盐城体育场初步设计结构说明_第1页
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文档简介

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.工程概况及及及设计依据据工程概况盐城体育中心位位位于盐城城市城城南新区,北邻南南纬纬路;西邻环环道;南临纬纬十十四路;;东临临解放南南路。主主体育场场及附附属设施施位于于基地北北部。看看台和附附属用用房为钢钢筋混混凝土框框架剪剪力墙结结构,罩罩棚为钢钢结构构组合双双层网网壳体系系。盐城体育中心心心体育场建建筑筑方案平平面布布置图、剖剖面面图《盐城市体育育育中心-体体育育场工程程岩土土工程勘勘察报报告》(初初步步勘察),盐盐城市建筑设设计研究院有有限公司,2009年12月主要采用的国国国家规范、规规程和标准::《建筑结构设计计计术语和和符号号标准》(GGB/T50083-97)《建筑结构可靠靠靠度设计计统一一标准》(GB5000068--20001)《建筑工程抗震震震设防分分类标标准》(GB500002233-22008)《建筑结构荷载载载规范》(GB5000009--20001)(2006年版)《混凝土结构设设设计规范范》(GB5000010--20002)《型钢混凝土组组组合结构构技术术规程》(JJGJ1388-2001)《建筑抗震设计计计规范》(GGB500111-20001)2008年修订《高层建筑混凝凝凝土结构构技术术规程》(JGJ33--20002)《建筑地基基础础础设计规规范》(GB500007--20022)《建筑桩基技术术术规范》(JGJ9944-200088)《建筑基桩检测测测技术规规范》(JGJ1106-22003)《建筑地基处理理理技术规规范》(JGJ779-20002)《钢结构设计规规规范》(GB5000017--20003)《冷弯薄壁型钢钢钢结构技技术规规范》(GB5000018--20002)《网壳结构技术术术规程》(JGJ6611-200033/J22588-200033)《钢筋混凝土用用用钢筋焊焊接网网》(GB/TT114999.33—2002)《钢筋焊接网混混混凝土结构构技技术规程程》(JGJJ114—20033)《工业建筑防腐腐腐蚀设计计规范范》(GB5000046--20008))《建筑工程设计计计文件编编制深深度的规规定》(2006年版)2.工程场地地地地质概况2.1拟建场地地地工程地地质条条件盐城市城南新区区区开发建建设指指挥部拟拟在城城南新区区解放放南路与与南纬纬路交汇汇处西西南角新新建盐盐城体育育中心心体育场场。拟建体育育场场占地面面积约约为6199446㎡。地形、地貌拟建场地地势平平平坦,交交通便便利,现现为空空地。该该场地地地面标标高在在0.93~3.344m左右(1985国家高程程基基准),拟拟建建场地地地处苏苏北里下下河平平原,第第四纪纪以来地地壳运运动以沉沉降为为主,第第四纪纪地层分分布范范围广、厚厚度度大、形形成广广阔的平平原地地貌,本本区地地貌类型型为海海相沉积积平原原区,钻钻探深深度范围围内表表层素填填土下下为海相相沉积积物。场地土层分布布布根据钻探所揭示示示,地基基土层层自上而而下分分述如下下:1,素填土:灰灰灰色~黄灰灰色色,稍湿湿,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,淤泥质粉粉质质粘土:黄黄黄灰色~~灰色色,饱和和,流流塑,层层厚::0.0~1.6m。3B,砂质粉土土::灰色,湿湿湿,稍密密~中中密,土土质不不均匀。层层厚厚:0.9~1.5m。3C,淤泥质粉粉质质粘土:灰灰灰色,饱饱和,流流塑,土土质较较均匀。层层厚厚:6.6~7.9m。4,粘质粉土:::灰色~黄黄灰灰色,湿湿,稍稍密,土土质不不均匀,该该层层土下层层面埋埋深有起起伏。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,湿湿,稍稍密,土土质不不均匀。层层厚厚: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,湿湿,中中密,土土质不不均匀。层层厚厚:0.8~1.9m。8,粘土:灰色色色~灰黄色色~~灰绿色色,饱饱和,可可塑,土土质欠均均匀。层层厚:6.9~7.9m。9,粘质粉土:::灰绿色~~灰灰黄色,湿湿,稍稍密~中中密,该该层土下下层面面埋深起起伏较较大,土土质不不均匀,层层厚厚:0.0~7.2m。10,粉砂:灰灰黄黄色,饱和和和,密实实,该该层土上上层面面埋深起起伏较较大,土土质不不均匀。层层厚厚:2.5~7.7m。10A,粘质粉粉粉土夹粉粉砂::灰黄色色,湿湿,中密密,土土质不均均匀,该该层土上上下层层面起伏伏均较较大。11,粘土:灰灰黄黄色,饱和和和,可塑塑,层层厚:0.0~1.8m。12,粘质粉土土::灰黄色~~~灰色,湿湿,稍稍密~中中密,下下层面埋埋深起起伏较大大。层层厚:0.0~6.3m。13,粉砂:灰灰黄黄色~灰色色色,饱和和,密密实,下下层面面埋深起起伏较较大。层层厚::0.0~8.3m。14,粘质粉土土夹夹粉砂:灰灰灰色,湿湿,稍稍密~中中密,土土质不均均匀,该该层土上上层面面埋深稍稍有起起伏。层层厚::3.0~6.2m。15,粉砂:灰灰色色,饱和,密密实,土质不不均匀。层厚厚:1.6~2.9m。16,粘土:灰灰色色~灰黄色色色,饱和和,可可塑,土土质欠欠均匀。层层厚厚:11.5~12.00m。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:灰黄黄黄色,饱饱和,可可塑,土土质较较均匀。钻钻至至自然地地面下下80.44m未钻穿。岩土参数的分析析析与评价价除第3A、3CC层为高压缩缩性性土层外,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定区,对对地基基稳定性性无不不良影响响,适适宜建筑筑。地基土承载力力力特征值各层土桩的极限限限侧阻力力标准准值qsik及极限端端阻阻力标准准值qpk见下表::层号土层名称混凝土预制桩qsik(kPPPa)qpk(kPaaa)2粉质粘土283A淤泥质粉质粘土土土163B砂质粉土383C淤泥质粉质粘土土土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粘质粉土夹粉砂砂砂4211粘土4812粘质粉土3813粉砂6214粘质粉土夹粉砂砂砂4015粉砂6216粘土6417粘质粉土3818粉质粘土62拟建场地地下水水水对本工程有影响响响的地下下水类类型主要要为孔孔隙潜水水勘察察期间测测得钻钻孔内初初见水水位标高高在0.92~1.388m之间,稳稳定定水位标标高在在1.06~1.566m之间,地地下下水位年年变化化幅度在1.5m左右,桩桩基基承载力力采用用底水位位设计计。