大跨体育场罩棚结构抗震设计

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体育场罩棚钢结构预应力拉索施工工法

体育场罩棚钢结构预应力拉索施工工法首先，体育场罩棚的钢结构设计需要满足一定的跨度要求。

一般情况下，跨度较大的体育场罩棚采用空间钢结构，其结构由钢柱、钢梁和钢索组成。

其中，钢索是通过预应力方法施加在结构上的拉力元件，起到增加结构的稳定性和承载能力的作用。

施工工法的步骤如下：1.钢结构的制作：首先需要对体育场罩棚的钢结构进行制作。

经过设计计算后，制作厂家将按照设计图纸对各个构件进行制作加工。

2.基础施工：在现场进行基础的施工。

根据设计要求，进行地基处理，然后浇筑混凝土基础，为钢结构的安装提供支撑。

3.钢结构的安装：在基础完成后，将钢结构的各个构件进行吊装。

使用吊车和起重设备将钢柱、钢梁等构件进行安装，并根据设计要求进行连接。

4.预应力拉索的施工：在钢结构安装完成后，开始进行预应力拉索的施工。

首先，钢索需要经过专业的预应力设备进行拉伸。

然后，将拉好的钢索通过固定件连接到钢结构上。

5.预应力拉索的张拉：经过施工人员调整，开始进行钢索的张拉工作。

通过拉伸设备对钢索进行张拉，形成预应力状态。

在张拉过程中，需要进行力值监测，确保达到设计要求。

6.钢结构的检验：完成建设后，对预应力拉索施工进行检验。

检查拉索的张拉力值是否符合设计要求，同时对整个体育场罩棚的结构进行静载试验，确保其承载能力和稳定性。

1.节约材料：预应力拉索可以通过对材料进行预应力拉伸，减少材料的使用量，提高结构的承载能力。

2.快速施工：预应力拉索施工相对简单快捷，可以缩短施工周期，提高工程效率。

3.结构稳定性好：预应力拉索可以增加结构的稳定性，增强抗震和抗风能力，有效提高体育场罩棚的安全性。

4.弹性可调性：预应力拉索的张拉力可以通过调整设备进行调整，根据需要进行弹性调节，增加了结构的可靠性和灵活性。

综上所述，体育场罩棚钢结构预应力拉索施工工法是一种高效、节约的施工方式，可以提高体育场罩棚的稳定性和安全性，同时缩短施工周期，更好地满足大跨度、大空间结构的建设需求。

大型体育场看台罩棚抗风研究

1.3风荷载获取方法
获得风速时程的途径主要有三种：现场测量记录、风洞试验、数值风洞。目前，记录风速数据量大、持续周期长、费用大、精度受测试条件和仪器误差的影响大，应用于实际工程还不能普遍实现。现在常用的方法是风洞试验和数值风洞。
风洞试验
风洞试验目前是结构抗风研究中最主要的方法。结构的模型试验相对简单，而流动则是低紊流流动，需考虑流动的压缩效应等等。除了风场模拟外，模型和试验设备及试验技术也是风洞试验的重要方面。近年来，试验设备及数据采集和处理系统的发展使得风洞试验在土木结构抗风中有了更广泛的应用。然而结构风洞试验还存在很多重要的基本问题有待深入研究。比如风洞中模拟的紊流度难以达到实际值，特别是紊流尺度相似更难以模拟；在进行复杂地形风场特性试验时，通常受到堵塞率等因素的影响。
上海八万人体育场
意大利罗马体育场
青岛体育中心
大型体育场的卓越性能不仅表现在三维受力，而且还在于它们通过合理的曲面形体来有效抵御外荷载的作用。类似这种大悬挑看台罩棚的体育场，其规模通常都很大，而且这类结构往往比较低矮，在大气边界层中处于风速变化大、湍流度高的区域，这种屋盖对风荷载十分敏感，风荷载成为其设计的主要控制荷载。风的强大吸力以及脉动风荷载在屋盖上引起的振动，常常会使屋盖遭受破坏
(2)内外压力共同作用体育场相当于敞开结构，其上下表面均受到风荷载作用，屋盖的风压计算应同时考虑上下表面的风压叠加。一般说来，体育场上下表面均受到吸力作用，即屋盖的上表面受到的风压方向向上，而下表面的风压方向向下，净风荷载应小于只考虑上表面风压的计算荷载。但是在某些风向角下，屋盖的某些部位上下表面风压方向会一致，这会使得结构的受力状况发生大的变化，容易造成屋盖的破坏。。 (3)屋盖结构在风荷载作用下的动力效应体育场看台屋盖通常是大跨度的悬臂体系，具有质量轻、柔性大、阻尼小等特点，结构的自振周期与风的卓越周期较为接近，因此在风荷载作用下容易发生风振破坏

大跨网架屋盖综合体育馆结构设计分析

大跨网架屋盖综合体育馆结构设计分析摘要：笔者以永州市道县一种体育馆作为研究对象，由于该体育馆屋盖横跨水平跨度较大，整体采用框架剪力墙结构和钢筋结构，为优化体育馆设计效果，应用有限元软件不断提升其结构设计模式，确保体育馆支座节点受力效果以及稳定性，保障体育馆屋盖结构满足施工要求。

