东南大学土木交通工程实验楼、九龙湖体育馆实习报告

东南大学土木交通工程实验楼结构、桃园体育场膜结构及东南大学九龙湖体育馆实习报告时间：2013.8.21下午首先我们去了土木交通楼。我校土木交通实验楼采用的是单层厂房排架结构。排架结构有屋架、柱和基础组成，柱与屋架铰接，而与基础刚接。柱与基础均为钢筋混凝土结构，基础预制成顶端带杯形槽口状，柱插入槽口中，然后浇铸上混凝土，形成刚接部位。然后我们观看了东大自主设计的索穹顶结构，索穹顶结构是一种新型大跨建筑结构形式。它采用高强度钢索作为主要受力构件，配合使用轴心受力杆件，通过对径向钢索和环向钢索施加预应力，巧妙地张拉成穹顶结构。在穹顶上复盖高强轻质膜材，构成大跨穹形屋盖，故称为“索穹顶”，其平面形状可建成圆形、椭圆形等。索穹顶结构自重轻、结构效率高、造型美观，省钢材、跨度大、施工快、造价低的突出优点。适用于大、中型对空间要求高的建筑。再之后我们来到了我来到了东大桃园体育场。桃园体育场主梁采用桁架，每根主梁两侧都有斜撑固定以增强结构抗纵向荷载能力。钢结构之上铺设的是膜结构，并且受力张拉，两斜撑之间的膜被撑成供状，产生预应力，有利于膜承受纵向荷载。膜结构是用高强度柔性薄膜材料经受其它材料的拉压作用而形成的稳定曲面，能承受一定外荷载的空间结构形式。其造型自由、轻巧、柔美，充满力量感，阻燃、制作简易、安装快捷、节能、易于、使用安全等优点，因而使它在世界各地受到广泛应用。最后我们来到了即将建成的东大体育馆。张弦梁结构。该结构长轴方向投影为88.0m，短轴投影为76.8m。外轮廓近似椭圆，由4个圆弧段构成。各棉张弦梁水平投影面的中心呈放射状布置。张弦梁的中心通过刚性环连接，上压力环与下受拉环半径不等。张弦梁矢高为3.00m，垂度为5.00m。张弦梁的上弦设置环向支撑（4道），保证张弦梁平面外的稳定性；下弦拉索呈抛物线形布置。预应力钢结构为轮辐式张弦梁结构，共有24幅，跨度88m，矢高3m。由上弦刚体、下弦索和之间撑杆构成。通过布置和张拉拉索，产生向上的等效预应力荷载，优化结构内力状态，提高结构刚度，平衡支座全部或部分推力，控制结构外形尺寸（矢高或跨度等）。由于有内环的存在，每根都被中央刚性环从张弦梁的中点处断开，其中上弦杆连贯，但下弦拉索分成两段。在这种情况下，张弦梁只能分段吊装，且拉索必须在高空进行安装。张弦梁间设有檩条，檩条通过高强螺栓与张弦梁相连。檩条可在张弦梁张拉前安装，也可待张拉结束后再安装，两者各有优缺点。中心刚性环将所有张弦梁的下弦拉索分成两段，

原由拉索承担的拉力转由刚性环下部环梁承受，因此对拉索与中心环的连接以及中心环本身的安装质量提出了较高的要求。拉索为圆弧形，且在中央刚性环处断开，设计要求拉索张拉要保证各索段索力均匀。与一般单向张弦梁不同的是，相邻张弦梁拉索的索力存在相互影响。因此，本工程采用24棉张弦梁分阶段、分批次循环张拉的施工方案，并且每一张拉阶段都要以索力值为控制指标（最后一阶段以索力值和监测点位移值为控制指标）。九龙湖体育馆项目选址于九龙湖校区东门内，建筑占地面积56265平方米，建筑面积约2.27万平方米，总投资预计为1.42亿元。其包括一个体育馆和4个训练馆。