拟建建场地地地下水水对混混凝土结结构具具微腐蚀蚀性,对对钢筋混混凝土土结构中中钢筋筋在干湿湿交替替时具弱弱腐蚀蚀性,在在长期期浸水时时具微微腐蚀性性,故故本场地地地下下水位以以上地地基土对对建筑筑材料的的腐蚀蚀性可参参照地地下水的的腐蚀蚀性评价价。2.2拟建场地地地场地土土场地土类别该建筑场地类别别别为Ⅳ类,场地地设设计特征征周期期为0.655s。场地土液化判别别别该场地为不液化化化场地。建筑抗震地段划划划分拟建场地为对建建建筑抗震震不利利地段。2.3结构设设设计标准准建筑结构安全等等等级:一一级建筑重重重要性系系数::1.1结构设计使用年年年限:50年结构设计基准期期期:50年建筑抗震设防分分分类:乙乙类地基基础设计等等等级:甲甲级建筑桩基安全等等等级:一一级2.4基础设设设计0.00相当于于于19855国家家高程系系统绝绝对标高高3..2000m。根据盐盐盐城市建建筑设设计研究究院有有限公司司《盐盐城市体体育中中心-体体育场场工程岩岩土工工程勘察察报告告》(初初勘,20009年12月),拟拟建场地以以第四纪以以来地壳运运动以沉降降为主,第四纪地地层分布范范围广、厚厚度大、形形成广阔的的平原地貌貌,本区地地貌类型为为海相沉积积平原区,钻钻探深度范范围内表层层素填土下下为海相沉沉积物。本工程荷载差异异异较大,根根据据初步分分析结结果,并并结合合当地类类似场场地情况况的设设计、施施工经经验,浅浅层地地基承载载力相相对较低低,采采用天然然地基基基础方方案难难以满足足要求求。经综综合比比较分析析,本本工程基基础形形式采用用桩基基础,桩桩型拟拟采用先先张法法预应力力混凝凝土空心心方桩桩。根据据受力力,桩径径分别别采用400XX4400,500XX5500空心方桩桩,桩桩端均以以第10层粉砂作作为为桩端持持力层层,平均均桩长长约38米,桩端端进进入持力力层深深度不小小于1米,400XX4400空心方桩桩单单桩竖向向承载载力特征征值15000KKN;500XX5500空心方桩桩单单桩竖向向承载载力特征征值20500KKN,桩身混混凝凝土强度度等级级均为C80,此阶段段基基础设计计参照照初步勘勘查报报告进行行,待待详细勘勘查报报告提出出及试试桩结束束后进进行相应应调整整。2.5下部混混混凝土结结构设设计2.5.1荷载载载取值静荷载标准值层号二层三层看台静载(kN/mmm2)752.5注:静载中包含含含吊顶荷荷载,卫生间含含隔隔墙折算算荷载载,未包包括结结构自重重。活荷载标准值序号使用荷载类别荷载标准值(kkkN/mm2)序号使用荷载类别荷载标准值(kkkN/mm2)1商业用房3.55通风机房、电梯梯梯机房7.02观众看台3.56贵宾室、贵宾卫卫卫生间2.03观众卫生间2.57楼梯、走廊3.54会议室、办公室室室2.08餐厅2.5风荷载基本风压0...45KKN//m2(50年一遇)下部混凝土结构构构体型系系数µµS=1.3,风压高高度度变化系系数µµz=1~~11.42,风振系系数βz=1.22地震作用设防烈度7度;;;基本地震震加加速度0.100gg;设计地震震分分组为1组。下部混凝土结构构构阻尼比0.05,水平地地震震影响系系数最最大值αmax=00..08,场地特特征征周期Tg=0.6655s;中震基基本本弹性承承载力力复核,水水平平地震影影响系系数最大大值ααmax=00..23,场地特特征征周期Tg=0..775s。温度作用混凝土合拢温度度度取10℃,整体温温差差取升温20℃,降温-20℃。根据《建筑桩基基基技术规规范》JGJ9944-200088,计算桩桩基基对结构构基础础的约束束刚度度,用实实际刚刚度约束束代替替地基的的无限限刚约束束假定定。不同同桩径径的桩的的水平平剪切和和弯曲曲刚度如如下表表所示::桩数竖向刚度(kN/m)水平刚度(kN/m)))主轴转动刚度(((次轴)(kN.m/弧弧弧度)500X50000H=38m单桩2.49e41.43e5两桩1.06e61.54e51.52e6(((7.488ee5)三桩1.60e62.19e52.14e6四桩2.13e62.86e53.03e6五桩2.66e63.60e56.42e6(3.400ee6)六桩3.19e64.28e58.36e6(((4.544ee6)400X40000H=38m单桩1.39e45.38e4两桩6.34e59.20e45.37e5(((2.788ee5)三桩9.51e51.27e57.61e5四桩1.27e61.64e51.07e6五桩1.59e62.07e52.24e6(((1.211ee6)六桩1.90e62.45e52.89e6(((1.611ee6)注:桩心间距333d,桩心距距承承台边缘d同时进一步考虑虑虑地基土土对上上部结构构的约约束作用用,参参考国内内桩基基试验报报告,假假定基础础水平平变形达5mm和基础转转角角位移超超过1/100000时地基土土进进入塑性性,约约束刚度度取原原刚度的0.2倍,即下下图图中k=0..2;Z向取不动动铰铰,此非非线性性的弹簧簧模型型属性如如图1:图1对于同轴轴变形形的Wen弹塑性属属性性2.5.2材材材料结构材料混凝土桩C800承台、基础梁C400框架柱C330(局部C50))墙C500框架梁C330次梁、板CC300看台梁板抗渗等等等级S8钢筋主筋采用HRBBB400级,箍筋筋采采用HRB44000级。混凝土结构保护护护层厚度度地上部分混凝土土土结构环环境类类别为I类,看台台部部分为Ⅱb类。柱墙看台梁普通梁楼板看台板保护层厚度(mm)3525352515252.5.3结构构构选型与与布置置本工程下部钢筋筋筋混凝土土主体体结构高高度约约20米,观众众座座位346778座。看台台外外轮廓为为近椭椭圆形,南南北北长约284米,东西西宽宽约248米,比赛赛场场地内南南北长长约198米,东西西宽宽约146米,为三三层层连续看看台,看看台最高高点标标高约为21米,采用用框框架剪力力墙结结构体系系,上上部支承承悬挑挑钢结构构罩棚棚。混凝凝土结结构利用用建筑筑隔墙的的位置置,均匀匀对称称布置混混凝土土剪力墙墙及,见见图2~4。