａｐ ｃ 结 但 在 无 建 造 案 列 ， 且 对 于 连跨 结 构 ， 类 结 构 在 中 间 梁 柱 交 点 而 此
Ｎ］０ ５ ６ ７ ｛０ ０ ０ － ０ ９ ０ １０ － ２ ０ ２ １ ）２ ０ ２ － ２
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案。这 １ ２个 方 案 归结 为 四类 结 构 形 式 ， 分别 为 网壳 、 桁 、 索 Ｍ ｇｓａｅ 钢 管 桁 架 。 案 的模 型 图见 图 ３ 图 ４ 图 ５ 用 ｅａｐ ｃ 和 方 、 、 ，
钢 量 、 价 及 特 点 汇 总 见表 ｌ 造 。
处 不 好 处 理 ， 易施 加 预应 力 。 大 增 加 造 价 。 不 大
－ 。
曲 线 复 杂 的 大跨 度 标 志性 建 筑 中如 展 厅 、 机 楼 等 。 候 综 上 所 述 ，最 终 采 用 了格 构 式 钢 管 柱 加 立 体 钢 管 桁 架
梁 为 主结 构 形 式 。 ３ 结构 体 系优 化
图 ３ 索 桁 方 案
确 定 建 筑 造 型 与 结 构 形 式 后 ，下 一 个 任 务 是 确 定 一 个 基 本 的 结构 体 系框 架 ．重 点 是 确 定 梁 柱 节 点 和柱 脚 节 点 的 连 接方 式 。 据 梁 柱 节 点 和 柱 脚 节 点 连 接 方 式 的不 同 ， 计 根 设
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通 常规 已不 能 满 足 工 程设 计 的需 求 。 一 方 面 ， 另 自然 条 件不
断 恶化 ， 风 等级 不 断 加 大 ． 建 筑 物 的 影 响 越来 越 大 。 因 强 对
圈 １ 建 筑 平 面 、 面 图 立
此 ． 设 计 中 如何 选 择 合 理 的 结 构方 案 。 取 合 理 的设 计参 在 选 数 ， 工 程 设 计 的 安 全 性 、 济 性 得 到 合 理 的 均 衡 ， 得 越 使 经 显 来 越 重要 。 文 通 过 对 某 大跨 度 钢 结 构 工 程进 行计 算 分 析 ， 本 对 几 种结 构设 计 方 案 进 行 分 析 比选 ．并 用 专 业 计 算 软 件 对 结 构 进行 计算 优 化 ，为 该类 型建 筑 结 构 设 计 提 供 了 有 益 的
理论 依据 及 现 实 意 义 。
１ 工 程 概 况
本 工 程 结 构跨 度 为 ６ １连 续 ４跨 ． 面柱 网 尺 寸 为 ６Ｉ． ｌ 平 ６ ｘ ５ｍ， ６ ｍ ４ 柱距 ９ ｍ， 后 不 规 则 悬 挑 ， 大达 １ 屋 面 前 最 ０ｍ，
投 影 尺 寸 为 ２ ４ｍｘ ５ｍ． 大 建 筑 高 度 为 ２ 。该 结 构 仅 ６ ６ 最 ３ｉ ｎ 有 屋 盖 ． 面 敞 开 ， 面 没 有 维 护 结 构 ， 图 １ 图 ２所 示 。 四 侧 如 、 该 工 程 结 构特 点 为 全 钢 大 跨 空 间结 构 ， 自重 轻 、 性 大 、 柔 阻
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图 ４ Ｍｅ ａｐ ｃ ｇ ｓ ａ ｅ方案
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图 ５ 管桁 方 案
结 构 方 案 比选 结 果 如 下 ：
图 ６ 方案一 ： 梁柱 刚接 、 脚 铰 接 柱
（） １ 网架 造 价 最 低 ， 杆 件 繁 多凌 乱 ， 点 多 ， 流 畅 ， 但 节 不
尼小 、 自振 频 率 低 ， 对风 荷 载 敏 感 度很 高 。 圈 ２ 网架 方 案
【 日 １ ００ １ ５ 收稿 ￣１ １． ． ２ Ｏ１ 【 作者简介】虎 ，京 区 军 察 计 ，程 。 陈 ， 南 军 空 勘 设 院工 师 男
江 苏 建 筑
２ 结 构 方 案 比选
ห้องสมุดไป่ตู้