体育馆为单层，局部三层建筑，建筑面积约9000平方米，估算造价约6300万元，可用于国内一般比赛和学校大型演出、活动，固定座位2996个，活动座位1480个；四个训练馆，其中三栋为单层篮排球场，每栋建筑面积约2600平方米，估算造价约1300万元；另一栋为两层的武术、健身、兵乓球等场地，建筑面积5200平方米，估算造价约2000万元。造型通过体育馆与训练馆形态与材质的统一、对比凸显出现代高校体育建筑的包容与个性并蓄的精神特质。在主体建筑上通过结构和构造的精心设计，挺拔洗练的线条塑造出体育建筑升腾向上的动势，并实现了外部形象与建构逻辑的统一。体育馆，尤其是训练馆，将成为学生课外体育活动的中心。其活力的体现不仅仅在于室内空间的利用。方案采用全方位的生态措施，从方位布局、建筑构件设计、建筑构造各方面都进行生态方面的考量，综合运用遮阳、自然通风、自然采光、高效外围护材料及构造、中水系统、地源热泵系统等低投入、运行可靠的适宜性生态技术，实现最佳节能效果。东南大学九龙湖体育馆的钢屋盖部分采用轮辐式张弦梁结构。该结构长轴投影跨度为88.0m，短轴投影跨度为76.8m。外轮廓近似椭圆，由四个圆弧段构成。各棉张弦梁绕水平投影面的中心呈放射状布置。张弦梁的中心通过刚性环连接，上压力环与下受拉环半径不等。张弦梁矢高为3.00m，垂度为5.00m。张弦梁的上弦设置环向支撑（4道），保证张弦梁平面外的稳定性。张弦梁的下弦拉索呈抛物线形布置。根据本工程的特点，预应力施工有以下问题和难点，需采取有效措施予以解决。1）张弦梁吊装和下弦拉索穿索方式，本工程结构为轮辐式张弦梁，总共24棉张弦梁，每棉都被中央刚性环从张弦梁的中点处断开，其中上弦杆连贯，但下弦拉索分成两段。在这种情况下，张弦梁只能分段吊装，且拉索必须在高空进行安装。高空穿索不仅对操作人员具有安全性的影响，同时较地面穿索而言，牵引设备的使用效率会降低，拉索的提升也会影响施工进度，大型吊机全过程参与穿索施工会产生较多的施工费用。因此，提出在屋盖外围环梁支座处搭设施工平台，拉索在地面展开，并完成索夹安装，由葫芦提升将拉索与中央刚性环的安装完成，再通过多台葫芦和牵引装置连接拉索与外围环梁，最后安装索夹，完成穿索施工。檩条和支撑安装时机以及相邻张弦梁索力的相互影响，由于本工程张弦梁间设有檩条，檩条通过高强螺栓与张弦梁相连。檩条可在张弦梁张拉前安装，也可待张拉结束后再安装，两者各有优缺点。若檩条在张弦梁张拉前安装，则檩条两端的高强螺栓孔距离不受张拉的影响，相对来说檩条易于安装，且张拉时张弦梁的稳定性更加容易保证。若檩条在张弦梁张拉后安装，则支撑胎架荷载较小，拉索张拉力小，相邻张弦梁间不存在相互影响，但檩条两端高强螺栓孔的距离受张拉的影响，相对来说檩条较难安装。根据对比分析，得到张拉过程各棉张弦梁水平位移较小的特点，同时为了保证张拉过程的整体稳定性，确定支撑在张拉前先安装，檩条在张拉后再安装。中心刚性环对张弦梁整体受力性能的影响中心刚性环将所有张弦梁的下弦拉索分成两段，原由拉索承担的拉力转由刚性环下部环梁承受，因此对拉索与中心环的连接以及中心环本身的安装质量提出了较高的要求。索力均匀性本工程拉索为圆弧性，且在中央刚性环出断开，设计要求拉索张拉要保证各索段索力均匀。显然，与一般单向张弦梁不同的是，相邻张弦梁拉索的索力存在相互影响。因此，本工程采用24棉张弦梁分阶段、分