关键词：大跨空间结构；网架；稳定；支座；节点；抗连续倒塌一、工程概况永州市一中体育馆设计规模为大中型体育馆，设计使用寿命为50年，占地面积约为13142㎡，设计观众座席数量约为3050，层高2层，拥有停车位114个，主体结构采用框架剪力墙和钢结构，地震抗震烈度为6级[1]。

二、体育馆结构设计（一）结构体系设计永州市道县一中体育馆屋盖主体采用网架结构，其中上层金属屋面采用金属铝板材料，整体的结构类型比较复杂。

该体育馆屋盖呈现“中间厚，两边薄”的特征，其中中间部分厚度约为30米，两边最薄处厚度为3米，网架横向跨度60.2米，纵向跨度为100.1米，体育馆网架剖面图如下图1所示，体育馆网架结构材料为碳素结构钢[2]。

图1体育馆网络架剖面图（二）荷载设计参考该体育馆网架结构材质和材料自重因素，设计人员设计上弦恒载值为0.75kN/m2，下弦恒载数值为 0.5kN/m2。

由于该体育馆的金属屋面顶层无座位，在不考虑其他因素的条件下，可以将上弦的检修荷载参数控制在0.5kN/m2以内，针对下弦荷载参数进行设计时，要参考通风管道、消防喷淋设备等因素，将其参数设置为0.5kN/m2，同时还要在该部分预留吊挂装置荷载承受区间[3]。

针对体育馆风荷载进行设计的过程中，由于体育馆屋盖结构类型特殊，非常容易受到风荷载因素影响。

根据《建筑结构荷载规范》 (GB 50009— 2012) 中的标准规定可知，针对体育馆风荷载参数进行确定时要提前开展风洞实验，待明确屋盖表层风压分布特征后方能开展后续设计工作。

道县一中体育馆委托专门的检验团队对体育馆屋盖开展风洞实验，计算风压如下：0.75kN/m2即50年一遇强烈大风会对屋盖结构稳定性造成影响。

体育馆结构稳定性分析与抗震设计

体育馆结构稳定性分析与抗震设计体育馆作为一个大型室内体育活动场所，其结构的稳定性和抗震设计对于保障人员安全至关重要。

本文将对体育馆结构的稳定性进行分析，并针对抗震设计提出一些建议。

一、体育馆结构分析体育馆结构通常采用框架结构或拱形结构。

这些结构都具有一定的稳定性，但在面对自然灾害如地震时，仍然存在一定的风险。

因此，对体育馆的结构进行稳定性分析是十分必要的。

1. 结构强度分析：通过对体育馆结构的材料、截面尺寸和连接方式等进行分析，确定其承载能力是否满足设计要求。

强度分析需结合相关标准和规范进行，确保结构能够承受预计荷载。

2. 弹性变形分析：体育馆结构在荷载作用下会发生一定程度的变形，因此需要进行弹性变形分析。

通过有限元模拟等方法，了解结构在荷载作用下的变形情况，确保变形不会超过设计要求。

3. 稳定性分析：稳定性分析主要研究结构在荷载作用下是否出现失稳破坏的情况。

体育馆结构可能存在的稳定性问题包括整体失稳、局部失稳、侧向稳定性等。

通过结构力学理论和数值分析等方法，评估结构的稳定性，提出相应的处理方案。

二、抗震设计地震是体育馆面临的最大威胁之一，良好的抗震设计能够有效降低地震对体育馆结构的破坏程度，并确保人员的安全。

1. 地震荷载计算：根据体育馆所处地区的地震烈度和设计参数，计算地震作用下的荷载大小。

地震荷载计算需要遵守相关地震设计规范，确保荷载计算的准确性。

2. 结构抗震设计：结构抗震设计是指在满足结构强度要求的基础上，通过采用抗震构造措施来提高结构的抗震能力。

这些抗震构造措施包括增加剪力墙、设置抗震支撑、加固连接节点等。

设计人员应根据体育馆的特点和地震条件，综合考虑各项因素，进行合理的抗震设计。

3. 抗震材料选择：抗震材料的选择直接关系到结构的抗震性能。

高强度混凝土、抗震钢材等被广泛应用于体育馆结构中，能够提高结构的抗震能力。

4. 疏散通道设计：体育馆在地震发生时，疏散通道是人员迅速安全疏散的关键通道。

江门市某体育场超限大跨罩棚钢结构设计

广东土木与建筑GUANGDONG ARCHITECTURE CIVIL ENGINEERING2019年3月第26卷第3期MAR 2019Vol.26No.3DOI:10.19731/j.gdtmyjz.2019.03.001作者简介：孙文波（1969-），男，博士，教授，主要从事钢结构、大跨度结构及空间结构的工作。