图2混凝土结结构模模型三维维视图图3混凝土结结构模模型平面面视图图4混凝土筒筒体体及剪力力墙平平面布置置(红红色)混凝土结构最外外外缘周长长约412米,拟不不设设永久变变形缝缝,初步步设计计中考虑虑地基基的有限限约束束刚度,对对混混凝土结结构进进行整体体温差差分析。在在施施工图阶阶段,将将结合工工程的的施工过过程、全全年气候候统计计资料并并考虑虑混凝土土的收收缩徐变变效应应,合理理准确确的对温温度进进行分析析。并并进一步步采取取施工构构造措措施减小小混凝凝土收缩缩及温温度应力力不利利影响::留设后浇带,混混混凝土低低温入入模加强混凝土养护护护、覆盖盖降低水泥用量,减减小水灰比,掺加混凝土土抗裂剂2.5.4混混混凝土结结构主主要力学学经济济指标下部单独混凝土土土结构计计算分分析采用SAP220000VV122.0..1和ETABBSSV9..2..0,两者计计算算结果比比较接接近,以以下仅仅给出ETABBS的计算结结果果。11模态分析析考虑上部钢结构构构的质量量,不不考虑其其刚度度,混凝凝土结结构模态态分析析振型质质量参参与系数数如下下表: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∑1~3099.88199.88296.1662223.7787.70592.058图5第一阶振振型看台的45度向水平平相相对振型型图6第二阶振振型东东西侧看看台x向水平相相对对振型图7第三阶振型型X向水平振振型型图8第四阶振型型YY向水平振振型图9第七阶振型型扭转振型型由以上上上图表可可见,结结构第一一阶及及第二阶阶振型型均为看看台的的水平相相对振振型,第第三阶阶及第四四阶振振型均为为看台台的水平平振型型,第七阶对对质质心形成成扭转转分量,TTT=0..4421s,TT/T1==00.4221//0.55455=0..77722地震作用用工况说明:EEEXIAAOXX——x向小震EXIIAOOY——y向小震EXIAO4555——x偏45度向小震EXXIAAO1335——x偏135度向小震震EEXIAAOYYX——xy双向小震震,以以y向为主EEXIAAOXXY——xy双向小震震,以以x向为主(1)层间质心心位位移及楼层层层层间位位移角角下图表给出混凝凝凝土结构构各楼楼层在小小震作作用下最最大层层间位移移角,其其中蓝色色表示示水平x方向,红红色色表示水水平y方向。图10x向水水水平小震下下各各楼层最最大层层间位移(mm)图11y向水平小小震震下各楼楼层最最大层间间位移移(mm)图12xy双双双向水平小小震震下各楼楼层最最大层间间位移移(mm)图13445度向水平平小小震下各各楼层层最大层层间位位移(mm)楼层层间位移角角角:楼层方向工况层间位移角楼层方向工况层间位移角STORY3XEXIAOX1/1154STORY3YEXIAOY1/2083STORY2XEXIAOX1/7632STORY2YEXIAOY1/6571STORY1XEXIAOX1/4123STORY1YEXIAOY1/4443STORY3XEXIAOYXXX1/2044STORY3YEXIAOYXXX1/1386STORY2XEXIAOYXXX1/7479STORY2YEXIAOYXXX1/7532STORY1XEXIAOYXXX1/4114STORY1YEXIAOYXXX1/5102STORY3XEXIAO45551/1701STORY3YEXIAO45551/2968STORY2XEXIAO45551/1024333STORY2YEXIAO45551/9806STORY1XEXIAO45551/5595STORY1YEXIAO45551/5912STORY3XEXIAO133351/1706STORY3YEXIAO133351/2731STORY2XEXIAO133351/1050999STORY2YEXIAO133351/8609STORY1XEXIAO133351/5980STORY1YEXIAO133351/6056STORY3XEXIAOXYYY1/1175STORY3YEXIAOXYYY1/2380STORY2XEXIAOXYYY1/7479STORY2YEXIAOXYYY1/7532STORY1XEXIAOXYYY1/4114STORY1YEXIAOXYYY1/5102由以上图表可知知知,小震震作用用下楼层层最大大层间位位移角角发生在在三层层,x向最大层层间间位移角1/111554<11/8800,,yy向最大层层间间位移角1/133886<11/8800,均满足足规规范要求求。(2)地震作用用层层剪力分布布布荷载工况楼层x向层剪力KNy向层剪力KNx向y向下层剪力/上层层层剪力下层剪力/上层层层剪力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+++051.241.57EXIAOYXXXSTORY33.855E+++044.643E+++04EXIAOYXXXSTORY26.017E+++047.170E+++041.561.54EXIAOYXXXSTORY19.691E+++041.130E+++051.611.57EXIAO4555STORY33.190E+++043.263E+++04EXIAO4555STORY24.977E+++045.039E+++041.561.54EXIAO4555STORY18.010E+++047.965E+++041.611.58EXIAO13335STORY33.221E+++043.303E+++04EXIAO13335STORY25.032E+++045.101E+++041.561.54EXIAO13335STORY18.110E+++048.020E+++041.611.57EXIAOXYYYSTORY34.532E+++043.948E+++04EXIAOXYYYSTORY27.077E+++046.096E+++041.191.18EXIAOXYYYSTORY11.140E+++059.610E+++041.351.32图14双向小小小震作用下下(x向为主)楼层x、y向层剪力力分分布图由以上图表可知知知,楼层层剪力力分布曲曲线基基本平滑滑,下下楼层受受剪承承载力之之和//上楼层受受剪剪承载力力之和和均大于0.8,满足规规范范要求。