盐城体育场初步设计结构说明

盐城市体育中心——体育场初步设计说明/2010年2月--CCDI中建国际（深圳）设计顾问有限公司结构专业1．工程概况及及设计依据工程概况盐城体育中心位位于盐城市城城南新区，北邻南纬纬路；西邻环道；南临纬十十四路；东临临解放南路。主主体育场及附附属设施位于于基地北部。看看台和附属用用房为钢筋混混凝土框架剪剪力墙结构，罩罩棚为钢结构构组合双层网网壳体系。盐城体育中心心体育场建筑筑方案平面布布置图、剖面面图《盐城市体育育中心－体育育场工程岩土土工程勘察报报告》（初步步勘察），盐盐城市建筑设设计研究院有有限公司，2009年12月主要采用的国国家规范、规规程和标准：：《建筑结构设计计术语和符号号标准》（GGB/T50083-97）《建筑结构可靠靠度设计统一一标准》（GB500068-20001）《建筑工程抗震震设防分类标标准》（GB5000223-22008）《建筑结构荷载载规范》（GB500009-20001）（2006年版）《混凝土结构设设计规范》（GB500010-20002）《型钢混凝土组组合结构技术术规程》（JJGJ1388-2001）《建筑抗震设计计规范》（GGB500111-20001）2008年修订《高层建筑混凝凝土结构技术术规程》（JGJ3--2002）《建筑地基基础础设计规范》（GB50007-2002）《建筑桩基技术术规范》（JGJ944-20088）《建筑基桩检测测技术规范》（JGJ106-2003）《建筑地基处理理技术规范》（JGJ79-2002）《钢结构设计规规范》（GB500017-20003）《冷弯薄壁型钢钢结构技术规规范》（GB500018-20002）《网壳结构技术术规程》(JGJ611-20033/J2588-20033）《钢筋混凝土用用钢筋焊接网网》（GB/T11499.33—2002）《钢筋焊接网混混凝土结构技技术规程》（JGJ114—2003）《工业建筑防腐腐蚀设计规范范》(GB500046-20008)《建筑工程设计计文件编制深深度的规定》（2006年版）2．工程场地地地质概况2.1拟建场地地工程地质条条件盐城市城南新区区开发建设指指挥部拟在城城南新区解放放南路与南纬纬路交汇处西西南角新建盐盐城体育中心心体育场。拟建体育场场占地面积约约为619446㎡。地形、地貌拟建场地地势平平坦，交通便便利，现为空空地。该场地地地面标高在在0.93～3.34m左右（1985国家高程基基准），拟建建场地地处苏苏北里下河平平原，第四纪纪以来地壳运运动以沉降为为主，第四纪纪地层分布范范围广、厚度度大、形成广广阔的平原地地貌，本区地地貌类型为海海相沉积平原原区，钻探深深度范围内表表层素填土下下为海相沉积积物。场地土层分布布根据钻探所揭示示，地基土层层自上而下分分述如下：1，素填土：灰灰色～黄灰色色，稍湿，层层厚：0.4～1.7m。2，粉质粘土：：黄褐色，湿湿～饱和，可可塑，层厚：：0.0～1.2m。3A，淤泥质粉粉质粘土：黄黄灰色～灰色色，饱和，流流塑，层厚：：0.0～1.6m。3B，砂质粉土土：灰色，湿湿，稍密～中中密，土质不不均匀。层厚厚：0.9～1.5m。3C，淤泥质粉粉质粘土：灰灰色，饱和，流流塑，土质较较均匀。层厚厚：6.6～7.9m。4，粘质粉土：：灰色～黄灰灰色，湿，稍稍密，土质不不均匀，该层层土下层面埋埋深有起伏。层层厚：0.9～4.5m。5，砂质粉土：：黄灰色，湿湿，中密，局局部密实，土土质不均匀，该该层土上下层层面埋深均有有起伏，且该该层土强度在在水平及垂直直方向上变化化均较大。层层厚：3.3～7.4m。6，粘质粉土：：黄灰色～灰灰色，湿，稍稍密，土质不不均匀。层厚厚：1.8～4.2m。6A，砂质粉土土：黄灰色，湿湿，中密，土土质不均匀。层层厚：0.0～1.9m。7，砂质粉土：：灰色，湿，中中密，土质不不均匀。层厚厚：0.8～1.9m。8，粘土：灰色色～灰黄色～～灰绿色，饱饱和，可塑，土土质欠均匀。层层厚：6.9～7.9m。9，粘质粉土：：灰绿色～灰灰黄色，湿，稍稍密～中密，该该层土下层面面埋深起伏较较大，土质不不均匀，层厚厚：0.0～7.2m。10，粉砂：灰灰黄色，饱和和，密实，该该层土上层面面埋深起伏较较大，土质不不均匀。层厚厚：2.5～7.7m。10A，粘质粉粉土夹粉砂：：灰黄色，湿湿，中密，土土质不均匀，该该层土上下层层面起伏均较较大。11，粘土：灰灰黄色，饱和和，可塑，层层厚：0.0～1.8m。12，粘质粉土土：灰黄色～～灰色，湿，稍稍密～中密，下下层面埋深起起伏较大。层层厚：0.0～6.3m。13，粉砂：灰灰黄色～灰色色，饱和，密密实，下层面面埋深起伏较较大。层厚：：0.0～8.3m。14，粘质粉土土夹粉砂：灰灰色，湿，稍稍密～中密，土土质不均匀，该该层土上层面面埋深稍有起起伏。层厚：：3.0～6.2m。15，粉砂：灰灰色，饱和，密密实，土质不不均匀。层厚厚：1.6～2.9m。16，粘土：灰灰色～灰黄色色，饱和，可可塑，土质欠欠均匀。层厚厚：11.5～12.0m。17，粘质粉土土：灰黄色，湿湿，中密，土土质不均匀。层层厚：8.3～8.7m。粉质粘土：灰黄黄色，饱和，可可塑，土质较较均匀。钻至至自然地面下下80.4m未钻穿。岩土参数的分析析与评价除第3A、3CC层为高压缩缩性土层外，其其它土层均判判定为中等～～低压缩性土土层。场地稳定性属地质构造稳定定区，对地基基稳定性无不不良影响，适适宜建筑。地基土承载力力特征值各层土桩的极限限侧阻力标准准值qsik及极限端阻阻力标准值qpk见下表：层号土层名称混凝土预制桩qsik(kPPa)qpk(kPaa)2粉质粘土283A淤泥质粉质粘土土163B砂质粉土383C淤泥质粉质粘土土164粘质粉土365砂质粉土546粘质粉土366A砂质粉土487砂质粉土488粘土6026009粘质粉土4010粉砂64460010A粘质粉土夹粉砂砂4211粘土4812粘质粉土3813粉砂6214粘质粉土夹粉砂砂4015粉砂6216粘土6417粘质粉土3818粉质粘土62拟建场地地下水水对本工程有影响响的地下水类类型主要为孔孔隙潜水勘察察期间测得钻钻孔内初见水水位标高在0.92～1.38m之间，稳定定水位标高在在1.06～1.56m之间，地下下水位年变化化幅度在1.5m左右，桩基基承载力采用用底水位设计计。拟建场地地地下水对混混凝土结构具具微腐蚀性，对对钢筋混凝土土结构中钢筋筋在干湿交替替时具弱腐蚀蚀性，在长期期浸水时具微微腐蚀性，故故本场地地下下水位以上地地基土对建筑筑材料的腐蚀蚀性可参照地地下水的腐蚀蚀性评价。2.2拟建场地地场地土场地土类别该建筑场地类别别为Ⅳ类，场地设设计特征周期期为0.65s。场地土液化判别别该场地为不液化化场地。建筑抗震地段划划分拟建场地为对建建筑抗震不利利地段。2.3结构设设计标准建筑结构安全等等级：一级建筑重重要性系数：：1.1结构设计使用年年限：50年结构设计基准期期：50年建筑抗震设防分分类：乙类地基基础设计等等级：甲级建筑桩基安全等等级：一级2.4基础设设计0.00相当于于1985国家家高程系统绝绝对标高3..200m。根据盐盐城市建筑设设计研究院有有限公司《盐盐城市体育中中心－体育场场工程岩土工工程勘察报告告》（初勘，2009年12月），拟建场地以第四纪以来地壳运动以沉降为主,第四纪地层分布范围广、厚度大、形成广阔的平原地貌，本区地貌类型为海相沉积平原区，钻探深度范围内表层素填土下为海相沉积物。本工程荷载差异异较大，根据据初步分析结结果，并结合合当地类似场场地情况的设设计、施工经经验，浅层地地基承载力相相对较低，采采用天然地基基基础方案难难以满足要求求。经综合比比较分析，本本工程基础形形式采用桩基基础，桩型拟拟采用先张法法预应力混凝凝土空心方桩桩。