大跨空間結構選型及抗震性能分析

金奇峰，劉慶江

(北京維拓時代建筑設計有限公司,北京 100020)

隨著時代的發展，空間結構在大型體育館、會展中心、候機廳、大型宴會廳等大跨度公共建筑中得到廣泛應用，在荷載作用下，其具有三維受力、空間協同工作的特性，可以充分利用材料特性，適應不同建筑功能和造型的需求。項目建筑功能為宴會廳，該文選用兩種空間結構方案做對比分析，以更好地了解空間網架和立體桁架結構的受力特點和抗震性能。

1 結構方案

1.1 結構主要設計參數

某項目建筑功能為宴會廳，長39 m，寬27 m，結構高度為28 m；項目位于8度(0.2g)地區，場地類別為Ⅲ類，地震分組為二組，設防類別為丙類，安全等級為二級，基本風壓為w0=0.45 kN/m2，屋面體形系數為-0.6，地面粗糙類別為B類，設計基準期為50年。

1.2 結構布置

項目柱距如圖1、圖2所示，柱截面為800 mm×800 mm，在結構高度為13 m處有框梁拉結，梁截面為300 mm×800 mm。梁柱混凝土等級為C30，鋼筋采用HRB400；屋蓋采用圓鋼管截面，材料為Q355。屋蓋采用輕型屋面，根據結構跨度及建筑功能要求，屋蓋形式擬采用空間網架結構與立體管桁架結構，現對兩種結構形式的合理性進行對比研究，以確定更加合理的結構形式。

1.3 結構選型

結構方案一采用空間網架結構，網架結構是一個空間鉸接的桿系結構，在外力作用下不允許幾何可變，故首先必須保證結構為幾何不變結構。屋蓋結構為周邊支承形式，短跨為27 m，短跨與長跨的比值約為0.7,初步選為正交正放四角錐網架。網架跨度為27 m，網格尺寸約為跨度的1/6至1/12；……