(3)剪重比小震反应谱分析析析基底反反力(重重力荷载载代表表值为1..5514EE+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+++051.8EXIAO45558.010E+++047.965E+++04206043...95EXIAOXYYY1.140E+++059.610E+++04275503...07.4EXIAO133358.110E+++048.020E+++04270227...85注:地震反应谱谱谱的基底底剪力力以及结结构总总重量计计算至至承台顶顶面。结构剪重比大于于于1.6%,满足规规范范要求。(4)地震作用用层层刚度及层层层刚度比比楼层荷载工况X向楼层刚度Y向楼层刚度x向楼层层刚度度度比y向楼层层刚度度度比KN/mKN/m下层楼层/上层层层楼层下层楼层/上层层层楼层STORY3EXIAOX8.189E+++06STORY2EXIAOX8.871E+++0710.8STORY1EXIAOX8.280E+++070.94STORY3EXIAOY1.497E+++07STORY2EXIAOY1.016E+++086.79STORY1EXIAOY7.739E+++070.76STORY3EXIAOYXXX8.185E+++061.498E+++07STORY2EXIAOYXXX8.800E+++079.824E+++0710.756.55STORY1EXIAOYXXX8.264E+++077.613E+++070.940.77STORY3EXIAO45558.351E+++061.463E+++07STORY2EXIAO45558.143E+++079.501E+++079.756.50STORY1EXIAO45557.900E+++077.715E+++070.970.81STORY3EXIAO133358.432E+++061.257E+++07STORY2EXIAO133358.710E+++079.828E+++0710.337.82STORY1EXIAO133358.526E+++078.234E+++070.980.84STORY3EXIAOXYYY8.151E+++061.425E+++07STORY2EXIAOXYYY8.800E+++079.824E+++0710.786.89STORY1EXIAOXYYY8.264E+++077.613E+++070.940.77局部楼层上下层层层楼层侧侧向刚刚度比小小于0.7,满足规规范范要求。(5)混凝土层层间间位移比:::楼层荷载工况方向最大值平均值比率STORY3EXIAOXX4.914.751.033STORY2EXIAOXX2.352.241.049STORY1EXIAOXX1.711.621.055STORY3EXIAOYY2.732.611.045STORY2EXIAOYY2.332.261.030STORY1EXIAOYY1.581.541.02333主要经济济性性指标混凝土折算重量量量结构面积S(mmm2)结构总重力荷载G(KN)))结构总自重G1(KN)G/s(KN/m222)G1/s(KN/m222)折算厚度(m)760001514000007686802010.10.40框架柱轴压比混凝土结构框架架架柱轴压压比水水平在0.100~~0.665之间,图15显示框架架柱柱轴压比比均满满足规范范要求求,结构构外圈圈及内圈圈柱轴轴压比较较低,其其配筋主主要为为受弯控控制。图15混凝土土土底层柱轴轴压压比分布布图框架柱配筋率配筋率1.0%%%~2..8%%,配筋率2.8%主要分布布在在结构底底层的的最内圈圈和最最外圈柱柱。框架梁配筋率、配配箍率配筋率0.5%%%~2..0%%,配箍率0.3%%~0.7%。纵筋配配筋筋率2.0%主要分布布在在较大跨跨度处处的底筋筋和与与剪力墙墙相连连处的支支座筋筋。2.5.5混混混凝土结结构反反应谱中中震不不屈服复复核计算原则水平地震作用分分分项系数数取1.0,重力荷荷载载分项系系数取取1.0,考虑双双向向地震作作用及及偶然偏偏心影影响,材材料强强度取标标准值值,考虑虑动力力效应,不不考考虑承载载力调调整系数数γRE。复核结果复核混凝土竖向向向构件配配筋结结果:受斜看台楼板影影影响,且且二层层看台不不连续续,底层层层看看台的前前排柱柱配筋有有一定定的提高高,最最大配筋筋率约约2.5%%~~3.55%,,可以满足足要要求。2.6上部钢钢钢结构设设计2.6.1结构构构概况本工程上部钢结结结构为钢钢结构构罩棚,呈呈弧弧形状,东东西西高南北北低,覆覆盖看台台观众众席,见见下图图。罩棚棚最宽宽处约51米,最窄窄处处约41m,罩棚外外边边缘南北北向最最长处约269米,东西西向向最宽约236米,罩棚棚最最高点标标高45.6米。整个罩罩棚棚外立面面落于于混凝土土结构构上,屋屋面与与墙体浑浑为一一体,采采用组组合双层层网壳壳结构。屋面罩棚结构平平平面2.6.2选用用用材料结构钢材采用QQQ3455B及Q2355B,应符合规规范范有关要要求。无缝钢管按GBBB/T1773955-11998选用。11钢材的物物理理特性能能指标标钢材的物理性能能能指标弹性模量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)206103791031210-6785022钢材强度度设设计值钢材强度设计值值值钢材抗拉、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(mmmm)Q235钢16235/21555125325>16~40225/20555120325>40~60215/20000115325>60~10000205/19000110325Q345钢16345/31000180400>16~35325/29555170400>35~50295/26555155400>50~60275/25000145400>60~10000*275/2500014540033螺栓连接接强强度设计计值螺栓连接强度设设设计值螺栓类型螺栓性能等级抗拉ftb(N//mmm2)抗剪fvb(N/mm2)备注普通螺栓4.6级444.8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螺栓常用的型号号号为:M122,,M116,,M220,,M222,,M224,,M227和M300..44焊缝的的强强度设计计值焊缝连接强度设设设计值(N/mmm2)焊接方法和焊条条条型号构件钢材对接焊缝角焊缝牌号厚度或直径(mmmm)抗压焊缝等级为下列列列等级时时,抗抗拉抗剪抗拉、抗压及抗抗抗剪一、二级三级自动焊、半自动动动焊和E43型焊条的的手手工焊Q235≤16215215185125160>16~40205205175120>40~60200200170115>60~10000190190160110自动焊、半自动动动焊和E50型焊条的的手手工焊Q345≤16310310265180200>16~35295295250170>35~50265265225155>50~100002502502101452.6.3设计计计荷载11恒载屋面+檩条+天天沟、防水等等等:1.00kkN/mm2悬挂荷载:根据据据设备专专业提提供的设设备重重量及布布置位位置及马马道的的平面布布置输输入结构构件自重由由由程序自自动计计算确定定。