E-mail ：sunwenbo@ 在大跨度体育场罩棚结构的工程应用中，拱是一种较为常用的结构形式。

当拱的形状与合理拱轴一致时，可以使构件在自重和外荷载作用下主要承受压力，能够较为充分地利用构件材料的受压性能[1]。

钢材具有轻质高强的特点。

采用钢拱结构能有效减小拱结构在自重作用下的应力水平，也可以大大减小拱脚的水平推力。

对于静力荷载尤其是竖向荷载而言，稳定性是拱结构的首要考虑因素，这方面的研究已经比较成熟[2-5]，在工程应用方面，也有不少成功的案例[6-8]。

对于大跨度公共建筑，地震作用也可能对其产生一定程度的影响，因此，除了常规的设计要求之外，其抗震性能还需要进行专门研究和专项论证，以满足总体的抗震性能要求[9]。

本文基于江门市某体育场项目的西侧罩棚大跨度钢结构，对其超限设计涉及的几个主要内容进行了系统阐述。

1工程概况江门市滨江体育中心位于江门滨江新城启动区，新南路与天沙河路的交汇处，用地面积40万m 2，由体育场、游泳馆、体育会展中心等组成。

其中体育场为甲级中型体育场，建筑面积46910m 2，建筑方案选用不对称看台的设计造型。

其中西看台为主看台，罩棚钢结构顶高度为53.924m ，最大跨度为264.44m （见图1）。

西看台下部结构采用钢筋混凝土框架结构的形式，罩棚钢结构由拱桁架、桁架梁以及位于拱桁架上弦并向两侧悬挑的钢结构飘蓬组成，如图2所示。

拱江门市某体育场超限大跨罩棚钢结构设计孙文波，周伟星，陈汉翔，陈志华（华南理工大学建筑设计研究院有限公司广州510641）摘要：广东省江门市某体育场采用常见的三角形空间立体桁架拱结构作为西侧罩棚长跨方向的主承重结构体系。

体育场悬挑屋盖结构设计方案

体育场悬挑屋盖结构设计方案作品名称：体育场悬挑屋盖结构参赛学校：武汉理工大学参赛队员：曾毓波陈挚奴日合马提专业名称：土木工程、土木工程、土木工程指导教师：武汉理工大学2010 年09 月【摘要】依据“第四届全国大学生结构设计竞赛”竞赛要求，考虑组委会提供的各种规格木材及胶水的力学特性，以结构重量最轻，两种不同等级风压下结构稳定性及材料的刚度强度等设计目标，设计制作了符合竞赛要求的结构模型——体育场悬挑屋盖结构。

通过方案优选、结构设计、理论分析、模型设计及试验分析等一系列过程，对结构模型进行验证，方案可行。

【关键词】下部看台过渡钢板挑篷结构荷载施加位移测量鼓风机目录1．设计说明 (1)2. 总平面图 (1)3. 支柱构件图 (3)4. 梁板件图 (5)5. 主要构件连接图 (7)6. 理论分析 (8)6.1 模型简化 (8)6.2 结构承载力计算 (11)6.3 结构变形计算 (12)7. 试验分析 (16)7.1 试验方案 (16)7.2 试验数据 (17)8. 结论 (17)附录 1 杆件内力 (18)附录 2 杆件验算 (20)参考文献 (20)结构立面示意图：设计说明依据“第四届全国大学生结构设计竞赛”竞赛要求，考虑组委会提供的各种规格木材及胶水的力学特性，以结构重量最轻，在距悬挑屋盖前缘50mm处缓慢施加一重物加载条，测量屋盖前端在重物荷载作用下的竖向位移最小且在悬挑屋盖前1m处设置一鼓风机，进行两档风速加载，第一档为9m/s，第二档为12m/s。

测量并记录9m/s风速下屋盖前端的位移时程最小为结构设计目标，设计制作了符合竞赛要求的结构模型——风乎舞欤。

模型由风叶、塔架和发电机组成。

塔身选用稳定性好的空间三角形桁架；叶片形状采用流线型飞鱼式，巧妙调整攻角和受风面积，最大效率利用风能发电。

建筑材料•木材：桐木，长度1250mm，截面规格有2mm×2mm、2mm×4mm、2mm×6mm，4mm×6mm；1mm×55mm；木材力学性能参考值：顺纹弹性模量 1.0×104MPa，顺纹抗拉强度30MPa。

某体育馆大跨度结构设计分析

某体育馆大跨度结构设计分析邹征敏;何飞平【摘要】某大跨度体育馆外墙倾斜布置,立面存在多次转折,结构竖向荷载传递途径较复杂.文中提出解决大跨度和立面不规则的结构措施,采用SATWE、PK、PREC 等软件进行结构整体弹性分析,以及单榀预应力框架的承载力设计、裂缝和挠度验算及预应力筋配筋量计算等,结果表明本工程采用的变截面预应力框架结构布置方式是安全可靠的,可使大跨度不规则框架结构正常使用极限承载力满足规范要求.【期刊名称】《广东土木与建筑》【年(卷),期】2016(023)008【总页数】3页(P15-17)【关键词】立面不规则结构;大跨度框架;体育馆设计;预应力钢筋混凝土结构【作者】邹征敏;何飞平【作者单位】广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528312;广东博意建筑设计院有限公司广东佛山528312【正文语种】中文1 工程概况某项目位于江西省南昌市，为一个九年制义务学校的综合楼，共2层，首层为食堂，2层为体育馆，整体建筑设计效果及剖面如图1～2，结构平面布置如图3～4所示。

依据项目实际情况及业主要求，主体结构拟采用钢筋混凝土框架结构。

图1 整体建筑设计鸟瞰图依据现行结构设计规范［1、2］，本工程为重点设防类，设计使用年限为50年，抗震设防烈度为6度，设计分组为一组，设计基本地震加速度值为0.05g，场地类别为Ⅱ类（Tg=0.35s），框架抗震等级为三级，大跨度框架按二级采取抗震构造措施，基本风压w0为0.45kPa，地面粗糙度为B 类，基本雪压为 0.45kPa［3］，基础设计等级为乙级［4］。