根据受力力，桩径分别别采用400X4400，500X5500空心方桩，桩桩端均以第10层粉砂作为为桩端持力层层，平均桩长长约38米，桩端进进入持力层深深度不小于1米，400X4400空心方桩单单桩竖向承载载力特征值1500KKN；500X5500空心方桩单单桩竖向承载载力特征值2050KKN，桩身混凝凝土强度等级级均为C80，此阶段基基础设计参照照初步勘查报报告进行，待待详细勘查报报告提出及试试桩结束后进进行相应调整整。2.5下部混混凝土结构设设计2.5.1荷载载取值静荷载标准值层号二层三层看台静载（kN/mm2)752.5注：静载中包含含吊顶荷载,卫生间含隔隔墙折算荷载载，未包括结结构自重。活荷载标准值序号使用荷载类别荷载标准值(kkN/m2)序号使用荷载类别荷载标准值(kkN/m2)1商业用房3.55通风机房、电梯梯机房7.02观众看台3.56贵宾室、贵宾卫卫生间2.03观众卫生间2.57楼梯、走廊3.54会议室、办公室室2.08餐厅2.5风荷载基本风压0..45KN//m2(50年一遇)下部混凝土结构构体型系数µµS=1.3，风压高度度变化系数µµz=1~11.42，风振系数βz=1.2地震作用设防烈度7度;;基本地震加加速度0.10gg;设计地震分分组为1组。下部混凝土结构构阻尼比0.05，水平地震震影响系数最最大值αmax=0..08，场地特征征周期Tg=0.655s；中震基本本弹性承载力力复核，水平平地震影响系系数最大值ααmax=0..23，场地特征征周期Tg=0.775s。温度作用混凝土合拢温度度取10℃，整体温差差取升温20℃，降温-20℃。根据《建筑桩基基技术规范》JGJ944-20088，计算桩基基对结构基础础的约束刚度度，用实际刚刚度约束代替替地基的无限限刚约束假定定。不同桩径径的桩的水平平剪切和弯曲曲刚度如下表表所示：桩数竖向刚度(kN/m)水平刚度(kN/m))主轴转动刚度((次轴)(kN.m/弧弧度)500X5000H=38m单桩2.49e41.43e5两桩1.06e61.54e51.52e6((7.48ee5)三桩1.60e62.19e52.14e6四桩2.13e62.86e53.03e6五桩2.66e63.60e56.42e6（3.40ee6）六桩3.19e64.28e58.36e6((4.54ee6)400X4000H=38m单桩1.39e45.38e4两桩6.34e59.20e45.37e5((2.78ee5)三桩9.51e51.27e57.61e5四桩1.27e61.64e51.07e6五桩1.59e62.07e52.24e6((1.21ee6)六桩1.90e62.45e52.89e6((1.61ee6)注：桩心间距33d，桩心距承承台边缘d同时进一步考虑虑地基土对上上部结构的约约束作用，参参考国内桩基基试验报告，假假定基础水平平变形达5mm和基础转角角位移超过1/10000时地基土进进入塑性，约约束刚度取原原刚度的0.2倍，即下图图中k=0.2；Z向取不动铰铰，此非线性性的弹簧模型型属性如图1：图1对于同轴轴变形的Wen弹塑性属性性2.5.2材材料结构材料混凝土桩C80承台、基础梁C40框架柱C330(局部C50)墙C50框架梁C330次梁、板C300看台梁板抗渗等等级S8钢筋主筋采用HRBB400级，箍筋采采用HRB4000级。混凝土结构保护护层厚度地上部分混凝土土结构环境类类别为I类，看台部部分为Ⅱb类。柱墙看台梁普通梁楼板看台板保护层厚度(mm)3525352515252.5.3结构构选型与布置置本工程下部钢筋筋混凝土主体体结构高度约约20米，观众座座位34678座。看台外外轮廓为近椭椭圆形，南北北长约284米，东西宽宽约248米，比赛场场地内南北长长约198米，东西宽宽约146米，为三层层连续看台，看看台最高点标标高约为21米，采用框框架剪力墙结结构体系，上上部支承悬挑挑钢结构罩棚棚。混凝土结结构利用建筑筑隔墙的位置置，均匀对称称布置混凝土土剪力墙及，见见图2~4。图2混凝土结结构模型三维维视图图3混凝土结结构模型平面面视图图4混凝土筒体体及剪力墙平平面布置（红红色）混凝土结构最外外缘周长约412米，拟不设设永久变形缝缝，初步设计计中考虑地基基的有限约束束刚度，对混混凝土结构进进行整体温差差分析。在施施工图阶段，将将结合工程的的施工过程、全全年气候统计计资料并考虑虑混凝土的收收缩徐变效应应，合理准确确的对温度进进行分析。并并进一步采取取施工构造措措施减小混凝凝土收缩及温温度应力不利利影响：留设后浇带，混混凝土低温入入模加强混凝土养护护、覆盖降低水泥用量，减减小水灰比,掺加混凝土土抗裂剂2.5.4混混凝土结构主主要力学经济济指标下部单独混凝土土结构计算分分析采用SAP20000V122.0.1和ETABSSV9.2..0，两者计算算结果比较接接近，以下仅仅给出ETABS的计算结果果。1模态分析考虑上部钢结构构的质量，不不考虑其刚度度，混凝土结结构模态分析析振型质量参参与系数如下下表：模态周期(s)UX（%）UY（%）UZ（%）RX（%）RY（%）RZ（%）10.5450.0390.12300.0080.0030.37720.5387.31300.00200.2770.03430.51374.0570.2160.0010.0052.4220.02240.5060.11479.62002.4800.0050.24650.44210.4750.38500.0160.2820.30160.4310.24910.82600.3240.0070.13370.4210.0470.23200.0020.00078.27180.3470.0150.0000.0010.00000.00390.3380.01340.00540.0120.0000.0000.004100.3310.003000.0000.0000.048110.2830.7010.0230.0000.0020.0490.000120.2800.1100.01400.0320.0000.547130.2640.0180.0060.0010.00300.276140.2480.9741.63100.0060.0015.122150.2450.4190.0000.0000.0040.0320160.2260.0110.9190.0060.0540.0000.578170.2190.0020.1860.3420.0030.1630.091180.1990.2481.2490.0030.0670.0041.177190.1880.1200.0892.5370.0281.1730.699200.1830.0770.0366.0370.1111.0410.680210.1620.7641.8390.0950.1260.2650.407220.1560.0750.12711.9800.2770.1580.462230.1471.1990.6271.3120.0230.8551.720240.1221.1210.09411.64000.3670.378250.1210.7460.28812.4840.0240.0180.345260.1090.4640.8221.0670.0650.1260.048270.0900.0110.00432.2430.0070.3530.005280.0680.2270.3390.0000.0150.0070.057290.0610.2590.1680.1960.0000.0010.006300.0430.0000.00016.1960.0870.0840.008∑1～3099.88199.88296.166223.7787.70592.058图5第一阶振振型看台的45度向水平相相对振型图6第二阶振振型东西侧看看台x向水平相对对振型图7第三阶振型X向水平振型型图8第四阶振型型Y向水平振型图9第七阶振型扭转振型型由以上上图表可见，结结构第一阶及及第二阶振型型均为看台的的水平相对振振型，第三阶阶及第四阶振振型均为看台台的水平振型型,第七阶对质质心形成扭转转分量，TT=0.4421s，TT/T1=00.421//0.5455=0.7772地震作用工况说明：EEXIAOXX——x向小震EXIAOOY——y向小震EXIAO455——x偏45度向小震EXIAAO135——x偏135度向小震EEXIAOYYX——xy双向小震，以以y向为主EEXIAOXXY——xy双向小震，以以x向为主（1）层间质心心位移及楼层层层间位移角角下图表给出混凝凝土结构各楼楼层在小震作作用下最大层层间位移角，其其中蓝色表示示水平x方向，红色色表示水平y方向。