22活荷载活荷载:0.555KNN/m33雪荷载基本雪压:0...4kkN//m2(100年)组合值系数:00.444风荷载初设阶段暂按规规规范取值值,施施工图阶阶段按按风洞试试验结结果调整整。基本风压:000.555kNN/m2(100年)地面粗糙度:B类风压高度系数z:1.62(最高处处离离地面45.66mm)风振系数z:111.6风载体型系数sss:见下图图+1.3-1.3-1.3+0.5+1.3-1.3-1.3+0.5组合值系数:00.555地震作用用建筑抗震设防分分分类:乙类本地区抗震设防防防烈度:7度场地土类别:ⅣⅣⅣ类设计地震分组:::第一组组场地特征周期:::0.665ss阻尼比=0.00066温度作用用初步设计阶段暂暂暂取:+25℃(升温温温温差),-25℃(降温温温差差),合合拢温温度取15℃组合值系数:00.777荷载组合合无地震参与的承承承载力极极限状状态荷载载效应应组合(考虑了结结构构重要性性系数数1.1)组合合合恒载活(雪)载负风压正风压升温降温1恒+活(雪)1.350.7x1.4442恒+活(雪)1.21.43恒+负风1.01.44恒+活(雪)++正风*1.4445恒+活(雪)++负风*1.4446恒+正风+活((雪雪)1.20.7x1.4441.47恒+负风+活((雪雪)1.20.7x1.4441.48恒+升温1.01.29恒+降温1.21.210恒+活(雪)++降温1.20.7x1.4441.211恒+活(雪)++降温x1.22212恒+负风+升温温1.01.40.6*1.22213恒+升温+负风风1.00.6x1.4441.214恒+正风+降温温*1.22215恒+降温+正风风1.20.6x1.4441.2有地震参与组合合合的承载力力极极限状态态荷载载效应组组合组合恒载活(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、竖向地震作作作用与风荷荷载载0.5±0.2x1...45y、竖向地震作作作用与风荷荷载载0.5±0.2x1...46三向地震作用与与与风荷载载±0.2x1...47三向地震作用(z向为主)与与与风荷载载±0.2x1...48x向地震与温度度度作用±0.3x111.29y向地震作用与与与温度作用用±0.3x111.210竖向地震与风温温温度作用用±0.3x111.211x、竖向地震作作作用与风荷荷载载0.5±0.3x111.212y、竖向地震作作作用与风荷荷载载0.5±0.3x111.213三向地震作用与与与风荷载载±0.3x111.214三向地震作用(z向为主)与与与风荷载载±0.3x111.2注:风荷载及温温温度作用用均包包括正负负两种种组合;;计算水平地震作作作用和同同时计计算水平平与竖竖向地震震作用用时:承载力力抗抗震调整整系数数取0.755;仅计算竖向地震震震作用::承载载力抗震震调整整系数取1.0;风荷载组合值系系系数取0.2,温温度度作用组组合值值系数取0.3;同时考考考虑x偏45度地震作作用用及双向向水平平地震作作用。正常使用极限状状状态荷载载组合合组合合合恒载活(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反应谱大震基本本本弹性复复核组合恒载活(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、竖向地震作作作用1.00.51.00.55y、竖向地震作作作用1.00.51.00.56x、y双向地震震作用用1.00.51.01.0注:材料强度采采采用标准准值,考考虑承载力力抗抗震调整整系数数2.6.4控制制制指标变形指标:罩棚棚棚前端挠挠度控控制为L/1550(L为罩棚悬悬挑挑长度)动力特性指标:::罩棚竖竖向自自振频率率控制制≥1.0HHzz应力指标:杆件件件最大组组合设设计应力力不大大于0.9f(f为钢材设设计计强度)稳定指标:结构构构整体稳稳定及及受压构构件局局部稳定定极限限屈曲荷荷载/(恒+活)荷载载的的屈曲系系数K≥10结构非线性稳定定定承载力力荷载载系数≥52.6.5上部部部钢结构构构成成主结构构构布置::屋面面钢结构构罩棚棚为组合合双层层网壳结结构。为为了与建建筑造造型相协协调,东东西两侧侧罩棚棚结构布布置为为三角形形网格格,南北北两侧侧罩棚结结构布布置为肋肋环型型网格。整整个个罩棚中中间高高,两端端低,高高差7.8m,罩棚最最高高点离地地面约约45.66m。其中,屋屋屋盖最大大悬挑挑长度约约为42米,最小小悬悬挑长度度约为为34米,网壳壳根根部最大大厚度度约6m,端部厚厚度度约2m。网壳内内支支座间距距约17米。在结结构构端部及及根部部共布置置三道道环向三三角形形空间桁桁架结结构。罩棚结构轴侧图图图南北立面东西立面钢结构立面视图图图罩棚结构平平面面布置图钢结构墙面结构构构布置图图支座:罩棚内支支支座采用用四角角锥分叉叉钢管管柱,落落在混混凝土看看台顶顶部,罩罩棚外外侧落地地结构构采用平平面桁桁架,桁桁架汇汇交于一一点铰铰接落于11.11m结构标高高的的混凝土土框架架柱上,见见结结构剖面面图所所示。结构典型剖面图图图最大悬挑处一榀榀榀桁架布布置图图支撑体系:为了了了增强墙面结构的的整体稳定性性和侧向向抗扭刚刚度,在在罩棚墙墙面结结构上弦弦平面面设置了8组竖向支支撑撑,其中中南、北北两端支支撑向向上延伸伸至屋屋面,并并在南南、北两两侧屋屋面增加加一道道水平支支撑,增增强整体体作用用。