2 体育馆设计难点与结构措施2.1 设计难点鉴于建筑功能及外形立面特点，本工程2层体育馆结构设计存在以下难点：①A、E轴框架柱斜立布置，立面上存在多次转折（如图2），结构竖向荷载传递途径较复杂；②A、E轴墙体在竖向为倾斜面，无法砌砖，且开有半圆形窗户，施工困难；③2～5轴框架最大外侧宽度35.2m，属于大跨度结构。

体育馆结构稳定性分析与抗震设计

体育馆结构稳定性分析与抗震设计体育馆是一类特殊的建筑结构，其结构的稳定性和抗震设计对于保障人员生命安全至关重要。

本文将对体育馆结构的稳定性进行分析，并提出相应的抗震设计方案。

一、体育馆结构的稳定性分析体育馆作为一个大跨度、大空间的建筑结构，其结构的稳定性是确保其正常运行和使用的基础。

以下将从结构材料、结构形式和结构支撑等方面进行分析。

1. 结构材料体育馆常用的结构材料包括钢材、混凝土和木材等。

钢材具有强度高、刚度大、可塑性好等特点，适合用于大跨度和大空间的结构；混凝土具有良好的耐久性和稳定性，适合用于地下部分或支撑结构；木材则因其轻质、强度高、施工方便等特点，适合用于体育馆的某些局部结构。

2. 结构形式体育馆的结构形式一般包括桁架结构、拱形结构和网架结构等。

桁架结构由大量的杆件和节点组成，具有结构稳定性好、承载能力大的特点；拱形结构则通过形成几何形状的弧线来支撑建筑物，具有良好的抗震能力；网架结构则以网格板和节点构成，具有轻质、抗震性能好的特点。

3. 结构支撑体育馆的结构支撑包括主体结构和地基基础。

主体结构要合理设计和布置，以确保体育馆的整体稳定性；地基基础则要具备足够的承载力和抗震性能，以适应地震荷载的作用。

二、体育馆抗震设计方案为了确保体育馆在地震发生时能够保持结构的稳定，需要进行合理的抗震设计。

以下将从结构刚度、减震措施和耐震能力评估等方面进行分析。

1. 结构刚度体育馆的结构刚度是指结构在受到外力作用时所产生的抵抗变形的能力。

可以通过增加横向刚度和纵向刚度来提高抗震性能。

例如，在主体结构中加入适当的剪力墙、钢梁和拉杆等，增强结构的刚度。

2. 减震措施减震措施是提高体育馆抗震能力的有效方法。

可以采用隔震设备、减振器、阻尼器等工程措施，减小地震力对建筑物的影响。

同时，在结构设计中采用柔性连接、弹性支撑等方式，增强结构的抗震能力。

3. 耐震能力评估在体育馆的设计过程中，需要进行耐震能力评估，以确定结构的抗震性能是否满足相关标准要求。

大跨体育场罩棚结构抗震设计

９０
表４前１０阶周期及相应质量参与系数
从表４可以看出，前面３阶频谱较为稀疏，其中第１、对密集。
第１阶振型以ｘ向（罩棚纵向）平动为主，兼有部分绕Ｙ轴的扭转，第２阶依然以竖向振型为主，并兼有绕ｘ轴的扭转。第３阶振型则以Ｙ向的平动为主，兼有绕ｘ轴的扭转，第４阶以ｘ向的平动为主，兼有绕ｘ轴的扭转；而第５阶则以绕ｘ轴的扭转为主，兼有部分平动，是典型的第一扭转振型。
第１９卷第１期２０１０年１月
Ｕｒｂａｎ（ｂｎ酎删∞ 河南城走季晚学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｅｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ
文章编号：１６７４—７０４６（２０１０）０１—０００１—１０
Ⅷ．１９Ｎｏ．１
Ｊａｎ．２０ｌＯ
大跨体育场罩棚结构抗震设计＊
周海涛１一，靳向红２，吴金志１，孟祥瑞１
（１．北京工业大学，北京１００１２４；２．河南城建学院，河南平顶山４６７０３６）
性、中震可修、大震不倒”的要求。
关键词：钢罩棚；整体分析；ｉｌｌ－分析；弹塑性时程分析；应力比包络；罕遇地震
中图分类号：ＴＵ３５２．１＋ｌ
文献标识码：Ａ
ｌ工程概况本工程位于丹东市新城区，占地面积７００００多一，建筑总面积５０８７６ｒｎ２，为体育场建筑。整个体育
场结构分为混凝土看台和钢结构罩棚两部分，钢罩棚又分为Ａ区大罩棚区域和Ｂ区小罩棚，上敷膜材，见图１。其中，大罩棚的平面投影面积约：１２８９５ｍｓ，其纵向受力体系由前、后两榀空间拱桁架和中间一榀平面桁架组成，横向以前拱平面轴心辐射状布设１８榀小桁架，与纵向桁架组成大跨度空间受力体系，并在接近纵向三分之一处的小桁架间布设平面支撑以增强结构整体性能。拱跨度２８８ｍ，前拱矢高４６ｍ，跨高比６．２６，截面高度１３ｍ，横向宽度７ｍ，为四管空间格构桁架形式，管材型号３２５ｍｍ×１２ｍｍ，端

