天津国家会展中心展厅屋盖结构设计

天津国家会展中心展厅屋盖结构设计分析天津国家会展中心复杂连接节点分析研究汇报人：张强项目简介结构体系结构分析条件结构分析节点分析结论1.项目简介

天津国家会展中心建于海河中游，项目北临海河，南至连接市区和滨海新区的天津大道。会展一期工程的展会区钢结构面积达到34万平方米，主要包括了16个大型展厅、1个中央入口大厅及贯通会展中心的交通廊1.项目简介1.项目简介屋盖结构平面尺寸为每个展厅可提供超过1万平米的超大展览面积，地面荷载可达5-8吨，能够满足超重超大重型展品的展示要求。2.结构体系展厅屋盖结构采用九榀四弦凹型桁架大跨钢结构，每榀桁架跨度布置均为“悬挑6m+84m+6m+84m+悬挑6m”，屋面结构高度23.28m。2.结构体系桁架上下弦采用直径600mm圆管截面；弦杆间采用间距6米布置的凹型梁进行横向连接，凹型梁采用焊接H型变截面，翼缘宽360mm、下部高1400mm、上部高600mm。各榀桁架间距18米，采用屋面梁相连接，并布置屋面交叉拉杆以加强结构整体性。2.结构告体系桁架圣支撑偿柱采孩用人搅字形饶柱，瞎人字档形柱鸦两柱择肢为65占0m蕉mX嘴90战0m楼m~歉1随40屯0m曾mX溜90恶0m蚊m薄壁薪箱形傅变截签面。人字参形柱勉为桁惠架提伯供较克强的袄垂直卖桁架盼方向化刚度员，顺惊桁架雄方向组支撑波结构产为4排人胳字柱妻。根属据计竞算，繁人字授柱在店顺桁过架方纲向均尾应为制刚性权连接该柱脚言，同鞋时在麻跨中2柱布盯置不趋落地分的交冷叉撑勿才能睬保证济结构单刚度澡。2.结构高体系由于典建筑订效果信需要钱，人享字形喇柱柱逢肢需含做出湾铰轴秩效果则，因亿此柱范脚采芦用面茂内铰律接面鲁外刚童接的拉连接度形式我。柱顶滴与其四上部昂凹型似桁架弱的连偏接也闷有建崖筑效司果要牲求，蠢设计尤中采牧用了事如图辽所示牙的节寒点连凶接形谁式。3.结构校分析羡条件本工俱程设粥计使纯用年口限为50年，姻安全堆等级津为一晴级。虎屋面勤为轻捆质屋葬面做洁法，瞒恒载剖取值1.地0k宅N/目m2；活骄荷载解按不装上人敞屋面源取值0.熔5k逮N/稿m²；考百虑室库内附锋加吊们挂荷逮载0.戚5k豆N/秒m²；风擦荷载确按10征0年重怨现期董取基缝本风题压0.哥6k瘦N/裳m²，同私时还娃考虑劈燕了屋乒面风权机自垦重、伪温度夜作用±3虎0℃和地责震作财用7度0.班15渐g。在进坏行地傻震作逃用计叨算时加，考井虑规曾范反乌应谱添，同属时采雀用该缝项目勉安评碗报告石的反晨应谱喜，并抹按照缩慧天津竭当地减常规手做法就根据避覆盖掌土层罚厚度撤与剪兴切波团速对聪特征纱周期会进行寨取值房诚。考奋虑到哈建筑挎的重咽要性皱，建到筑抗炭震设折防类仍别调工整为棉乙类爆，所话有构球件在凉多遇揉地震赵下均棕保持达弹性泰受力遵状态多，设予防地阀震下牢重要爱构件厉按中瓶震不谨屈服敞进行恒设计浑。4.结构套分析——动力锤特性第1阶（X向平林动，予周期1.寇25结s）第2阶（鞭扭转衡，周倘期1.铃02尺s）第3阶（费竖向迈振动桨周期0.愈81桶s）4.结构屑分析——凹形到桁架详斜腹厌杆稳模定分蒸析上下都翼缘本宽度赤均为36全0m复m，截搅面高碑度为肢变量若。斜穿腹杆晨上部鬼截面测高80冰0m题m，下撒部截劳面高12尖00窑mm，腹标板厚12晒mm，翼妹缘厚16欲mm。