1 工程概況
上海高行商業(yè)中心中庭膜結構工程總建筑面積2232m2,方案為不規(guī)則橢圓體球殼。本工程下部為商業(yè)街,商業(yè)街形狀從平面上看像花生米外殼形狀,寬度方面由兩個直徑分別是13.5m至32.3m的圓,通過外切形成不規(guī)則的形狀和高度方面為最高高度是12m的殼體。從立面上看本工程像花生米外殼的一個殼體(圖1)。 復雜邊界的勘測和處理
本工程的地形復雜,膜結構是處于兩個中間有變形縫的獨立建筑屋頂上的以鋼結構為支撐的網殼膜結構體系。由于基礎的布置比較復雜,根據現場的條件,運用全站儀對每個柱子進行實地測量,再根據測量數據進行建立模型確保結構模型的準確。在變形縫的兩邊都有半個柱子,這樣要求設計一個滑動支座來支撐上部鋼柱。由于上部鋼結構是一體的,而下部的建筑物是由兩個建筑物構成的,故在建筑物一側的柱子必須有滑動位移,就要求設計滑動支座。這樣就準確描繪出復雜現場的所有邊界,為下一步的設計工作提供了可靠的依據。
3 拱形單層網殼與復雜環(huán)形三角桁架相結含膜結構的設計要領
對不規(guī)則的基礎形成復雜邊界，明確設計思路是至關重要的,否則設計完成的效果會變的雜亂無章,失去設計的規(guī)律性，難以保證膜結構的美觀。我們通過對結構的反復多次調整,最終確定了2個指導性的原則:
(1)對于拱形單層網殼，按照基礎的軸線、結構美觀的要求和經驗,確定了單層網殼的外周邊界,再根據單層網殼的外周邊界的跨度確定拱形的高度。在確定網格時,首先根據設計的想法,在投影面上設計一個等邊的三角形網格，然后,再根據網格的交點與空間的曲面的對應關系來確定拱形單層網殼的節(jié)點空間位置,最后,通過把各個節(jié)點連—起形成拱形單層網殼。
關于節(jié)點的處理,根據工程特性,設計了通過球節(jié)點的設計使得鋼管與鋼管之間的相貫線簡化。這樣就保證了設計簡化,同時視覺上也變得統(tǒng)一美觀。
(2)對于復雜環(huán)形三角桁架,根據單層網殼上部受力的傳遞方形、結構變形的協(xié)調性和鋼構件受力的特性,在設計時,我設計一個環(huán)形三角桁架把上述的特性全融合進來。這個環(huán)形三角桁架起到承上啟下的作用。由于環(huán)形三角桁架的寬度在5m左右高度1.5m,所以剛度非常大，就使得上部結構所承受的外力傳遞到這個環(huán)形三角桁架對構件產生的變形非常小 |
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