大跨度体育场台罩棚结构优化设计分析

大跨度体育场台罩棚结构优化设计分析黑龙江省建筑设计研究院1.工程概况本文所分析大跨度体育场看台钢结构最高点高度42.31m，挑檐长度48.06m。

罩棚平面投影为月牙形，总长271.13m，宽97.53m。

根据《钢结构设计标准GB50017-2017》和《空间网格技术规程》（JGJ7-2010），在设计过程中，结构的设计使用年限为50年，结构设计安全等级为二级，建筑防火等级为二级。

基本风压为0.55kN/m2，地面粗糙度类别为B类，风荷载计算用阻尼比去0.02。

抗震设防烈度为7度，基本地震加速度为0.15g，场地土类别为Ⅱ类，设计地震分组为第一组，结构重要性系数取1.1。

2.模型建立与荷载选取2.1 模型建立体育场钢结构罩棚采用3D3S进行分析与设计计算。

结构由双层网壳结构、采光天窗和撑杆组成，利用屋面采光窗作为结构肋加强结构，上面覆盖轻钢檩条和铝合金屋面板系统。

罩棚主体采用焊接空心球网壳结构，天窗结构为钢管相贯节点。

网壳撑杆底端与混凝土柱相连，形成稳定的受力体系。

主要结构构件均采用圆钢管，材质为Q345B两种。

由3D3S建立的整体结构模型如图1所示。

图1 体育场西看台模型图2.2 荷载选取（1）恒荷载：包括构件自重、屋面荷载、灯具线槽、广播摄像器材等。

恒荷载1表示整个罩棚所受恒荷载，为0.50kN/m2。

恒荷载2表示双层网壳所受恒荷载，为0.30kN/m2。

荷载分布如图2（a）与图2（b）所示。

（2）活荷载：取屋面活荷载与雪荷载的最大值。

取0.65kN/m2；基本雪压为0.55kN/m2。

荷载分布图如图2（c）所示。

（3）风荷载：结构的风振系数为1.5。

当风向延长轴方向时，网壳受风吸作用，水平向网壳体型系数为-1.10，竖直向网壳体型系数为-0.60。

当风向垂直长轴方向时，网壳受风压作用，水平向网壳体型系数为0.30，竖直向网壳体型系数为0.90。

荷载分布图如图2（d）-图2（g）所示。

温度效应：温度的变化对大跨钢结构的影响较大，根据气温资料，最高气温为37℃，最低气温为-6℃，设计中对于大跨度双层网壳的温度效应整体考虑升温和降温各30℃两种情况，并要求结构合拢温度为 10℃（构件表面温度）（4）地震作用：采用振型分解法计算地震作用下结构的反应。

当前体育馆结构设计的技术要点分析

当前体育馆结构设计的技术要点分析摘要：本文结合某设计实例，分析了结构设计中体育馆的基础设计、抗震等级的选取、结构选型、结构计算和施工图设计，以下结论可供参考。

关键词：体育馆；抗震等级；大跨度；钢架框架梁某学院新体育馆位于开发区长兴路，地下1层，地上3层，总建筑面积约1.9万m2，结构总高度18.2m。

主要结构平面布置如图1所示。

图1根据地质勘探资料分析，本工程地下室基坑底揭露地层有残积土、全风化岩、强风化岩和松软土层，软硬不均，不宜直接采用天然地基。

稳定的强风化岩埋深不一，层面起伏较大；微风化岩层埋深变化较大，勘察结果显示其稳定岩层仅在西北角分布，且埋深超过25m，场地绝大部分钻孔在孔深超过20m后仍未揭露。

本工程根据场地岩土工程特征，结合建筑工程结构特征，以及工期紧，设计选用施工速度快、成桩质量有保证、检测容易、工期短、造价较低的预应力静压管桩基础，桩径500mm，单桩竖向承载力特征值Ra=2000kPa。

由于基岩面起伏变化大，局部揭露有孤石，可能出现同一承台或相邻承台管桩桩长相差较大，管桩施工时可能会出现断桩的异常情况，因此设计中将根据实际情况采用修改桩位、长螺旋引孔或改用冲（钻）孔灌注桩基础的处理措施。

二、结构设计1结构选型设计本体育馆工程采用现浇钢筋混凝土框架结构，屋面平面尺寸75m×60m，仅在周边设有框架柱，采用60m大跨度钢架框架梁作为主要受力构件，框架梁之间加设次梁，形成钢架结构。

楼面采用现浇钢筋混凝土梁板，楼板及看台板厚度均为120mm。

屋面板采用热镀铝锌彩钢板，单层厚度0.6mm。

周边框架柱为减小截面，与大跨度钢架框架梁连接的柱设计成H型钢混凝土柱，以提高其抗震性能。

2抗震等级的选取本体育馆工程场地类别为Ⅱ类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值0.10g，地震分组为第1组，设计特征周期为0.35s，基本风压值W0=0.5kN m2，体型系数取1.3。

