重庆大剧院结构设计

重庆大剧院结构设计介绍此色块代表可重新置入所需放的照片或效果图基础设计上部结构设计结构计算超长结构设计抗震设计大跨度、大悬挑、桁架的计算分析施工工况考虑科研试验主要图纸现场照片内容简介一、基础设计

本工程采用嵌岩桩按《建筑地基基础设计规范GB50007-2002》、《重庆市建筑地基-基础设计规范DBJ50-047-2006》以及《建筑桩基技术规范JGJ94-94》进行比对本工程地下室为半埋入式结构，考虑了结构的整体稳定及抗倾覆验算，并且考虑由桩基承担全部水平荷载的传递

二、上部结构结构关系相当复杂，我们从几个条线上来整理：观众厅、舞台区、后台区、侧台区及楼电梯间采用8个钢筋混凝土筒体承重，并作为结构的主要水平抗侧力体系。舞台大跨度、大荷载部分采用钢结构桁架，侧台、后台及观众厅采用双向预应力井格梁，作为跨越式结构。走廊、大堂、侧厅采用钢筋混凝土框架结构。钢结构屋架作为附属结构依附于主体钢筋混凝土结构上，计算时仅考虑其质量对整体结构的贡献，而忽略其刚度的影响。钢屋架自身通过单独验算满足变形及强度要求。

后台及侧台大剧场观众厅中剧场观众厅中剧场大剧场典型剖面钢筋混凝土框-筒主体结构钢屋架附属结构三、结构计算如采用钢屋架与下部混凝土结构整体模型，局部振型多，计算量大且计算精度低。实际采用总装分析的思路：下部框架-剪力墙主体结构与上部钢屋架分开计算，同时考虑两者间相互影响。钢筋混凝土主体结构，偏安全地忽略了附属钢屋架的刚度，仅考虑其质量的贡献，计入其重力荷载代表值所引起的地震作用钢屋架附属结构另外采用SAP2000单独建模，以主体结构作为其约束边界，计算其变形及杆件内力完整模型主体模型钢结构附属模型钢结构屋架自振模态演示ModeIModeIIModeIIIModeIV四、结构超长处理建筑物地下部分达177x270m，地上部分100x220m，结构不设缝计算温度作用，在首层楼板内施加预应力，并加强楼板配筋率屋面钢结构，计算温度作用工况，支座设计时考虑预留温度变形缝施工后浇带，以释放施工阶段的混凝土的收缩、徐变加入适宜的外加剂，并考虑利用混凝土的60天强度设计

首层楼板温度工况应力分布图（X向）

首层楼板温度工况应力分布图（Y向）

五、抗震设计本工程高宽比0.3，结构在水平荷载作用下具有明显的剪切变形特征楼板局部不连续：第一、采用弹性楼板假定。第二、结合声学要求尽量采用厚板布置，加强薄弱部位连接。第三、对重要的连接部位进行弹性板有限元分析计算的柔软层问题：第一对柔软层构件在截面设计时将地震作用放大1.5倍，使得其受剪承载力不小于相邻楼层的65%；第二8个核芯筒将承担“柔软层”所有的地震水平剪力。框支转换结构：第一，采用SAP2000有限元局部分析，考虑转换构件在中震下不屈服；第二，提高转换构件的抗震等级；第三对于所有的框支柱，柱内设置了H型钢，提高延性。

水平抗侧力体系（芯筒面积/总面积=34%）动力时程剪力分布图核芯筒代表点变形简图Y向地震作用下转换层楼板剪应力分布图(Max=0.5MPa)六、大跨度、大悬挑、桁架的计算分析本工程有多处大跨度，大悬挑。大跨度采用钢桁架作为跨越式结构DISC2处采用双向悬挑方式：横向悬挑距离9.5米，下挂荷载达3000吨；纵向悬挑距离长达52米大剧场观众厅顶采用双向砼预应力井格梁体系2层观众厅入口大悬挑采用预应力结构，悬挑距离约10米。设计时将考虑竖向地震作用影响，重力荷载需放大10%进行局部验算，并控制适当的预应力度。对于楼板局部振动控制基频大于8～15Hz，对于大悬挑人致振动控制基频大于3Hz。SR键C1续,2悬挑暖结构牧布置观众侧厅入柏口V型撑的结构智布置舞台嗓框支通转换穗结构绢布置中剧徒场侧退台转坊换梁搁水平满应力医分布中剧铅场侧豆台转主换梁僚竖向款应力病分布DI民SC正2横向宏悬挑SR化C-匠1主拉泪应力毯分布见图Di垮cs写5入口9米大岩悬挑骂处结膝构自深振模辰态演往示6.隙4H同z竖向勿自振坛频率冒：13米悬害挑钢急楼梯析自振锐模态插演示Mo挠de耳IMo析de黑I妄IMo耗de项I租II七、表施工文工况肥考虑大悬彩挑Di天sc役2钢架倦安装帆需在勤屋盖黄悬挑洪结构钉形成挣后再店进行事安装榴连接财，并侦须加霜设临汗时支蹲撑。特支撑过设计汇时需建限制桨所提挨供的急支承坦力，稻整个厌结构牙体系扩形成燃后需学缓慢相拆除贺临时晶支撑改。Di跨sc闸2与相友邻Di章sc输1、Di猜sc矿3结构逃间设付计考休虑了忙采用携“先辉铰后翁刚”北的方职法，逆以释草放恒来载作蛮用下著结构唉差异采变形伟造成杂的不吵利影袖响。Di同sc采5大跨片度悬勇挑预盏应力腊梁在贿整个灶结构箱体系循完成武前必阵须架连设临叔时支吓撑，俯预应遇力张江拉工盟序需榴严格暖按照之设计开要求望。Di翻sc挎2施工话方案安装菜时采伤用先规铰后抵刚的住施工泛工艺Di炭sc患2与Di港sc扬1,靠3相连馒处施拉工方讲案八、津科研垦试验8.摆1细长苦柱设铲计和博试验捐验证N-f关系比较曲线模型灰柱法帝设计镜细长肚柱8.盏2屋架跑整体跑稳定央分析8.说3风洞茫试验8.止4竖S译RC央1、2大悬软挑构六件静揪力试膊验8.菠5能S挎RC套1、2大悬文挑构违件AN滴SY傲S分析8.渠5藏D绍IS呼C2大悬田挑卸凡载施轰工模老拟分陪析卸载千