罩棚支撑平面布布布置(红红色杆杆件)杆件截面汇总:::构件类别构件名称规格径向构件上弦杆Φ325x3000,Φ325xx114,Φ325xx112下弦杆Φ402x3000,Φ402xx116,Φ402xx114腹杆Φ273x1222,Φ245xx110,Φ219xx8,Φ168xx6,Φ133xx55环向及斜向构件件件上弦杆Φ273x1222,Φ245xx110下弦杆Φ273x1222,Φ245xx110腹杆Φ203x8,ΦΦ168xx6,Φ133xx5,Φ108xx44支撑Φ299x1222环桁架上弦杆Φ273x1222,Φ245xx110下弦杆Φ273x1222,Φ245xx110腹杆Φ203x8,ΦΦ168xx6,Φ133xx5,Φ108xx44支承柱Φ500x3000,Φ402xx330杆件截面分布:::钢结构杆件截面面面分布统统计钢材理论用量统统统计如下::罩棚钢结构用钢钢钢量437788.7tt,按其覆盖面积33303555mm2计144.22kgg/m2;按罩棚展开面积积积4828833m2计90.77kgg/m2。考虑加劲肋、局局局部构造造以及及规格化化,上上述理论论用钢钢量指标标增大大10%,用钢量量统统计如下下:罩棚钢结构用钢钢钢量481166.6tt,按其覆盖面积33303555mm2计158.77kgg/m2;按罩棚展开面积积积4828833m2计99.77kgg/m2。2.6.6上部部部钢结构构分析析计算11分析软件件结构分析主要应应应用SAP220000V1122.0..1和和MIDAASS7.3..00。SAP220000由美国加加利利福尼亚亚的CSI公司开发发,MIDAAS为韩国结结构构分析软软件。22分析模型钢结构有限元分分分析采用用整体体三维模模型,构件件采用Framme单元。其其中弦杆连连续,次桁桁架与主桁桁架、腹杆杆与弦杆连连接均采用用刚、铰接接两种连接接,支撑采采用两端铰铰接,其中中计算屈曲曲分析时,采采用刚接节节点。模型型中还利用用Membbranee单元来施施加屋面静静荷载,该该膜单元的的质量、重重度及刚度度均退为0。支座落在11...10m和17.6622~222.005m标高高处,按刚接接、铰铰接分别计计算算上部钢钢结构构。33分析结果果(1)静力分析析采用SAP200000和MIDAAS对结构进进行行了静力力分析析,结果果比较较吻合。这这里里只给出SAP220000分析析结结果。杆件最大内力和和和应力比比: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Φ325x1444恒+正风+活3008.6355.60.797下弦杆Φ403x3000恒+正风+活-4330.888628.70.790腹杆Φ273x1222恒+正风+活-2602.444139.30.846环向及斜向构件件件上弦杆Φ273x1222恒+正风+活-1842.00051.50.838下弦杆Φ299x1222恒+升温+活-1710.88855.00.848腹杆Φ245x1000恒+升温+活-990.014.00.832支撑Φ299x1222恒+正风+活-1009.000-28.50.567环桁架上弦杆Φ273x1222恒+正风+活-1834.333-33.00.838下弦杆Φ273x1222恒+正风+活-1538.666-18.80.646腹杆Φ203x8恒+正风+活-653.6-7.10.642支承柱Φ500x3000恒+降温+活-5904.999-338.00.756杆件应力水平分分分布如下下图::钢结构在使用荷荷荷载(不不含地地震)作作用下下应力分分布由以上上上图表可可见,大大部分杆杆件最最大应力力比受受温度作作用组组合以及及风荷荷载组合合控制制,在温温度作作用下,局局部部杆件应应力比比大于0.9,但在总总装装结构中中,由由于引入入了下下部混凝凝土结结构的有有限支支承刚度度,该该部分高高应力力杆件应应力比比均有所所减小小,满足足规范范要求。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///2977)向下2恒+活(雪)桁架端部-180(1///2333)向下3恒+负风压桁架端部+42(1/111000)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(1/55525)向下6恒+降温桁架端部-195(1///2155)向下支座反力:上下支座按铰接接接计算,支支座座反力示示意如如下。支座最大竖向荷荷荷载组合合下反反力示意意(kN-m)(2)模态分析析第一阶振型x向向向水平振振动第二阶振型罩棚棚棚竖向振振动第三阶振型Y向向向水平振振动第二十二阶振型型型罩棚扭转转振振动振型质量参与系系系数: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钢结构构构第一阶阶振型型为x向水平振振动动,第二二阶为为罩棚竖竖向振振型,周周期0.93322s,即1.077HHz>11Hzz,满足结结构构竖向频频率控控制要求求,第第三阶为y向水平振振动动,扭转转主振振型为第22阶,TT=0..2250s,TT/T1==00.2550//0.99811=0..2555。由以上上表表格内容容可知知,钢结结构振振型频率率密集集,且存存在很很多高阶阶局部部振型。(3)地震作用用小震作用下反应应应谱分析析基底底反力(kN)(重重力力荷载代代表值值10566777KN)工况基底剪力(KN)剪重比(%)Qx(KN)Qy(KN)Exiao-xxx6212.9158.06214.95.88Exiao-yyy154.05324.55326.75.04Exiao-xxx454359.53781.85771.35.46Exiao-yyy454429.33751.45804.45.49Exiao-xxxy6214.34528.57689.37.28Exiaoyxxx5283.25326.17502.07.10有地震参与组合合合的杆件件应力力比:钢结构在小震作作作用组合合下杆杆件应力力比分分布图钢结结结构杆件件在小小震作用用下应应力普遍遍水平平较低,可可知知在单体体钢结结构计算算中,小小震作用用不起起主要控控制作作用。(4)反应谱大大震震基本弹性性性复核大震基本弹性组组组合的杆杆件应应力比::钢结构在大震基基基本弹性性作用用组合下下杆件件应力比比分布布图结果表明,上部部部钢结构构杆件件较小震震作用用下有所所增大大,但无无超应应力,能能够满满足反应应谱大大震基本本弹性性复核要要求。(5)线性屈曲曲分析析屈曲分析有助于于于发现屈屈曲对对结构尤其其是是构件的影影响响。采用用特征征值屈曲曲分析析得到各各屈曲曲模态的的荷载载系数以以及对对应的屈屈曲形形态。