设计使用年限50年，建筑结构安全等级二级。

体育馆结构稳定性分析与抗震设计技术

体育馆结构稳定性分析与抗震设计技术体育馆是承载大型体育活动和集会的场所，因此其结构的稳定性和抗震性非常重要。

本文将对体育馆的结构稳定性进行分析，并探讨一些常用的抗震设计技术。

一、体育馆结构稳定性分析体育馆的结构稳定性主要包括荷载分析、结构模型分析和强度计算等方面。

首先，荷载分析是体育馆结构稳定性的基础。

荷载分析需要考虑到不同体育活动的荷载情况，包括静态荷载和动态荷载。

静态荷载包括自重、楼板荷载和设备荷载等，而动态荷载则包括风载和地震荷载等。

其次，结构模型分析是对体育馆结构进行有限元分析以评估其稳定性的重要手段。

通过结构模型分析，可以了解体育馆的整体响应和局部细节，包括受力状态、位移变形等。

同时，还可以对结构进行验证和优化，确保其在运行过程中的安全和稳定。

最后，强度计算是对体育馆结构稳定性进行评估的关键环节。

通过计算结构的强度，可以确定结构的安全等级，以及结构材料和构件在承受荷载时的极限承载能力。

强度计算需要考虑不同构件的受力情况，包括梁、柱、框架等。

同时，还需要考虑不同构件之间的相互作用，确保整个结构的稳定性和安全性。

二、抗震设计技术为了提高体育馆的抗震能力，工程师们采用了一系列抗震设计技术。

首先，合理选择结构形式是抗震设计的关键。

一般来说，刚性框架结构和加筋混凝土剪力墙结构都是常见的抗震结构形式。

这些结构形式具有较高的刚度和强度，能够有效地抵抗地震荷载。

其次，采用适当的连接和节点设计也是提高抗震能力的重要手段。

连接和节点是结构的薄弱环节，容易发生破坏。

因此，工程师们通常采用加强筋、剪力墙板和抗剪钉等方式来提高连接和节点的抗震能力。

此外，增加结构的阻尼也是提高抗震能力的常用方法。

通过在结构中设置阻尼器、减震器等装置，可以有效地降低地震荷载对结构的影响，保护结构的稳定性。

最后，科学布置结构的质量控制也是必不可少的。

在体育馆的建设过程中，工程师们需要严格控制结构材料和构件的质量，确保其符合设计要求和标准。

某体育场大跨度挑篷钢结构的弹塑性分析与设计

ｏｈｎｔａｒｓｒｓ・ｔｔｓｇｎｈｏｄ－ａｅｅａｔ・ｌｓｉｎｙｉｉｈｍａａｅｓａｒｆｒｎｅｎｔｅｉｉｉｐｅｔｅｓｓａｅｄｅｉｎａｄｔｅｌａ・ｔｔｌｓｏ－ａｔｃａａｓｓｗｈｃｙｂｅｔｋｎａｅｅｅｃｌ－ｓｐｌ
挑的水平长度由３．ｍ渐变为１．ｍ。每片叶０４３９
子两侧的弧形叶边钢管向上扬起，剖面呈Ｖ字横形。该结构的构件均为圆钢管，子上表面覆盖叶
图２挑篷建筑正立面图
张紧的ＰＦＴＥ膜布。中间的６片叶子（～ ⑩ ＠轴）每片均支撑在两个看台柱子上，间距由４５柱．ｍ
杨晖柱丁洁民杨宗林
（同济大学，上海２０９）００２
提
要
某体育场３ｍ悬挑雨篷由树叶形状的结构单元组成。对结构方案与布置进行了研讨，其不０使
但建筑形态优美，而且满足结构受力的要求。介绍了结构预应力态的设计与荷载态的弹塑性计算分析，
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渐变为２７两边的１．ｍ；０片叶子每片均支撑在一

运河亚运公园馆曲棍球场大跨钢罩棚结构设计

1、项目概况运河亚运公园位于杭州市拱墅区申花板块，东至学院北路、西至丰潭路、南至申花路、北至石祥路，占地701亩，总建筑面积18.5万，以育英路为界，分为南北两个核心区域：7500座容量的体育馆位于南区域，为第19届杭州亚运会乒乓球、霹雳舞比赛场馆；5000座容量的曲棍球场位于北区域，为第19届杭州亚运会曲棍球比赛场馆；南北区之间通过下穿育英路的商业长廊广场连接形成整体公园。

运河亚运公园曲棍球场位于公园北区，结构平面形状为椭圆形，屋面结构体系为钢桁架拱结构，是北区的中心建筑，赛后为综合室外体育场。

因其钢罩棚的建筑形态取意于江南的油纸伞，被大家亲切地称为“杭州伞”。

2、设计概念江南油纸伞中国制伞历史悠久，最早的伞相传由鲁班的妻子云氏发明。

纸出现以后，人们在伞纸上刷桐油用来防水的油纸伞。

宋时称绿油纸伞。

以后历代均有改进，最后形成今天的大众用品，使用至今已1000多年。

曲棍球场罩棚的建筑形态取意于江南的油纸伞。

几何上属于直纹面。

罩棚与油纸伞具有相似的使用功能：一个轻盈、圆润而优雅的造型顶为使用者提供遮盖，并提供良好的微型气候。

3、结构设计概况运河亚运公园曲棍球场设计使用年限为50年，建筑结构安全等级一级，抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值0.10g，设计地震分组第一组，场地类别Ⅲ类，建筑抗震设防类别为重点设防类，100年一遇的风压值为0.50kN/m2，地面粗糙度类别为C类，并委托浙江大学进行了风洞试验。