图10x向水水平小震下各各楼层最大层层间位移(mm)图11y向水平小震震下各楼层最最大层间位移移(mm)图12xy双双向水平小震震下各楼层最最大层间位移移(mm)图1345度向水平小小震下各楼层层最大层间位位移(mm)楼层层间位移角角：楼层方向工况层间位移角楼层方向工况层间位移角STORY3XEXIAOX1/1154STORY3YEXIAOY1/2083STORY2XEXIAOX1/7632STORY2YEXIAOY1/6571STORY1XEXIAOX1/4123STORY1YEXIAOY1/4443STORY3XEXIAOYXX1/2044STORY3YEXIAOYXX1/1386STORY2XEXIAOYXX1/7479STORY2YEXIAOYXX1/7532STORY1XEXIAOYXX1/4114STORY1YEXIAOYXX1/5102STORY3XEXIAO4551/1701STORY3YEXIAO4551/2968STORY2XEXIAO4551/102433STORY2YEXIAO4551/9806STORY1XEXIAO4551/5595STORY1YEXIAO4551/5912STORY3XEXIAO13351/1706STORY3YEXIAO13351/2731STORY2XEXIAO13351/105099STORY2YEXIAO13351/8609STORY1XEXIAO13351/5980STORY1YEXIAO13351/6056STORY3XEXIAOXYY1/1175STORY3YEXIAOXYY1/2380STORY2XEXIAOXYY1/7479STORY2YEXIAOXYY1/7532STORY1XEXIAOXYY1/4114STORY1YEXIAOXYY1/5102由以上图表可知知，小震作用用下楼层最大大层间位移角角发生在三层层，x向最大层间间位移角1/11554<1/8800,yy向最大层间间位移角1/13886<1/8800，均满足规规范要求。（2）地震作用用层剪力分布布荷载工况楼层x向层剪力KNy向层剪力KNx向y向下层剪力/上层层剪力下层剪力/上层层剪力EXIAOXSTORY34.529E++041.727E++03EXIAOXSTORY27.074E++042.035E++031.561.18EXIAOXSTORY11.140E++052.731E++031.611.34EXIAOYSTORY31.986E++034.640E++04EXIAOYSTORY22.201E++037.167E++041.111.54EXIAOYSTORY12.738E++031.130E++051.241.57EXIAOYXXSTORY33.855E++044.643E++04EXIAOYXXSTORY26.017E++047.170E++041.561.54EXIAOYXXSTORY19.691E++041.130E++051.611.57EXIAO455STORY33.190E++043.263E++04EXIAO455STORY24.977E++045.039E++041.561.54EXIAO455STORY18.010E++047.965E++041.611.58EXIAO1335STORY33.221E++043.303E++04EXIAO1335STORY25.032E++045.101E++041.561.54EXIAO1335STORY18.110E++048.020E++041.611.57EXIAOXYYSTORY34.532E++043.948E++04EXIAOXYYSTORY27.077E++046.096E++041.191.18EXIAOXYYSTORY11.140E++059.610E++041.351.32图14双向小小震作用下(x向为主)楼层x、y向层剪力分分布图由以上图表可知知，楼层剪力力分布曲线基基本平滑，下下楼层受剪承承载力之和//上楼层受剪剪承载力之和和均大于0.8，满足规范范要求。（3）剪重比小震反应谱分析析基底反力（重重力荷载代表表值为1.5514E+006KN）：工况基底剪力（KN）剪重比（%）Qx（KN）Qy（KN）EXIAOX1.140E++052.731E++031.140E++057.4EXIAOY2.738E++031.130E++051.130E++051.8EXIAO4558.010E++047.965E++04206043..95EXIAOXYY1.140E++059.610E++04275503..07.4EXIAO13358.110E++048.020E++04270227..85注：地震反应谱谱的基底剪力力以及结构总总重量计算至至承台顶面。结构剪重比大于于1.6%，满足规范范要求。（4）地震作用用层刚度及层层刚度比楼层荷载工况X向楼层刚度Y向楼层刚度x向楼层层刚度度比y向楼层层刚度度比KN/mKN/m下层楼层/上层层楼层下层楼层/上层层楼层STORY3EXIAOX8.189E++06STORY2EXIAOX8.871E++0710.8STORY1EXIAOX8.280E++070.94STORY3EXIAOY1.497E++07STORY2EXIAOY1.016E++086.79STORY1EXIAOY7.739E++070.76STORY3EXIAOYXX8.185E++061.498E++07STORY2EXIAOYXX8.800E++079.824E++0710.756.55STORY1EXIAOYXX8.264E++077.613E++070.940.77STORY3EXIAO4558.351E++061.463E++07STORY2EXIAO4558.143E++079.501E++079.756.50STORY1EXIAO4557.900E++077.715E++070.970.81STORY3EXIAO13358.432E++061.257E++07STORY2EXIAO13358.710E++079.828E++0710.337.82STORY1EXIAO13358.526E++078.234E++070.980.84STORY3EXIAOXYY8.151E++061.425E++07STORY2EXIAOXYY8.800E++079.824E++0710.786.89STORY1EXIAOXYY8.264E++077.613E++070.940.77局部楼层上下层层楼层侧向刚刚度比小于0.7，满足规范范要求。