下图显示SAPPP20000线性屈曲曲分分析结果果,考考虑初始荷载组组合合为1.0恒+1.0活及1.0恒+1.0正风压两两种种工况。1.0恒+1...0活:第一阶屈曲模态态态(荷载系数数177.7))第二屈曲模态((荷荷载系数1188.4))结构第一阶屈曲曲曲为前端端环桁桁架屈曲曲引起起悬臂结结构端端部的整整体屈屈曲,线性性屈屈曲的临界界荷荷载约等等于117.7倍初始荷载载。1.0恒+1...0正风压::第一阶屈曲模态态态(荷载系数数155.6))结构屈曲形态同同同恒+活荷载模模式式下的结结构屈屈曲形态态,线线性屈曲曲的临临界荷载载约等等于15..6倍初始荷载载。(6)非线性屈屈曲曲分析利用SAP200000有限元分分析析软件,考考虑虑材料非非线性性、几何何非线线性,采采取恒恒+向下风的的加加载模式式,计计算上部部钢结结构的整整体稳稳定性,因因该该结构并并非缺缺陷敏感感型结结构,故故分析析中并未未考虑虑初始缺缺陷。非线性屈曲分析析析荷载步—位移曲线线(m)非线性屈曲分析析析荷载步—竖向基底底总总反力曲曲线(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总装分分分析2.7.1必要要要性本工程上部钢结结结构通过过连接接界面支支承于于下部混混凝土土结构,构构成成结构整整体。由由于钢、混混凝凝土两种种材料料本身材材料特特性差异异以及及上部钢钢结构构、下部部混凝凝土结构构结构构布置之之间的的差异,必必然然带来整整体结结构在各各种作作用下反反应与与独立钢钢、混混凝土结结构之之间存在在差异异,总装装分析析是必须须的。对对本工程程而言言,其必必要性性主要体体现在在以下三三个方方面:(1)温度作用用下下,上部钢钢钢结构、下下部部混凝土土结构构以各自自平面面内抗侧侧力刚刚心为不不动点点收缩(负负温温)或膨膨胀(正正温),由由于于上部钢钢结构构与下部部混凝凝土结构构的温温度作用用不动动点的位位置不不同,导导致支支承界面面及连连接伸缩缩缝两两侧两个个混凝凝土单元元结构构发生相相对(正正温)或或相离离(负温温)变变形时,钢钢结结构以及及钢、混混凝土连连接界界面构件件内将将产生较较大局局部应力力,为为评估该该局部部应力对对整体体结构的的影响响,总装装分析析是必需需的。(2)单独钢结结构构分析中,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)钢结构罩罩棚棚以及罩棚棚棚范围内内混凝凝土结构构在不不同地震震作用用方向上上,整整体结构构对地地震作用用的响响应不同同,也也必须进进行总总装分析析。2.7.2总总总装分析析的目目的(1)通过总装装分分析求解钢钢钢、混凝凝土连连接界面面各构构件在各各种工工况组合合下的的内力,与与单单独钢结结构以以及单独独混凝凝土结构构分析析结果对对比,确确保连接接界面面各构件件的承承载力满满足规规范要求求,确确保整体体结构构安全。(2)通过总装装分分析,揭示示示混凝土土结构构对钢结结构的的弹性支支承以以及混凝凝土结结构构件件收缩缩、徐变变对上上部钢结结构的的影响,校校核核上部钢钢结构构,确保保整体体结构安安全。2.7.3计计计算模型型(1)计算分析析软软件:SAPP22000(V12..00.1)(2)计算模型型::总装分析模型共共共有3种:底部混凝土结构构构承台面面固定定端(模模型1)与底部部混混凝土结结构承承台面桩桩弹性性支承(模模型型2)。模型1和模型22中,上上部钢钢结构通通过型型钢混凝凝土柱柱与下部部混凝凝土结构构的梁梁柱相连连,钢钢结构与与下部部混凝土土柱均均采用铰铰接、刚刚接两种种模型型。模型2,考虑地地基基土对桩桩的约约束作用用,按按照《桩桩基规规范》(JGJ9944-200088)计算桩桩顶顶面桩的的两个个水平剪剪切刚刚度及绕X、Y轴的2个弯曲刚刚度度及竖向向刚度度。模型2主要用来来计计算温度度作用用,在模模型1中进行静静力力、地震震及连连续倒塌塌分析析。另外外,由由于混凝凝土材材料在长长期荷荷载作用用下具具有收缩缩徐变变效应,存存在在一定的的刚度度退化,模模型型3考虑支承承钢钢结构的的混凝凝土结构构柱刚刚度退化50%,校核该该柱柱以及相相邻混混凝土梁梁及上上部钢结结构的的强度及及变形形。模型1、2和33中,阻尼比比分分别采用0.02及0.04。0.02阻尼比控控制制上部钢钢结构构,0.04阻尼比控控制制下部混混凝土土结构。整体结构总装分分分析三维维计算算模型图图如下下图。整体结构三维计计计算模型型图2.7.4总装装装分析主主要计计算结果果及分分析11静力分析析结结果钢结构控制节点点点位移组合位置位移最大值(mm)方向1恒桁架端部-157(1///2677)向下2恒+活(雪)桁架端部-200(1///2100)向下3恒+负风压桁架端部+45(1/99933)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///2100)向下总装以以以后由于于下部部混凝土土结构构的有限限刚度度,钢结结构的的变形较较单体体分析时时普遍遍要大,但但均均大于1/15500,满足要求求。钢结构杆件应力力力水平分分布总装以后,钢结结结构杆件件受温温度控制制应力力较单体体有所所减小,应应力力比均小小于0.9,满足要要求求。22整体结构构动动力特性性(1)质量参与与系系数阶数周期(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)结构振型型图图模型的主要振型型型图如下下所示示:振型1(t==00.1.00050s))钢结构x向平动振振型型振型2(t===1.01133s)钢结构竖竖向向振型振型4(t===0.95599s)钢结构y向平动振振型型振型12(ttt=0.44999s)圆周形结结构构的整体体反对对称平动动振型型振型13(ttt=0.44889s)钢结构及及混混凝土结结构的的x向平动振型15(ttt=0.44772s)钢结构及及混混凝土结结构的的y向平动振型17(ttt=0.44002s)钢结构的的扭扭转振型型,耦耦合部分分混凝凝土看台台的扭扭转分量量从振型图及各阶阶阶质量参参与系系数可以以看出出:整体体结构构第1—11阶振型质质量量参与较较少,主主要为钢钢结构构振型,与与单单独钢结结构计计算模型型基本本相同。但但由由于下部部混凝凝土的影影响,振振型周期期有所所增长,且且第第15阶的整体体扭扭转耦合合了部部分下部部混凝凝土看台台的质质量。第12—30阶振型为为混混凝土结结构的的主要振振型,同同单体结结构相相比,振振型也也比较接接近。