由糊于腹逆板较借薄，室设计绩中在股斜腹刻杆中绢设计折了纵某向加滔劲肋舅，以盟保证意腹板暑的稳至定性茶。4.结构膀分析——凹形葱桁架谊斜腹熟杆稳茧定分嗽析不设范置加肠劲肋链时的遇屈曲而分析设置绩加劲养肋后松的屈顽曲分济析4.结构糊分析——凹形爆桁架堂斜腹狂杆稳床定分堪析极限续荷载薪下的嘱变形晒图（mm）极限扬荷载蒸下的恰应力董图（MP抗a）V形桁屈架斜捐腹杆铸在设失计荷用载下台的双别非线预性分水析4.结构值分析——整体沈模型隶中对洪复杂止节点趴的特巴殊考趟虑根据民建筑文要求猪，，填两柱陕肢顶载部采疫用一列块顶蓝板相首连，肢桁架且下弦宇杆穿貌过凹研型梁浓腹板狐，凹若型梁犹采用逝纵横址向加嗓劲板闯及局矮部加宏劲板均，柱习顶与霉凹型柔梁间槐采用阀纵横秘向钢营板组快成的肃箱形糕截面混相连纪接。阀凹型买梁下防部为岔薄壁H型截浙面，留高14捧00墙mm，宽36衔0m慰m，面扁外刚选度及话抗扭渠刚度乱较弱波，可丸初步梁判断增该节洽点为扣半刚孕性连熊接。若仅在采用镜普通塑梁单您元进屑行模绿拟，袖节点培刚度渔由梁丝式单元烫的抗董扭提紧供，政由于H型钢奏抗扭捏刚度焦很小拍，该宋处连词接刚纪度接宅近铰众接；若采搏用刚塌性单杯元，市则节由点的室受力栏与柱葛、桁厘架弦哥杆刚投接，行连接啄刚度验偏大务。4.结构虏分析——整体语模型唐中对毒复杂卵节点建的特均殊考版虑结构舌整体扁模型椒中进福行了填实际普的建奇模，备以反目映该夺节点专的实雁际刚尽度，导本文谦将该皱方法忆称为贸“节露点原床位实挤体法骄”。4.结构析分析——整体嚼模型剪中对翻复杂子节点龄的特鲜殊考据虑4.结构峰分析——整体谨模型猫中对石复杂率节点虽的特挂殊考乘虑选择幅节点则区附截近及推跨中妈的点禾进行擦内力技、变拒形的扛比较春。得椅到如奏下结厦论：（1）三汉种方需法对歌节点绳区的炒模拟糕对结塘构整洽体效淡应影艇响较蛾小，奏如周什期、扇变形周；（2）三暂种方合法对竭节点登区的充模拟芳对离沉节点潜较远献位置番处的稍构件福计算局结果辨影响枪较小拢，如佛图12中点B、D、F、G；（3）三您种方宁法对珍节点爆区的放模拟敬对节加点附北近的宰局部临构件汉计算舱结果双影响狮较大碧，如竟点C、E处的肾轴力猾与弯符矩，侍直接忙影响却到了苦该区献域的迹构件停应力锈状态述；（4）综心合分孩析看并来，哨该节贩点连嫩接为递半刚战性连留接，饶但采迫用普掀通梁踩单元闪方法欧进行宝模拟达的整跌体计赏算结哥果与垦采用纹节点厚原位战实体房诚法的骨计算训结果勇更为穴接近内，但寇节点冰区计呢算分企析应甘采用绍节点彻原位葱实体垒法的左分析主结果造。5.节点府分析——那A类人驳字柱趣柱顶为节点5.节点墙分析——证A类人盯字柱烤柱顶拿节点5.节点输分析——堡A类人岸字柱边柱顶辣节点在1.胆0倍设推计荷某载下恒，板诸件最拐大应元力约22踏0M葡pa。为研秋究节稳点的碍极限雁承载恐力，宁对节暂点进逮行了1.秧6倍设榜计荷旺载（忙约2倍标掏准荷彼载）字下的盲节点赖分析者。分啦析表晋明节动点在1.宅6倍设掠计荷开载下，虑节点粉区局部叹进入股塑性淋，但夸节点驻仍保品持了服较好泰的承喘载能亏力，在节点许承载丛能力蕉冗余尚度较记高。祝最大杆应力贝点位范于凹突型梁盈腹板咱与下杜弦杆警相接助处。5.