（5）混凝土层层间位移比：：楼层荷载工况方向最大值平均值比率STORY3EXIAOXX4.914.751.033STORY2EXIAOXX2.352.241.049STORY1EXIAOXX1.711.621.055STORY3EXIAOYY2.732.611.045STORY2EXIAOYY2.332.261.030STORY1EXIAOYY1.581.541.0233主要经济性性指标混凝土折算重量量结构面积S(mm2)结构总重力荷载G(KN))结构总自重G1（KN）G/s（KN/m22）G1/s（KN/m22）折算厚度（m）76000151400007686802010.10.40框架柱轴压比混凝土结构框架架柱轴压比水水平在0.10~~0.65之间,图15显示框架柱柱轴压比均满满足规范要求求，结构外圈圈及内圈柱轴轴压比较低，其其配筋主要为为受弯控制。图15混凝土土底层柱轴压压比分布图框架柱配筋率配筋率1.0%%~2.8%%，配筋率2.8%主要分布在在结构底层的的最内圈和最最外圈柱。框架梁配筋率、配配箍率配筋率0.5%%~2.0%%，配箍率0.3%~0.7%。纵筋配筋筋率2.0%主要分布在在较大跨度处处的底筋和与与剪力墙相连连处的支座筋筋。2.5.5混混凝土结构反反应谱中震不不屈服复核计算原则水平地震作用分分项系数取1.0，重力荷载载分项系数取取1.0，考虑双向向地震作用及及偶然偏心影影响，材料强强度取标准值值，考虑动力力效应，不考考虑承载力调调整系数γRE。复核结果复核混凝土竖向向构件配筋结结果：受斜看台楼板影影响，且二层层看台不连续续，底层层看看台的前排柱柱配筋有一定定的提高，最最大配筋率约约2.5%~~3.5%,,可以满足要要求。2.6上部钢钢结构设计2.6.1结构构概况本工程上部钢结结构为钢结构构罩棚，呈弧弧形状，东西西高南北低，覆覆盖看台观众众席，见下图图。罩棚最宽宽处约51米，最窄处处约41m，罩棚外边边缘南北向最最长处约269米，东西向向最宽约236米，罩棚最最高点标高45.6米。整个罩棚棚外立面落于于混凝土结构构上，屋面与与墙体浑为一一体，采用组组合双层网壳壳结构。屋面罩棚结构平平面2.6.2选用用材料结构钢材采用QQ345B及Q235B，应符合规范范有关要求。无缝钢管按GBB/T177395-11998选用。1钢材的物理理特性能指标标钢材的物理性能能指标弹性模量E(N/mm2))剪变模量G(N/mm2))线膨胀系数（以每C计）质量密度（kg/m3）206103791031210-678502钢材强度设设计值钢材强度设计值值钢材抗拉、抗压和抗弯fy/f抗剪fv端面承压(刨平顶紧)fce钢号厚度或直径(mmm)Q235钢16235/2155125325>16～40225/2055120325>40～60215/2000115325>60～1000205/1900110325Q345钢16345/3100180400>16～35325/2955170400>35～50295/2655155400>50～60275/2500145400>60～1000*275/25001454003螺栓连接强强度设计值螺栓连接强度设设计值螺栓类型螺栓性能等级抗拉ftb(N//mm2)抗剪fvb(N/mm2)备注普通螺栓4.6级44.8级170140C级螺栓8.8级400320A,B级螺栓锚栓Q235140-Q345180-高强螺栓8.8级40025010.9级500310螺栓常用的型号号为：M12,,M16,,M20,,M22,,M24,,M27和M30..4焊缝的强强度设计值焊缝连接强度设设计值（N/mm2）焊接方法和焊条条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径（mmm）抗压焊缝等级为下列列等级时，抗抗拉抗剪抗拉、抗压及抗抗剪一、二级三级自动焊、半自动动焊和E43型焊条的手手工焊Q235≤16215215185125160>16~40205205175120>40~60200200170115>60~1000190190160110自动焊、半自动动焊和E50型焊条的手手工焊Q345≤16310310265180200>16~35295295250170>35~50265265225155>50~10002502502101452.6.3设计计荷载1恒载屋面+檩条+天天沟、防水等等：1.0kkN/m2悬挂荷载：根据据设备专业提提供的设备重重量及布置位位置及马道的的平面布置输输入结构构件自重由由程序自动计计算确定。2活荷载活荷载：0.55KN/m3雪荷载基本雪压：0..4kN//m2（100年）组合值系数：0.44风荷载初设阶段暂按规规范取值，施施工图阶段按按风洞试验结结果调整。基本风压：00.55kNN/m2（100年）地面粗糙度：B类风压高度系数z：1.62（最高处离离地面45.6mm）风振系数z：11.6风载体型系数ss：见下图+1.3-1.3-1.3+0.5+1.3-1.3-1.3+0.5组合值系数：0.55地震作用建筑抗震设防分分类：乙类本地区抗震设防防烈度：7度场地土类别：ⅣⅣ类设计地震分组：：第一组场地特征周期::0.65ss阻尼比＝0.006温度作用初步设计阶段暂暂取:+25℃（升温温温差），-25℃（降温温差差），合拢温温度取15℃组合值系数：0.77荷载组合无地震参与的承承载力极限状状态荷载效应应组合(考虑了结构构重要性系数数1.1)组合合恒载活(雪)载负风压正风压升温降温1恒+活(雪)1.350.7x1.442恒+活(雪)1.21.43恒+负风1.01.44恒+活(雪)++正风*1.445恒+活(雪)++负风*1.446恒+正风+活((雪)1.20.7x1.441.47恒+负风+活((雪)1.20.7x1.441.48恒+升温1.01.29恒+降温1.21.210恒+活(雪)++降温1.20.7x1.441.211恒+活(雪)++降温x1.2212恒+负风+升温温1.01.40.6*1.2213恒+升温+负风风1.00.6x1.441.214恒+正风+降温温*1.2215恒+降温+正风风1.20.6x1.441.2有地震参与组合合的承载力极极限状态荷载载效应组合组合恒载活(雪)载X向地震Y向地震Z向地震风温度1x向地震作用与风荷载±0.2x1..42y向地震作用与风荷载±0.2x1..43竖向地震作用与风荷载±0.2x1..44x、竖向地震作作用与风荷载载0.5±0.2x1..45y、竖向地震作作用与风荷载载0.5±0.2x1..46三向地震作用与与风荷载±0.2x1..47三向地震作用（z向为主）与与风荷载±0.2x1..48x向地震与温度度作用±0.3x11.29y向地震作用与与温度作用±0.3x11.210竖向地震与风温温度作用±0.3x11.211x、竖向地震作作用与风荷载载0.5±0.3x11.212y、竖向地震作作用与风荷载载0.5±0.3x11.213三向地震作用与与风荷载±0.3x11.214三向地震作用（z向为主）与与风荷载±0.3x11.2注：风荷载及温温度作用均包包括正负两种种组合；计算水平地震作作用和同时计计算水平与竖竖向地震作用用时：承载力抗抗震调整系数数取0.75；仅计算竖向地震震作用：承载载力抗震调整整系数取1.0；风荷载组合值系系数取0.2，温度度作用组合值值系数取0.3；同时考考虑x偏45度地震作用用及双向水平平地震作用。正常使用极限状状态荷载组合合组合合恒载活(雪)载负风压正风压升温降温1恒+活(雪)1.01.02恒+负风压1.01.03恒+正风压1.01.04恒+升温1.01.05恒+降温1.01.0反应谱大震基本本弹性复核组合恒载活(雪)载X向地震Y向地震Z向地震1x向地震作用1.00.51.02y向地震作用1.00.51.03竖向地震作用1.00.51.04x、竖向地震作作用1.00.51.00.55y、竖向地震作作用1.00.51.00.56x、y双向地震震作用1.00.51.01.0注：材料强度采采用标准值，考考虑承载力抗抗震调整系数数2.6.4控制制指标变形指标：罩棚棚前端挠度控控制为L/150（L为罩棚悬挑挑长度）动力特性指标：：罩棚竖向自自振频率控制制≥1.0Hzz应力指标：杆件件最大组合设设计应力不大大于0.9f（f为钢材设计计强度）稳定指标：结构构整体稳定及及受压构件局局部稳定极限限屈曲荷载/（恒+活）荷载的的屈曲系数K≥10结构非线性稳定定承载力荷载载系数≥52.6.5上部部钢结构构成成主结构构布置：屋面面钢结构罩棚棚为组合双层层网壳结构。