运河亚运公园曲棍球场由罩棚结构与看台结构组成，两者完全脱离。

罩棚结构由两个大跨度拱支撑,拱与拱之间通过拱间斜撑相连,上表面用PTFE（聚四氟乙烯）膜材料覆盖。

其中钢结构由平面桁架或单管连系的桁架拱及单管拱组成，拱脚相交于四个混凝土高支墩上，支座单向跨度约为120m，建筑高度约47m。

看台结构由看台部分的混凝土框架结构与入口大厅处的局部钢结构组成，为混合框架结构，建筑高度约23m。

▲罩棚结构▲看台结构4、结构设计特点罩棚数字化设计根据方案逻辑，罩棚的前、后两条边缘曲线是由两个直立的圆柱面RS1和RS2与二个倾斜平面S1和S2曲面求交后产生，其中RS1与S2相交得到L2，RS2与S1相交得到L1。

体育馆结构稳定性分析与抗震设计技术

体育馆结构稳定性分析与抗震设计技术体育馆是大型公共建筑，其结构稳定性对于人员安全和使用寿命具有至关重要的影响。

本文将从结构稳定性的分析与抗震设计技术两个方面探讨体育馆的结构设计要点和关键技术。

一、结构稳定性分析体育馆结构的稳定性是指在受到不同荷载情况下，能够保持建筑物整体的平衡和稳定，不发生倾覆、侧移或其他失稳现象。

在设计体育馆结构时，需要进行静力和动力两方面的稳定性分析。

静力分析主要考虑馆内承受的自重、荷载和地震力等静态荷载的作用下的结构稳定性。

设计时需要合理选择材料和断面尺寸，确保承载能力满足要求。

此外，稳定性分析还包括对结构的整体平衡、重心位置以及倾覆和滑移的安全系数的计算和评估。

动力分析则关注地震力对体育馆结构的影响。

地震是造成建筑物损坏的主要因素之一，因此，抗震设计是体育馆建筑中非常重要的一环。

地震力的大小与频率的变化对结构产生的影响是必须考虑的因素，通过进行地震响应谱分析和时程分析，设计师可以更准确地评估结构对地震的响应，从而采取相应的措施来保证结构安全稳定。

二、抗震设计技术1. 基础和地基处理在体育馆的抗震设计中，基础和地基是最重要的部分之一。

合理的基础设计可以分散地震力，减小结构受力，并且通过选择适当的基础形式和加固措施，提高整体结构的抗震能力。

2. 结构形式与材料选择在体育馆的结构设计中，常见的有钢筋混凝土结构、钢结构和框架结构等。

不同结构形式的选择取决于不同的要求和使用需求。

而对于材料的选择，则需要综合考虑材料的力学性能、抗震性能以及可施工性等因素。

3. 柱、梁和墙体设计合理的柱、梁和墙体设计对于体育馆结构的抗震性能至关重要。

在设计过程中，需要考虑结构的刚度分布、荷载承载能力以及节点连接的强度等因素，以确保结构在地震情况下不会出现严重破坏。

4. 设计地震力计算和合理布置抗震支撑地震力计算是指根据工程所在地的地震烈度和场地条件，计算出作用于建筑物的地震作用力大小。

在抗震设计中，合理的布置抗震支撑也是确保结构抗震能力的重要措施之一。

大跨屋盖结构抗风设计

（3）时程分析法。即直接运用风洞试验测得的风压时程作用于屋盖结构而进行风振响应时程分析。首先建立屋盖结构的有限元模型，然后通过动力计算得到结构的动力响应，统计结构动力响应从而算得结构的风振系数。这种方法思路简单，计算复杂而且耗时较多，但精度高，可靠性好，适用性强，可以计算结构非线性。
（4）模态力法。这种方法的优点是计算简便，缺点是不能考虑结构的非线性。
一. 解析法
在平面上规则布置的屋盖结构中，只有一些典型结构有准确解答。在此仅简单介绍矩形弹性薄板的计算。弹性薄板是厚度比平面尺寸小得多的弹性体。弹性薄板弯曲的 Kirchhoff假设是：
a. 板振动时的挠度比其厚度要小的多，中面（平面与中面重合）为中性面，中面上无应变。
b. 垂直于中面的法线在板弯曲变形后仍然是一根直线，并垂直于挠曲后的中性面，即忽略剪切变形，称之为直法线假设。
p(x,
y,t)
p(x, y,t) 为单位面积上的动力荷载；
D Eh3
12(1 2 )
为板的抗弯刚度；44 x4 Nhomakorabea2
4w x 2 y 2
4 y 4
为直角坐标系中的二重Laplace算子。
二. 能量法
由于大跨屋盖结构往往比较复杂，用解析法其自振频率十分困难，只能通过近似方法来分析其振动特性和动响应。近似方法的理论基础是能量法。能量法以能量守恒定律为依据，任一时刻总能量为一常数。
7.1 概述
随着现代建筑材料和施工技术的发展，以及人们对使用空间要求的日益提高，大跨度屋盖结构不断涌现，并广泛应用于候机厅、体育馆、会展中心、展览馆等公共建筑。大跨度屋盖结构具有质量轻、柔度大、自振频率低、阻尼小等特点，因而风荷载成为控制屋盖结构设计的主要荷载。而且这类结构往往比较低矮，在大气边界层中处于风速变化大、湍流度高的区域，再加上屋顶形状往往不规则，其绕流和空气动力作用十分复杂，所以这种大跨屋面结构对风荷载十分敏感，尤其是风的动态响应。