节点店分析——调A类人商字柱撕柱顶早节点AN船SY胆S分析搏结果鉴与SA裳P2荣00腥0中节捡点原仪位实株体法里的对贞比。5.节点缩慧分析——辰B类人统字柱毛柱顶饰节点5.节点译分析——晌B类人扭字柱闲柱顶堂节点5.节点密分析——峡A类人揉字柱冠柱脚忌铰轴堂节点直径45位0m银m铰轴竹采用谱铸钢在材料G2童0M织n5唤QT直径16滩0m扔m销轴配采用40出Cr材料其它侮板件猜为Q3慰45糊B钢材蚁。最不芳利工望况下朱的节塔点受歼力为痰：轴铜力40唱93若kN，面冷外弯拣矩14池57球kN牺.m。5.节点怨分析——弦A类人培字柱胡柱脚始铰轴笼节点节点比整体谣受力险良好销轴掌最大捉局部回应力20到2M庄Pa5.节点扎分析——晋A类人鸟字柱庸柱脚善铰轴扮节点1倍设是计荷幸载下仪，铸钢稿孔壁威受局俘部压挤力，焦部分拳材料该进行劝塑性寄。3倍设完计荷吴载作典用下娃，铸宝钢铰织轴边匙缘及酿支座恳外侧昨板件住有较库大区滚域进显入塑裂性，症但节麦点仍牧具有欲一定炒的承弱载能触力。1倍设外计荷载栋下的应力圣分布3倍设秘计荷载贝下的应力圾分布5.节点另分析——中央追入口扇大厅斜节点中央惩入口竟大厅扔是十搭字型印钢柱所支撑动的大然跨树罚状钢静结构早，由32个树伏状结郊构形款成，字屋面名总平系面尺殖寸。树团状结庆构高32虹.8蛙m，顶及面边鹊长约30旁m，柱幅距36流m、39乓m。树状帆柱单万元采惹用各野种斜范撑形堡成了夕稳定保的结炭构体龟系，坐整个添树状圾柱的沸薄弱犁环节靠出现掀在柱景顶与赖树冠欣连接拳处，堵有必毫要对择该连培接位槐置进孩行有眯限元恐分析乒，以析保证忘其安闲全性学。5.节点省分析——中央右入口逐大厅望节点15.节点风分析——中央疯入口症大厅斥节点11倍设产计荷载顾下的应力北分布渡图节点交最大再应力铺为21呀5.伤7M禾Pa，最酸大内耳力出席现在补下部肃分叉坊与树惧状十居字柱颗的交蜂汇处脚。1.直0倍节扶点控描制内皂力作税用于涝节点充时，秀节点帐全部菊处于都弹性庭工作狂状态转。5.节点缎分析——中央陕入口斯大厅冰节点11.杯6倍设泽计荷载两下的应力色分布趣图在1.甚6倍节堂点控仇制内躬力作辆用下蹲，节棒点最柿大应躬力为32使1.盯86俗4M圈Pa，位幅于分脸支下粗部翼逃缘与逗十字槽柱壁诞板的榆交线挤位置甲。在1.馒6倍节基点控坟制内蓄力作昨用于赶下，副节点捏区仍苍完全宜处于蜡弹性锻工作份状态剑。5.节点狂分析——中央欠入口浪大厅樱节点11.晓0倍设沟计荷载敌下的应力蒜分布立图节点街最大轿应力致为29第8M盾Pa，最堆大应断力出具现在晨下部坏分叉径与上按部角舞分杈犁的交朝汇处歉，最息大应抚力出叮现于悲局部女应力富集中巷区域查。1倍节骨点控症制内雁力作景用于福节点集时，备节点您全部滋处于喝弹性考工作像状态恰。5.节点愧分析——中央哨入口烂大厅钳节点11.齐6倍设尚计荷载焰下的应力螺分布格图1.张6倍设悄计荷竟载下鼻，节肆点最悲大应纳力35脾0M掉Pa，最畏大应袖力位厚置与1.更0倍荷疲载时铅的应浅力集驱中点艘位置绿相同载，在诸该节粒点的剧其余误位置全受力他均处腔于弹茄性状煤态。5.结论为节么约造眼价，病结构蓄设计历中大消量采崖用了挽宽厚田比较舒大的聚薄壁亭截面摊。该岸项目肃中，泥依据袜钢结吃构设挤计规热范及社有限链元分搂析结甩果，车对薄胶壁构沈件进踢行了帐加劲尝肋的奏设计乡丰，使面构件究的局