为为了与建筑造造型相协调，东东西两侧罩棚棚结构布置为为三角形网格格，南北两侧侧罩棚结构布布置为肋环型型网格。整个个罩棚中间高高，两端低，高高差7.8m，罩棚最高高点离地面约约45.6m。其中，屋屋盖最大悬挑挑长度约为42米，最小悬悬挑长度约为为34米，网壳根根部最大厚度度约6m，端部厚度度约2m。网壳内支支座间距约17米。在结构构端部及根部部共布置三道道环向三角形形空间桁架结结构。罩棚结构轴侧图图南北立面东西立面钢结构立面视图图罩棚结构平平面布置图钢结构墙面结构构布置图支座：罩棚内支支座采用四角角锥分叉钢管管柱，落在混混凝土看台顶顶部，罩棚外外侧落地结构构采用平面桁桁架，桁架汇汇交于一点铰铰接落于11.1m结构标高的的混凝土框架架柱上，见结结构剖面图所所示。结构典型剖面图图最大悬挑处一榀榀桁架布置图图支撑体系：为了了增强墙面结构的整体稳定性和侧向向抗扭刚度，在在罩棚墙面结结构上弦平面面设置了8组竖向支撑撑，其中南、北北两端支撑向向上延伸至屋屋面，并在南南、北两侧屋屋面增加一道道水平支撑，增增强整体作用用。罩棚支撑平面布布置（红色杆杆件）杆件截面汇总：：构件类别构件名称规格径向构件上弦杆Φ325x300，Φ325x114，Φ325x112下弦杆Φ402x300，Φ402x116，Φ402x114腹杆Φ273x122，Φ245x110，Φ219x8，Φ168x6，Φ133x55环向及斜向构件件上弦杆Φ273x122，Φ245x110下弦杆Φ273x122，Φ245x110腹杆Φ203x8，Φ168x6，Φ133x5，Φ108x44支撑Φ299x122环桁架上弦杆Φ273x122，Φ245x110下弦杆Φ273x122，Φ245x110腹杆Φ203x8，Φ168x6，Φ133x5，Φ108x44支承柱Φ500x300，Φ402x330杆件截面分布：：钢结构杆件截面面分布统计钢材理论用量统统计如下：罩棚钢结构用钢钢量43788.7t,按其覆盖面积330355mm2计144.2kgg/m2；按罩棚展开面积积482833m2计90.7kgg/m2。考虑加劲肋、局局部构造以及及规格化，上上述理论用钢钢量指标增大大10%，用钢量统统计如下：罩棚钢结构用钢钢量48166.6t,按其覆盖面积330355mm2计158.7kgg/m2；按罩棚展开面积积482833m2计99.7kgg/m2。2.6.6上部部钢结构分析析计算1分析软件结构分析主要应应用SAP20000V122.0.1和和MIDASS7.3.00。SAP20000由美国加利利福尼亚的CSI公司开发，MIDAS为韩国结构构分析软件。2分析模型钢结构有限元分分析采用整体体三维模型，构件采用Frame单元。其中弦杆连续，次桁架与主桁架、腹杆与弦杆连接均采用刚、铰接两种连接，支撑采用两端铰接，其中计算屈曲分析时，采用刚接节点。模型中还利用Membrane单元来施加屋面静荷载，该膜单元的质量、重度及刚度均退为0。支座落在11..10m和17.622~22.005m标高处，按刚接、铰铰接分别计算算上部钢结构构。3分析结果（1）静力分析析采用SAP20000和MIDAS对结构进行行了静力分析析，结果比较较吻合。这里里只给出SAP20000分析结结果。杆件最大内力和和应力比：构件类别构件名称规格控制工况轴力(kN)弯矩(kN.m)最大应力比径向构件上弦杆Φ325x144恒+正风+活3008.6355.60.797下弦杆Φ403x300恒+正风+活-4330.88628.70.790腹杆Φ273x122恒+正风+活-2602.44139.30.846环向及斜向构件件上弦杆Φ273x122恒+正风+活-1842.0051.50.838下弦杆Φ299x122恒+升温+活-1710.8855.00.848腹杆Φ245x100恒+升温+活-990.014.00.832支撑Φ299x122恒+正风+活-1009.00-28.50.567环桁架上弦杆Φ273x122恒+正风+活-1834.33-33.00.838下弦杆Φ273x122恒+正风+活-1538.66-18.80.646腹杆Φ203x8恒+正风+活-653.6-7.10.642支承柱Φ500x300恒+降温+活-5904.99-338.00.756杆件应力水平分分布如下图：：钢结构在使用荷荷载（不含地地震）作用下下应力分布由以上上图表可见，大大部分杆件最最大应力比受受温度作用组组合以及风荷荷载组合控制制，在温度作作用下，局部部杆件应力比比大于0.9，但在总装装结构中，由由于引入了下下部混凝土结结构的有限支支承刚度，该该部分高应力力杆件应力比比均有所减小小，满足规范范要求。最大位移值：组合位置位移最大值（mm）方向1恒桁架端部-141(1//297)向下2恒+活(雪)桁架端部-180(1//233)向下3恒+负风压桁架端部+42（1/11000）向上4恒+正风压桁架端部-234（1//179）向下5恒+升温桁架端部-80（1/5525）向下6恒+降温桁架端部-195(1//215)向下支座反力：上下支座按铰接接计算，支座座反力示意如如下。支座最大竖向荷荷载组合下反反力示意（kN-m）（2）模态分析析第一阶振型x向向水平振动第二阶振型罩棚棚竖向振动第三阶振型Y向向水平振动第二十二阶振型型罩棚扭转振振动振型质量参与系系数：阶数周期（s）质量参与系数UXUYUZRXRYRZ10.9810.0050.0000.0000.0000.0000.00120.9320.0000.0000.0360.0010.0000.00030.9050.0090.0340.0010.0080.0010.00040.9030.1100.0030.0000.0010.0150.00050.8000.0960.0000.0000.0000.0050.00060.6960.0000.0000.0220.0010.0000.00070.6780.0000.1000.0040.0310.0000.00080.6640.0000.0000.0000.0000.0000.00190.6070.0000.0010.2200.0010.0000.000100.5520.0000.0010.0020.0020.0000.000110.5420.0010.0000.0000.0000.0010.000120.4470.0000.0010.0020.0010.0000.000130.4420.0020.0000.0000.0000.0010.001140.3800.4700.0000.0000.0000.2000.011150.3710.0000.0000.0080.0010.0000.000160.3680.0000.3100.0000.1100.0000.001170.3480.0000.0530.0000.0380.0000.013180.3200.0680.0000.0000.0000.0070.001190.3140.0000.1900.0010.0650.0000.002200.3010.0000.0030.0020.0060.0000.002210.2670.0000.0200.0010.0020.0000.003220.2500.0410.0000.0000.0000.0180.086230.1930.0000.0480.0430.0530.0000.000240.1820.0000.0400.1100.0270.0010.001250.1730.0670.0000.0000.0000.1700.001260.1430.0000.0890.0070.0230.0000.000270.1240.0000.0150.0620.0080.0000.002280.0840.0840.0010.0000.0000.0030.010290.0810.0010.0680.0040.0020.0000.001300.0650.0000.0010.4200.0000.0000.001∑1～300.9600.9700.9400.3800.4200.140钢结构构第一阶振型型为x向水平振动动，第二阶为为罩棚竖向振振型，周期0.9322s，即1.07HHz>1Hzz，满足结构构竖向频率控控制要求，第第三阶为y向水平振动动，扭转主振振型为第22阶，TT=0.2250s，TT/T1=00.250//0.9811=0.2555。