曲面網(wǎng)殼的案例
自由曲面網(wǎng)殼、網(wǎng)架參數(shù)化建模及一鍵導入midas gen插件 ￥100
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體育場徑向環(huán)形大懸挑鋼結(jié)構(gòu)綜合施工技術(shù)研究
★2 工程特點
本工程上部鋼結(jié)構(gòu)罩棚為徑向倒三角桁架與雙層曲面網(wǎng)殼混合空間網(wǎng)格鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系，工程主要材料為鋼管，材質(zhì)為Q345B,同時采用了大量錐管、彎管以及樹形鑄鋼件。鋼結(jié)構(gòu)罩棚由懸挑主桁架和內(nèi)外環(huán)桁架、腰桁架及支撐體系組成，主懸挑桁架最大懸挑長度37m，根部高度4m；主伸臂桁架支承于下部混凝土勁性柱上，墻面主桁架底部與混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)面相連。體育場北側(cè)為無勁性柱結(jié)構(gòu)，罩棚由4個樹形柱支撐。南側(cè)結(jié)構(gòu)沒有支撐，水平跨度63米，受力形式采用了橋梁的設(shè)計概念。
俯視圖
正立面圖
側(cè)立面圖
相貫面屋蓋桁架結(jié)構(gòu)分為：倒三角形管桁架結(jié)構(gòu)和雙層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)；共有32榀倒三角形桁架和平面桁架柱，桁架與桁架之間由內(nèi)、外環(huán)向次桁架進行連接；整個鋼結(jié)構(gòu)罩棚由4根樹形柱、2根二叉柱、2根三叉柱和30根四叉柱進行支撐，空間鋼結(jié)構(gòu)桁架中工包括11種不同類型的鑄鋼件節(jié)點110個。
剖面圖
樹形柱
★3 樹形柱安裝及焊接技術(shù)
（1）收集、整理類似樹形柱類、三維異型鑄鋼節(jié)點施工資料，進行模擬預拼裝和試焊接及吊裝試驗，控制樹形柱加工焊接精度和焊接變形，選擇合理的組裝和焊接順序，通過局部加熱消除焊接應(yīng)力。
（2）采用工廠進行樹形柱分段焊接，分別現(xiàn)場采用450t履帶吊進行吊裝對接焊接，為確保對接焊位置滿焊到位，采用樹形柱對接處的四塊封板后封的辦法，待焊工由封板位置間隙進入四管中心處施焊，最后再封閉四塊封板。
（3）根據(jù)現(xiàn)場實際情況及吊車吊裝重量，對樹杈及其樹冠三維異型鑄鋼件在地面拼裝完成后一起吊裝，確保安裝精度及變形控制。
展開 海口雨林之心高層觀光塔結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
項目特點：以空間結(jié)構(gòu)之形塑高層建筑之魂
三個塔樓建筑外形為上大下小的喇叭狀異形自由曲面，單層網(wǎng)殼在空間異形曲面結(jié)構(gòu)的找形和受力性能上均表現(xiàn)出較好的效果，本項目將空間結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法用于高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，采用 菱形的單層網(wǎng)殼作為結(jié)構(gòu)主要構(gòu)成單元 ，該結(jié)構(gòu)形式具有以下優(yōu)點：
1）單層網(wǎng)殼能較好地對建筑外圍的異形曲面進行找形；
2）豎向單層筒殼形成結(jié)構(gòu)外筒，具有良好的抗側(cè)剛度；
3）上部外擴的筒殼與環(huán)梁形成自平衡結(jié)構(gòu)體系，能有效地支撐上部外擴的景觀平臺；
4）網(wǎng)殼構(gòu)件形似“雨林”的樹枝，結(jié)構(gòu)形式與建筑效果融合較好。
三個塔樓及塔樓之間的連橋關(guān)系如圖2所示，塔樓的外形、結(jié)構(gòu)形式及布置均較為類似，僅建筑高度、平面尺寸存在差別。三個塔樓房屋建筑高度分別為35.850、38.100、43.800m，塔樓結(jié)構(gòu)體系采用鋼結(jié)構(gòu)筒中筒結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)為Q355B，外筒單層網(wǎng)殼采用菱形網(wǎng)格，邊長為2.3~3.7m，在建筑門洞處根據(jù)建筑需要進行局部抽空，網(wǎng)格構(gòu)件選用 150×600×18×18，為保證建筑效果，局部受力較大位置保持外截面不變，將壁厚加厚，構(gòu)件長向沿筒體徑向布置。外筒網(wǎng)格在特定標高設(shè)置水平環(huán)向構(gòu)件進行加強。內(nèi)筒采用框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒與外筒之間在樓梯平臺和局部樓層進行連接，整個結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成如圖3所示。
▲ 圖2 結(jié)構(gòu)三維模型圖
▲ 圖3 結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成
整個塔樓上大下小，并呈偏心布置，三個塔樓下部直筒段圓形平面的直徑分別為8.7、7.2、8.7m。頂部觀景平臺結(jié)構(gòu)平面呈類橢圓形，橢圓的長軸分別為24.200、21.250、28.700m，短軸分別為17.800、15.600、24.700m。
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