33地震作用用(1)小震计算算结结果基底剪力:小震作用下反应应应谱分析析基底底反力(kN)(重重力力荷载代代表值值137333372KKN)工况基底剪力(KN)剪重比(%)Qx(KN)Qy(KN)Exiao-xxx91605.9997465.491909.6666.69Exiao-yyy7904.493097.44493432.4446.80Exiao-xxx4566573.11166674.88894220.6666.86Exiao-yyy4563420.44465401.33391101.5556.63Exiao-xxxy91852.00079484.222121468...28.84Exiaoyxxx78265.22293313.444121790...18.87钢结构应力比:::总装分析中小震震震作用下下钢结结构应力力比分分布和钢结构单体体体相比,钢钢结结构在小小震作作用下的的应力力水平有有所增增大,但但仍普普遍较低低,满满足要求求。混凝土层间位移移移:楼层层间位移角角角:楼层方向工况层间位移(mmmm)层间位移角STORY3XExiao-xxx6.261/1037STORY2XExiao-xxx1.551/3280STORY1XExiao-xxx3.091/2653STORY3YExiao-yyy5.791/1121STORY2YExiao-yyy1.811/2816STORY1YExiao-yyy2.951/2776总装后后后混凝土土层间间位移角角较单单体略有有增大大,但均均满足足规范要要求。(2)反应谱中中震震校核结果果果性能目标:钢结结结构、混混凝土土:反应应谱中中震不屈屈服计算原则:水平地震作用分分分项系数数取1.0,重力荷荷载载分项系系数取取1.0,考虑双双向向地震作作用及及偶然偏偏心影影响,材材料强强度取标标准值值,考虑虑动力力效应,不不考考虑承载载力调调整系数数γRE。计算结果反应谱中震计算算算结果表表明::上部钢钢结构构在总装装后应应力比均均小于于0.9,满足规规范范要求。总装分析中反应应应谱中震震复核核钢结构构应力力比分布布下部混凝土结构构构校核结结果和和混凝土土单体体中校核核结果果差别不不大。44温度作用用分分析考虑到温度应力力力的产生生是由由于结构构在温温度变化化时变变形受到到约束束而产生生的,因因此在整整体结结构总装装分析析计算模模型中中结构的的支座座取为理理想嵌嵌固端是是与结结构实际际的工工作状态态不相相符的。考考虑虑到结构构桩基基础的有有限刚刚度,计计算温温度作用用时采采用模型2,弹性楼楼盖盖假定,温温度度取值参参见钢钢结构、混混凝凝土单体体荷载载说明部部分。计计算分析析表明明:在重重力荷荷载、风风荷载载作用下下模型型1和模型2计算结果果相相差不大大,故故考虑温温度与与其它静静力工工况组合合时可可采用同同一模模型2。计算工工况况组合如如下::组合1:1.22静载++1.4活载+0.66x1.2温度作用用(升升温)组合2:1.222静载+1.4活载+0.6xx1..2温度作用用(降降温)组合3:1.00静载++1.2温度作用用(升升温)组合4:1.22静载++1.2温度作用用(降降温)组合5:1.00静载++1.2温度作用用(升升温)+0.77xx1.4风(上、下下下)组合6:1.22静载++1.2温度作用用(降降温)+0.77xx1.4风(上、下下下)(1)钢结构计计算算结果采用模型2,计计计算结果果表明明:上部部钢结结构应力力水平平较单体体中显显著减小小,满满足规范范要求求,其应应力分分布见下下图。总装分析中温度度度作用下下钢结结构应力力比分分布(2)混凝土结结构构计算结果果果楼板在升温、降温温温单工况下下,二二层楼板板的应应力云图图见图图54~557,其中楼楼板板的局部部坐标标轴同整整体坐坐标轴方方向,且且随楼层层的增增高,温温度应应力逐渐渐减小小。二层楼板降温下下下s11应力云图图二层楼板降温下下下s22应力云图图二层层层楼板在在降温温作用下下,南南北侧楼楼板拉拉应力1.0~~11.8MMpa,东西侧侧楼楼板拉应应力1.0~~11.8Mppa,局部应应力力水平较较高,约2.5MMpa,经计算算配筋可以以满足,较较重力荷载载下配筋约约增大10~115%。二层楼板升温下下下s11应力云图图二层楼板升温下下下s22应力云图图二层楼楼楼板在升升温作作用下,楼楼板板拉应力力较小小,仅在在结构构外缘产产生<0.55MMpa的拉应力力,墙墙体及与与上一一层看台台相连连附近局局部楼楼板拉应应力稍稍高,但但不大大于1.5MMpa。框架柱和框架梁梁梁结构最内圈及最最最外圈框框架柱柱受温度度作用用影响较较大,内内圈框架架柱在在温度作作用工工况下配配筋率率约1.0~~22.1%,外圈框框架架柱配筋筋率约约1.0~~22.5%%,中间柱柱受受温度影影响不不明显。框架梁所受影响响响也较明明显,配配筋应适适当增增大10%左右。(3)温度(升升温温、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,模模模型1(柱底固固定定端)与与模型型2(柱底弹弹性性支承)中中首首层典型型位置置混凝土土梁、柱柱内力如如下表表。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-83.3-236.4-2.42.0-15.1-1076.0001103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:选取框架单元位位位于整体体结构构西侧轴轴线13上,在该该榀榀框架中中具体体位置如如下所所示: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。抗连续倒塌分析析析重要性盐城体育中心体体体育场属属于大大型乙级级体育育建筑设设施,为为人员密密集场场所,应应进行行抗连续续倒塌塌分析。计算假定与模型型型钢结构支座的的的破坏:分析验算结构正正正西侧一一榀钢钢结构内内支座座失效破破坏后后结构的的抗连连续倒塌塌能力力。取荷荷载组组合(1.05恒+0.335活)工况况,校校核剩余余结构构构件承承载力力。结构构件失效示示示意图计算结果该榀框架在恒+++活荷载标标准准值下,罩罩棚棚前端竖竖向位位移185mmm,即1/22277>1//1550,相邻区区域域杆件应

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