由以上表表格内容可知知，钢结构振振型频率密集集，且存在很很多高阶局部部振型。（3）地震作用用小震作用下反应应谱分析基底底反力（kN）（重力力荷载代表值值1056777KN）工况基底剪力（KN）剪重比（%）Qx（KN）Qy（KN）Exiao-xx6212.9158.06214.95.88Exiao-yy154.05324.55326.75.04Exiao-xx454359.53781.85771.35.46Exiao-yy454429.33751.45804.45.49Exiao-xxy6214.34528.57689.37.28Exiaoyxx5283.25326.17502.07.10有地震参与组合合的杆件应力力比：钢结构在小震作作用组合下杆杆件应力比分分布图钢结结构杆件在小小震作用下应应力普遍水平平较低，可知知在单体钢结结构计算中，小小震作用不起起主要控制作作用。（4）反应谱大大震基本弹性性复核大震基本弹性组组合的杆件应应力比：钢结构在大震基基本弹性作用用组合下杆件件应力比分布布图结果表明，上部部钢结构杆件件较小震作用用下有所增大大，但无超应应力，能够满满足反应谱大大震基本弹性性复核要求。（5）线性屈曲曲分析屈曲分析有助于于发现屈曲对对结构尤其是是构件的影响响。采用特征征值屈曲分析析得到各屈曲曲模态的荷载载系数以及对对应的屈曲形形态。下图显示SAPP2000线性屈曲分分析结果，考考虑初始荷载组合合为1.0恒+1.0活及1.0恒+1.0正风压两种种工况。1.0恒+1..0活：第一阶屈曲模态态(荷载系数177.7)第二屈曲模态((荷载系数188.4)结构第一阶屈曲曲为前端环桁桁架屈曲引起起悬臂结构端端部的整体屈屈曲，线性屈屈曲的临界荷荷载约等于117.7倍初始荷载。1.0恒+1..0正风压：第一阶屈曲模态态(荷载系数155.6)结构屈曲形态同同恒+活荷载模式式下的结构屈屈曲形态，线线性屈曲的临临界荷载约等等于15.6倍初始荷载。（6）非线性屈屈曲分析利用SAP20000有限元分析析软件，考虑虑材料非线性性、几何非线线性，采取恒恒+向下风的加加载模式，计计算上部钢结结构的整体稳稳定性，因该该结构并非缺缺陷敏感型结结构，故分析析中并未考虑虑初始缺陷。非线性屈曲分析析荷载步—位移曲线（m）非线性屈曲分析析荷载步—竖向基底总总反力曲线（kN）计算结果显示，结结构达到稳定定性极限承载载力时，钢结结构最大竖向向位移-40066mm竖向基底总总反力FZ=1,,532,2284kNN。静力计算算中在恒荷载载和向下风荷荷载标准值作作用下，其总总的竖向基底底总反力FZ=1117,8688kN，故结构稳稳定性极限承承载力临界系系数K=1,5532,2884/1177,868==13.0>>5。2.7总装分分析2.7.1必要要性本工程上部钢结结构通过连接接界面支承于于下部混凝土土结构，构成成结构整体。由由于钢、混凝凝土两种材料料本身材料特特性差异以及及上部钢结构构、下部混凝凝土结构结构构布置之间的的差异，必然然带来整体结结构在各种作作用下反应与与独立钢、混混凝土结构之之间存在差异异，总装分析析是必须的。对对本工程而言言，其必要性性主要体现在在以下三个方方面：（1）温度作用用下，上部钢钢结构、下部部混凝土结构构以各自平面面内抗侧力刚刚心为不动点点收缩（负温温）或膨胀（正正温），由于于上部钢结构构与下部混凝凝土结构的温温度作用不动动点的位置不不同，导致支支承界面及连连接伸缩缝两两侧两个混凝凝土单元结构构发生相对（正正温）或相离离（负温）变变形时，钢结结构以及钢、混混凝土连接界界面构件内将将产生较大局局部应力，为为评估该局部部应力对整体体结构的影响响，总装分析析是必需的。（2）单独钢结结构分析中，其其混凝土结构构支座按理想想不动铰或固固定端处理，实实际结构中，由由于连接界面面的下部混凝凝土梁、交叉叉混凝土支撑撑是有限刚度度的，且混凝凝土材料存在在收缩、徐变变，为反映混混凝土结构的的弹性支承以以及徐变、裂裂缝、长期刚刚度退化对上上部钢结构的的影响，也必必须进行总装装分析。（3）钢结构罩罩棚以及罩棚棚范围内混凝凝土结构在不不同地震作用用方向上，整整体结构对地地震作用的响响应不同，也也必须进行总总装分析。2.7.2总总装分析的目目的（1）通过总装装分析求解钢钢、混凝土连连接界面各构构件在各种工工况组合下的的内力，与单单独钢结构以以及单独混凝凝土结构分析析结果对比，确确保连接界面面各构件的承承载力满足规规范要求，确确保整体结构构安全。（2）通过总装装分析，揭示示混凝土结构构对钢结构的的弹性支承以以及混凝土结结构构件收缩缩、徐变对上上部钢结构的的影响，校核核上部钢结构构，确保整体体结构安全。2.7.3计计算模型（1）计算分析析软件：SAP22000（V12.00.1）（2）计算模型型：总装分析模型共共有3种：底部混凝土结构构承台面固定定端（模型1）与底部混混凝土结构承承台面桩弹性性支承（模型型2）。模型1和模型22中，上部钢钢结构通过型型钢混凝土柱柱与下部混凝凝土结构的梁梁柱相连，钢钢结构与下部部混凝土柱均均采用铰接、刚刚接两种模型型。模型2，考虑地基基土对桩的约约束作用，按按照《桩基规规范》（JGJ944-20088）计算桩顶顶面桩的两个个水平剪切刚刚度及绕X、Y轴的2个弯曲刚度度及竖向刚度度。模型2主要用来计计算温度作用用，在模型1中进行静力力、地震及连连续倒塌分析析。另外，由由于混凝土材材料在长期荷荷载作用下具具有收缩徐变变效应，存在在一定的刚度度退化，模型型3考虑支承钢钢结构的混凝凝土结构柱刚刚度退化50%，校核该柱柱以及相邻混混凝土梁及上上部钢结构的的强度及变形形。模型1、2和33中，阻尼比比分别采用0.02及0.04。0.02阻尼比控制制上部钢结构构，0.04阻尼比控制制下部混凝土土结构。整体结构总装分分析三维计算算模型图如下下图。整体结构三维计计算模型图2.7.4总装装分析主要计计算结果及分分析1静力分析结结果钢结构控制节点点位移组合位置位移最大值（mm）方向1恒桁架端部-157(1//267)向下2恒+活(雪)桁架端部-200(1//210)向下3恒+负风压桁架端部+45（1/9933）向上4恒+正风压桁架端部-259（1//162）向下5恒+升温桁架端部-106（1//396）向下6恒+降温桁架端部-200(1//210)向下总装以以后由于下部部混凝土结构构的有限刚度度，钢结构的的变形较单体体分析时普遍遍要大，但均均大于1/1500,满足要求。钢结构杆件应力力水平分布总装以后，钢结结构杆件受温温度控制应力力较单体有所所减小，应力力比均小于0.9，满足要求求。