２ １ 年 第 ２期 （ ００ 总第 １３期 ） ３
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厂房 ， 跨度 钢 结 构 应 用 随 处 可 见 。 内外 大 跨 度 建 筑 的设 大 国
计趋 势 是 跨 度 越来 越大 ， 形越 来 越 新 颖 ， 部结 构 越 来 越 外 内 复杂 。随 着 这 些特 征 的不 断 发 展 规 超 限越 来 越 多 ， 普 超 按
属 最 为 传 统 的一 种 体 系 。相 比其 它 ３种 结 构 形 式 建 筑 表 现
力差 。
针对该工程的结构特点 ， 合实地调研和资料查阅 ， 结 在 设 计 时 ． 步 选 定 了 网架 、 桁 、 ｇｓａｅ和 钢 管 桁 架 这 ４ 初 索 Ｍｅａｐ ｃ
种 结 构 形式 。为 确 定 最 优 结 构 形 式 ， 据 建 筑 方 案 ， 建 立 根 先 计 算模 型并 进行 结 构 方 案 意 向设 计 。 设 计 了 ｌ 结 构方 共 ２个
ｓｐ０ ０计 算 软件 分 别 对该 管 桁 架 的 粱柱 及 柱 角 连接 方式 进 行 计 算优 化 和 分 析 对 比 ， ａ ２０ 为后 续 同类 型 建 筑提 供 了有 益 的参 考。
【 关键词】 大跨度钢结构； 结构设计； 方案比选； 优化 体系
【 图分 类号］Ｕ ９ 【 中 Ｔ ３ １ 文献标 识码】 ［ Ｂ 文章
ｓｒ ｃ ｕ ｅｗｅ ｅ ｃ ｍｐ ｒ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ａ ｆｓｅ ｌｔｂ ｌｒｔ ｓ ｔ ｃｕ ｅ ｗｅ ｅ ｓ ｌ ｃｅ ． ｈ ｒｔ ｎ ｐ ｌ ａ ｔ ｔ ｒ ｒ ｏ ａ ｅ ｎ ｒ ｐ ｓ ｌｏ ｔｅ ｕ ｕ ａ ｓ ｓ ｕ ｈ ｕ ｒ ｕ ｒ ｔ ｒ ｒ ｅｅ ｔ ｄ Ｔ ｅ ｍｅ ｉ ａ ｄ ａ ｐ ｉ — ｃ ｂ ｌ ｙ ｏ ｈ ｔｅ ｕ ｕ ａ ｒ ｓ ｔ ｃｕ ｅ ｗ ｓ ａ ａｙ ｅ ． Ａｎ ｏ ｎｔ ｌｍｅ ｔｓ ｆ ｒ ｕ ｈ ａ Ｄ３ ｎ ｉ ｔ ｆｔ ｅ ｓｅ ｌｔ ｂ ｌ ｒｔ ｓ ｓ ｕ ｔ ｒ ａ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｕ ｒ ｄ ｓ ｍｅ ｆ ｉ ｅ ｅ ｎ ｏｔ ｅ ｓ ｃ ｓ ３ Ｓ ａ ｄ ｉ ｅ ｗａ
积 小 ， 于防护 ， 点各处没有 难于清刷 、 漆 和容易积 留 易 节 油
湿 气 及 灰尘 的死 角和 凹槽 ．管 结 构 两 端 封 闭 ， 内部 不 易 锈 蚀； 圆管 截 面 的 流 体 动 力 特 性 好 ， 比其 他 结 构 ， 力 及 水 相 风 流 等荷 载 的作 用 效 应 要 低 得 多 。 因此 近 年 来 钢 管 桁 架 结 构 在 国 内外 非 常流 行 。成 功 的运 用 在 一 些 要 求 建 筑 表 现 力 的
江 苏建 筑
２ １ 第 ２期 （ 第 １ ３ ） ０ ０年 总 ３ 期
某大跨度钢结构设计方案 比选及体系优化
陈虎 ｔ ，徐 文 平 ，周 建 伟
（ 南京 军区空 军勘察设 计 院 ， 江苏 南京
２００ ， １０ ０ 东南大学 ， Ｉ 江苏 南京
２０９ ） １０ ６
［ 摘 要】 通过对某大跨度钢结构几种设计方案进行比选， 分析了管桁架的结构优点及时该工程的适用性， 并采用３ ３ 、 Ｄ Ｓ
９Ｏ ５
１６ ３０
传 统
曲 面 新 颖
曲面 新 颖 国 内 尚未 建造
曲面 新 颖
（ 下转 第 ４ １页 ）
江 苏建 筑
２ １ 年 第 ２期 （ 第 １ ３ ） ００ 总 ３期
京 ： 华 大 学 出版 社． ０ ． 清 ２ ５ ０
４ ｌ ｆ】 江 见 鲸， １ 陆新 征 ， 叶列 平． 凝 土 结 构 有 限元 分析 ［ １ 北 混 Ｍ．
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