体育场结构设计_案例分析_

图1
2 设计依据 《建 筑 结 构 可 靠 度 设 计 统 一 标 准 》
（ GB50068—2001） 《建筑结构荷载规范》 （ GB50009 － 2012） 《混凝土结构设计规范》 （ GB50010 － 2011） 《建筑地基基础设计规范》 （ GB50007 － 2002） 《岩土工程勘察规范》 （ GB50021—2008） 《预应力混凝土结构抗震设计规程》 （ JGJ 140
筑构件的耐火等级为二级。 框架及剪力墙抗震等级： 计算抗震等级为二
级，抗震构造措施为一级。 （1） 风荷载： 基本风压： 0. 35kN / m2 （100 年
一遇），地面粗糙度： B 类，风荷载体形系数和风 振系数参照风洞试验取值。
（2） 雪荷载： 基本雪压： 0. 45kN / m2 （100 年 一遇） 。
（3） 抗震设防： 本地区抗震设防烈度为 6 度， 设计基本地震加速度： 0. 05g，设计地震分组： 第 一组，特征周期为 0. 35s，建筑场地土类别： Ⅱ类。 3 采用的计算软件
（1） 使用中国建筑科学研究院 PKPMCAD 工 程部编制的结构分析程序 《结构空间有限元分析 与设计软件 SATWE （2011 年 11 月版） 》 进行下部 混凝土结构的分析与设计。
－ 2004） 《建筑抗震设计规范》 （ GB50011 － 2011） 《建筑工程抗震设防分类标准》 （ GB50223—
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2008） 《钢结构设计规范》 （ GB50017—2003） 建筑结构的安全等级： 一级，结构重要性系数
为 γ = 1. 1。 结构设计使用年限： 100 年 （ 耐久性） 设计基准期： 50 年 建筑抗震设防类别： 乙类 （重点设防） 地基基础设计等级： 甲级 结构构件的耐火等级： 为甲级体育建筑，其建
1 工程概况 该工 程 位 于 江 西 省 南 昌 市，占 地 面 积 约 合
3. 69 万 m2 ，看台座椅位置14 000个，一层为商铺， 二层和三层为看台和部分功能用房。体育场外侧设 置四部疏散楼梯。体育场的俯视图为直径 216. 8m 的圆形，下部三层看台结构为钢筋混凝土框架结 构，梁板均为混凝土结构； 屋面部分其结构形式为 屋盖结构为空间异型钢网架体系，为轴对称布置， 竖向沿平面方向有一个坡度，屋盖支撑在 V 字形 钢管支柱，里侧支柱为混凝土框架支柱，沿支座周 圈设置网格加强带，起到环梁的作用，增强结构整 体性。节点采用焊接球节点和螺栓球节点，周圈挑 出部分采用相贯焊节点，两个体系互为支撑，共同 作用，形成稳定合理的结构整体。网架部分和主体 框架基本分开计算，网架部分由网架公司进行计 算，网架公司计算完成后向主体结构提供各个支点 的竖向、水平、弯矩荷载。屋面网架结构要进行风 洞实验，或者进行数值风洞模拟，提供更准确的荷 载。墙面采用再生木板结合玻璃幕墙，屋面板采用 再生木板。体育场鸟瞰图如图 1 所示。
（2） 使用同济大学的工程设计软件 3D3S （ V 8. 0） 对钢结构进行模拟分析与设计。
（3） 使用 SAP2000 （ V12） 用于总装模型分析 与计算及下部混凝土结构的分析、设计与验算。
进行 pkpm 建模，首先依据建筑条件及屋面管 桁架支点位置进行底部框架柱位布置，一层商服即 为常规框架结构； 二层为看台，看台梁平面布置完 后需要调整竖向的节点标高，即网格生成 /上节点 高 /指定两个节点高，用看台顶点高和看台最低点 高度来控制完成，完成二层结构框架布置； 用同样 的方法来完成三层看台结构布置。四层即为屋面， 用混凝土梁模拟钢桁架建模，假设钢架部分完全刚
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体育场结构设计（ 案例分析）
韩秀梅
（ 黑龙江省林业设计研究院）
［摘 要］ 以具体工程实例探讨体育场结构设计过程中常见的问题，如看台梁布置、底部钢筋混凝土框架如何与上部网架结 构结合等。 ［关键词］ 体育场；钢筋混凝土框架；网架
Structure Design For Stadium（ Case Analysis）
来稿日期： 2013 － 09 － 30
性，按刚性楼板假设进行计算。模型建成如图 2 所 示。屋面荷载为网架公司提供，活荷载 0. 5kN / m2 。 设置参数后进行计算。
图2
4 计算结果 刚度比结构刚重比 Di * Hi / Gi 大于 10，能够
通过高规 （5. 4. 4） 的整体稳定验算； 周期比第一 扭转周期 / 第一平动周期 = 0. 6574 /0. 7337 = 0. 896 ≤0. 9 满足； 抗震规范 （5. 2. 5） 条要求的 X 向 Y 向楼层最小剪重比 = 0. 80% 满足；
X 方向 Y 方向的有效质量系数： ≤90% 不满 足； 位移比 X，Y 方向层间位移角大于 1 /550 满 足。有效质量不满足进行调整，加大支柱柱截面， 支柱为钢芯混凝土柱，外侧桁架支柱为钢柱，计算 后其他参数满足，有效质量系数仍旧不满足，反复 调整，继 续 增 大 竖Βιβλιοθήκη Baidu向 刚 度，增 加 振 型 数，计 算 通过。 5 结束语
此案例主要介绍体育馆建模过程本人遇到的几 点问题，仅供同行们参考。 参考文献 ［1］ 蔡敬林． 浅谈我国土建工程中结构的安全性设
计 ［J］． 林业科技情报，2012，01： 54 － 55． ［2］ 张传隆． 关于采用 CFD 对塔架基础设计的优
化 ［J］． 林 业 科 技 情 报，2012，03： 58 － 59 + 62． ［3］ JGJ7 － 91，网架结构设计与施工规程． ［4］ GB50010 － 2010，混凝土结构设计规范． ［5］ GB50011 － 2010，建筑抗震设计规范．
Han Xiumei （ Forest Designing And Ｒesearch Institute Of Heilongjiang Province） Abstract：Based on the example of detailed project，the particle mainly discusses the common problems in the design of the stadium structure design such as stand boom layout and the combination between steel concrete frame of bottom and upper grid structure． Key words：stadium； steel concrete frame； grid structure