2整体结构动动力特性（1）质量参与与系数阶数周期（s）质量参与系数UxUyUzRxRyRz11.0500.0010.0000.0000.0000.0000.00021.0130.0000.0000.0040.0000.0000.00030.9780.0230.0000.0000.0000.0010.00040.9590.0000.0080.0000.0010.0000.00050.8400.0170.0000.0000.0000.0000.00060.7240.0000.0000.0020.0000.0000.00070.7180.0000.0320.0000.0010.0000.00080.6910.0000.0000.0000.0000.0000.00090.6340.0000.0000.0230.0000.0000.000100.5720.0000.0020.0000.0000.0000.000110.5610.0010.0000.0000.0000.0000.000120.4990.0770.0000.0000.0000.0050.000130.4890.4800.0070.0000.0000.0260.003140.4830.0850.0310.0000.0010.0050.005150.4720.0000.6000.0000.0320.0000.000160.4390.0060.0010.0000.0000.0010.008170.4020.0480.0490.0000.0020.0000.016180.3940.0340.0610.0000.0000.0000.000190.3790.1000.0010.0000.0000.0010.001200.3580.0280.0300.0000.0000.0000.001210.3300.0040.0730.0000.0020.0000.003220.2980.0160.0040.0000.0000.0000.001230.2810.0030.0410.0000.0000.0000.037240.2060.0330.0000.0010.0000.0010.001250.1890.0020.0210.0340.0010.0000.001260.1850.0030.0070.1300.0000.0000.000270.1390.0010.0000.2600.0000.0010.000280.1180.0320.0000.0050.0000.0000.000290.1130.0000.0250.0030.0000.0000.008300.0720.0000.0000.4200.0060.0300.000Σ1～300.9901.0000.8800.0490.0730.086（2）结构振型型图模型的主要振型型图如下所示示：振型1(t==0.1.0050s)钢结构x向平动振型型振型2(t==1.0133s)钢结构竖向向振型振型4(t==0.9599s)钢结构y向平动振型型振型12(tt=0.4999s)圆周形结构构的整体反对对称平动振型型振型13(tt=0.4889s)钢结构及混混凝土结构的的x向平动振型15(tt=0.4772s)钢结构及混混凝土结构的的y向平动振型17(tt=0.4002s)钢结构的扭扭转振型，耦耦合部分混凝凝土看台的扭扭转分量从振型图及各阶阶质量参与系系数可以看出出：整体结构构第1—11阶振型质量量参与较少，主主要为钢结构构振型，与单单独钢结构计计算模型基本本相同。但由由于下部混凝凝土的影响，振振型周期有所所增长，且第第15阶的整体扭扭转耦合了部部分下部混凝凝土看台的质质量。第12—30阶振型为混混凝土结构的的主要振型，同同单体结构相相比，振型也也比较接近。3地震作用（1）小震计算算结果基底剪力：小震作用下反应应谱分析基底底反力（kN）（重力力荷载代表值值13733372KN）工况基底剪力（KN）剪重比（%）Qx（KN）Qy（KN）Exiao-xx91605.997465.491909.666.69Exiao-yy7904.493097.4493432.446.80Exiao-xx4566573.1166674.8894220.666.86Exiao-yy4563420.4465401.3391101.556.63Exiao-xxy91852.0079484.22121468..28.84Exiaoyxx78265.2293313.44121790..18.87钢结构应力比：：总装分析中小震震作用下钢结结构应力比分分布和钢结构单体体相比，钢结结构在小震作作用下的应力力水平有所增增大，但仍普普遍较低，满满足要求。混凝土层间位移移：楼层层间位移角角：楼层方向工况层间位移（mmm）层间位移角STORY3XExiao-xx6.261/1037STORY2XExiao-xx1.551/3280STORY1XExiao-xx3.091/2653STORY3YExiao-yy5.791/1121STORY2YExiao-yy1.811/2816STORY1YExiao-yy2.951/2776总装后后混凝土层间间位移角较单单体略有增大大，但均满足足规范要求。（2）反应谱中中震校核结果果性能目标：钢结结构、混凝土土：反应谱中中震不屈服计算原则：水平地震作用分分项系数取1.0，重力荷载载分项系数取取1.0，考虑双向向地震作用及及偶然偏心影影响，材料强强度取标准值值，考虑动力力效应，不考考虑承载力调调整系数γRE。计算结果反应谱中震计算算结果表明：：上部钢结构构在总装后应应力比均小于于0.9，满足规范范要求。总装分析中反应应谱中震复核核钢结构应力力比分布下部混凝土结构构校核结果和和混凝土单体体中校核结果果差别不大。4温度作用分分析考虑到温度应力力的产生是由由于结构在温温度变化时变变形受到约束束而产生的，因因此在整体结结构总装分析析计算模型中中结构的支座座取为理想嵌嵌固端是与结结构实际的工工作状态不相相符的。考虑虑到结构桩基基础的有限刚刚度，计算温温度作用时采采用模型2，弹性楼盖盖假定，温度度取值参见钢钢结构、混凝凝土单体荷载载说明部分。计计算分析表明明：在重力荷荷载、风荷载载作用下模型型1和模型2计算结果相相差不大，故故考虑温度与与其它静力工工况组合时可可采用同一模模型2。计算工况况组合如下：：组合1：1.22静载+1.4活载+0.6x1.2温度作用（升升温）组合2：1.22静载+1.4活载+0.6x1..2温度作用（降降温）组合3：1.00静载+1.2温度作用（升升温）组合4：1.22静载+1.2温度作用（降降温）组合5：1.00静载+1.2温度作用（升升温）+0.7xx1.4风（上、下下）组合6：1.22静载+1.2温度作用（降降温）+0.7xx1.4风（上、下下）（1）钢结构计计算结果采用模型2，计计算结果表明明：上部钢结结构应力水平平较单体中显显著减小，满满足规范要求求，其应力分分布见下图。总装分析中温度度作用下钢结结构应力比分分布（2）混凝土结结构计算结果果楼板在升温、降温温单工况下，二二层楼板的应应力云图见图图54~57，其中楼板板的局部坐标标轴同整体坐坐标轴方向，且且随楼层的增增高，温度应应力逐渐减小小。二层楼板降温下下s11应力云图二层楼板降温下下s22应力云图二层层楼板在降温温作用下，南南北侧楼板拉拉应力1.0~11.8Mpa，东西侧楼楼板拉应力1.0~11.8Mppa，局部应力力水平较高，约2.5Mpa，经计算配筋可以满足，较重力荷载下配筋约增大10~15%。二层楼板升温下下s11应力云图二层楼板升温下下s22应力云图二层楼楼板在升温作作用下，楼板板拉应力较小小，仅在结构构外缘产生<0.5MMpa的拉应力，墙墙体及与上一一层看台相连连附近局部楼楼板拉应力稍稍高，但不大大于1.5Mpa。