某体育馆大跨度屋盖钢结构设计

新疆通艺市政规划设计院新疆乌鲁木齐概要：内蒙古某体育馆直径98.6米，跨度最大91.8米，建筑面积约1.8万平方米，地下一层，地上四层，高33米，屋盖采用空间钢管桁架结构设计，桁架高3.6米，屋盖中心采用玻璃球顶，直径20米，中心凸起的玻璃屋盖采用单层网壳结构，本文对此建筑进行系统分析，供类似结构设计参考。

关键词：体育馆、大跨度、屋盖、钢结构1工程概况本工程规划地址位于内蒙古某市，建筑造型美观大方，融入了蒙古包等多种当地文化元素，是一座富有民族特色的体育文化建筑。

建筑面积约1.8万平方米，地下一层，地上四层，高33米。

效果图见：图1 轴测图、图2 立面图图1轴测图图2立面图本工程主体结构采用混凝土框架，基础采用独立基础+防水筏板。

屋面最大直径98.6米，跨度91.8米，两侧各悬挑3.4米，采360度卷边压型彩钢板屋面，屋面结构为空间钢管桁架结构，屋顶局部采用玻璃球面，直径20米，考虑结构透光和美观性，综合各方意见，中心凸起的玻璃屋盖采用单层网壳结构。

如下所示：图3图32荷载取值（1）恒载标准值（含檩条）：彩钢板0.6KN/m2。

玻璃屋面1.5KN/m2。

恒载按展开面积计算，实际加载时根据屋面坡度进行计算放大。

（2）屋面活荷载标准值： 0.5KN/m2。

屋面活荷载按实际投影面积进行加载。

计算时应考虑半跨不均匀分布。

（3）风荷载标准值：根据《建筑结构荷载规范》，按100年重现期取基本风压：0.6kN/m2,地面粗糙度B类，由于建设方不能提供风洞试验报告，风荷载体形系数参考规范取值-0.6~-0.8，屋顶突出屋面局部考虑正风压0.6。

（4）雪荷载标准值：根据《建筑结构荷载规范》，按100年重现期取基本雪压：0.3kN/m2,雪荷载准永久值分区为Ⅱ类，屋面造型周边为凹型，需考虑积雪荷载。

（5）地震荷载：地震设防烈度为7度.基本地震加速度值为0.15g，地震分组为第一组，阻尼比为0.035，场地类别为Ⅲ类,场地特征周期为0.45秒。

有关大跨度体育馆屋盖结构设计探析

有关大跨度体育馆屋盖结构设计探析摘要：本文结合某大跨度体育馆的管桁架屋盖结构设计工程设计, 介绍空间管桁架结构的计算方法、主桁架平面布置及支撑平面布置、主桁架设计、杆件及节点设计和屋面排水沟节点设计等内容。

所得出的结论具有一定的指导意义和工程应用价值。

关键词: 结构设计; 空间管桁架; 相贯节点空间管桁架造型别致新颖, 具有优秀的静、动力特性和良好的经济技术指标, 施工方便。

非常适用于复杂多变的建筑形式。

空间管桁架既可以很好地满足建筑要求, 又能够使结构达到安全、适用、经济等性能指标, 符合钢结构的最新设计理念, 现在已经被大量地应用在大跨度公共建筑中。

管桁架中钢管截面具有一系列独特的优越性能,主要有以下几个方面:(1) 圆管和方管的管壁一般较薄, 截面回转半径较大, 故抗压和抗扭性能好。

对称截面形式使得截面惯性矩对各轴相同, 有利于单一杆件的稳定设计。

截面的闭合提高了抗扭刚度, 对板件局部稳定性而言,闭合截面也优于有悬挑板件的开口截面。

在许多场合下, 建筑师也愿意利用钢管外观简洁的特点表达其建筑意图。

(2) 在截面积相同的型钢中, 钢管外表面积最小, 这就使得钢管与大气的接触面积最小, 加之钢管往往会两端封闭, 内部不会生锈, 这就大大减少了防腐防火涂层的材料消耗和涂装工作量。

而且钢管结构较易于清刷、油漆, 故维护更为方便。

(3) 钢管截面的流体动力特性好。

承受风力或水流等荷载作用时, 荷载对钢管结构的作用效应比其它截面形式结构的效应要低得多。

(4) 钢管加工便利。

随着多维数控切割技术的发展, 钢管的相贯线切割已经不再是难题, 国内许多钢结构加工厂家已经掌握了这项技术。

鉴于这种结构体系的优点及大量的工程案例, 在某多层大跨体育馆的屋盖钢结构设计中拟采用这种结构体系。

某中学多层大跨体育馆坐南朝北, 东西长约85m, 南北宽约47m, 建筑面积约为7680m2 , 总共四层。

下部结构为多层普通钢筋混凝土框架结构, 屋盖采用空间管桁架结构。

大跨体育场罩棚结构抗震设计

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大型体育场看台罩棚抗风研究

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江门市某体育场超限大跨罩棚钢结构设计

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最新体育馆大跨度钢结构屋盖的结构设计

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某体育场大跨度挑篷钢结构的弹塑性分析与设计

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