框架柱和框架梁梁结构最内圈及最最外圈框架柱柱受温度作用用影响较大，内内圈框架柱在在温度作用工工况下配筋率率约1.0~22.1%，外圈框架架柱配筋率约约1.0~22.5%，中间柱受受温度影响不不明显。框架梁所受影响响也较明显，配配筋应适当增增大10%左右。（3）温度（升升温、降温）作作用下部混凝凝土结构梁、柱柱内力分析温度作用下，模模型1（柱底固定定端）与模型型2（柱底弹性性支承）中首首层典型位置置混凝土梁、柱柱内力如下表表。模型构件类型杆件编号工况轴力P剪力V2剪力V3扭矩T弯矩M2弯矩M3KNKNKNKN-mKN-mKN-m模型1边柱1095升温-101.1-206.9-13.42.2-65.0-866.81095降温101.0206.713.5-2.265.2865.6中柱1103升温-83.3-236.4-2.42.0-15.1-1076.001103降温87.8236.42.3-2.015.01073.8边梁3541升温-9.2-98.8-1.8-14.7-1.4-500.73541降温8.998.81.814.71.4500.0中梁3565升温32.8-89.54.4-1.51.8-423.03565降温-35.388.6-4.41.7-1.8428.4模型2边柱1095升温-90.2-154.9-3.2-0.2-11.9-607.81095降温90.1154.63.30.212.1606.3中柱1103升温-35.9-238.8-16.00.7-70.1-941.41103降温41.2238.016.1-0.770.5937.0边梁3541升温65.2-86.1-0.7-10.6-2.2-473.73541降温-65.586.10.710.62.2472.7中梁3565升温-30.0-74.30.2-5.01.6-403.93565降温25.573.4-0.35.1-1.6408.9说明：选取框架单元位位于整体结构构西侧轴线13上，在该榀榀框架中具体体位置如下所所示：计算结果对比、分分析表明：模模型1温度作用下下下部混凝土土结构的梁、柱柱内力均有所所增大，其中中边柱弯矩约约为模型2的1.5倍，中柱影影响较小，约约1.1倍，框架梁梁内力变化约约1.1~11.2倍，可知采采用基础固定定端计算温度度夸大了基础础约束刚度，放放大了底部结结构应力。抗连续倒塌分析析重要性盐城体育中心体体育场属于大大型乙级体育育建筑设施，为为人员密集场场所，应进行行抗连续倒塌塌分析。计算假定与模型型钢结构支座的的破坏：分析验算结构正正西侧一榀钢钢结构内支座座失效破坏后后结构的抗连连续倒塌能力力。取荷载组组合（1.05恒+0.35活）工况，校校核剩余结构构构件承载力力。结构构件失效示示意图计算结果该榀框架在恒++活荷载标准准值下，罩棚棚前端竖向位位移185mm，即1/2277>1/1550，相邻区域域杆件应力比比均满足要求求，结构具有有很好的抗连连续倒塌能力力。6下部混凝土土刚度退化分分析采用模模型3，考察支承承钢结构的混混凝土柱刚度度退化后对上上部钢结构以以及混凝土构构件的影响。（1）钢结构控控制节点位移移组合位置位移最大值（mm）方向1恒+活(雪)桁架端部-214(1//174)向下2恒+负风压桁架端部+47（1/8893）向上3恒+正风压桁架端部-280（1//150）向下4恒+升温桁架端部-119（1//353）向下5恒+降温桁架端部-210(1//200)向下混凝土土支承柱的刚刚度退化导致致钢结构桁架架端部的竖向向位移有所增增大，但影响响可控,满足要求。（2）钢结构应应力比下部支承结构刚刚度退化后钢钢结构杆件应应力比为在竖向荷载、风风荷载、温度度、小震组合合作用，以及及中震不屈服服作用下钢结结构杆件的最最大包络应力力比分布图，可可见下部结构构刚度退化后后对上部钢结结构影响不大大，其强度均均满足规范要要求。（3）混凝土竖竖向构件承载载力经计算，混凝土土支承柱顶环环水平梁受力力影响可控，支支座端配筋约约增大10%，在偏整体体坐标45度方向附近近少数柱配筋筋较高，可将将该部分柱采采用内置型钢钢予以加强，减减小混凝土刚刚度的退化影影响。2.8多程序序校核2.8.1比较较的目的为了进一步确定定结构分析程程序的可信度度，在对结构构模型进行分分析计算时共共采用了两个个结构计算软软件：Sap22000vv12.0..1和MIDASSv7.33.0。Sap20000和MIDAS都是通用结结构分析和优优化设计软件件，都具有强强大的结构分分析和设计能能力，使得工工程师很容易易地进行复杂杂和大型结构构的分析和设设计。两个软件建立模模型时都采用用完全相同的的材料参数、截截面特性、约约束条件、荷荷载工况以及及计算假定。通通过比较，两两个程序计算算结果的误差差都在5%以内，这说说明计算结果果具有很高的的可信度。下下面仅给出上上部钢结构模模型的计算比比较结果。2.8.2自振振周期比较下表列出了Saap20000和MIDAS模型从第1到第8振型的自振振周期，自振振周期均采用用特征向量法法计算。两个个程序计算得得出的周期基基本一致。自自振周期比较较振型阶数Sap20000周期（s）MIDAS周期期（s）10.9810.97420.9320.93330.9050.90140.9030.89750.8000.80460.6960.70070.6780.69380.6640.6702.8.3振型型比较Sap20000模型振型1Sap20000模型振型2Sap20000模型振型3MISDA模型型振型1MISDA模型型振型2MISDA模型型振型22.8.4位移移比较Sap20000模型在“1.0恒+1.0活”工况下的最最大竖向位移移是181mm，MIDAS模型在“1.0恒+1.0活”工况下的最最大竖向位移移是180mm，均发生在在悬挑长度最最大处。两个个程序计算出出来的“1.0恒+1.0活”工况下最大大位移几乎完完全相同。Sap20000模型在“1.0恒+1.0活”工况下的竖竖向位移(mm)MIDAS模型型在“1.0恒+1.0活”工况下的竖竖向位移(mm)2.9关键节节点分析2.9.1节点点设计原则构造简单、传力力直接、施工工方便、安全全可靠，达到到强节点弱构构件。设计原则：1汇交杆件应应力比较低的的节点，控制制弹塑性极限限承载力满足足要求；2汇交杆件应应力比较高的的节点，控制制节点设计应应力水平≤汇交杆件最最高应力水平平/1.2；采取措施:高高应力区加厚厚、加肋、适适当扩大2.9.2分析析节点选择本报告选取悬挑挑跨度最大的的一榀框架，选选取其中受力力最大的主要要构件的节点点进行分析，节节点位置如下下图所示：12412435节点位置图2.9.3节节点设计思路路本工程构件主要要为圆钢管，节节点多为相贯贯节点，可通通过添加加劲劲肋加强节点点，通过添加加加劲肋，构构件内力可通通过肋板直接接传递给其它它构件，减小小主要受力构构件的负担，从从而保证节点点的安全。2.9.4节节点分析所用用软件及荷载载、模型的选选择节点分析所用软软件为ANSYSS10.0，所用单元元为solidd45、solidd92，节点所施施加荷载为所所有荷载工况况中最大的内内力设计值，本本工程结构构构件以轴力为为主，经分析析在中震三向向组合工况下下，构件轴力力最大，因此此选取此工况况下构件内力力作为节点荷荷载。节点具具体施加的荷荷载和约束见见各节点分析析。节点分析析中杆件长度度取总长度的的一半，对受受力较大、特特别是受弯矩矩较大构件长长度取反弯点点处的长度，该该杆端施加轴轴向力和垂直直于杆轴方向向的剪力，模模拟杆端弯矩矩。2.9.5节点点有限元分析析1节点1（支座节点点，支座处铰铰接）该类节点为屋盖盖转折处的支支座点，在屋屋盖结构中该该类节点数量量较多，且节节点所连杆件件的受力较大大，为结构中中非常重要的的节点。节点点