浅谈大跨度建筑结构设计内容摘要：
图 国家体育场工程为特级体育建筑，主体结构设计使用年限 100年，设计基准期为 50 年，耐火等级为一级，结构安全等级为一级，结构重要系数为 ；场地类别为Ⅱ类 ~Ⅲ类，抗震设防烈度为 8 度，抗震 设防分类乙类，设计地震分组为第一组，人防等级 6 级（物资库），地下防水等级 1 级。 国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴方向最大尺寸为，短轴方向最大尺寸为，最高处高 69m，最低处高 40m，中间开口南北长 图 182m，东西宽 124m，主体钢结构形成整体的巨型大跨度，交叉旋转编织式“鸟巢”结构。 体育馆看台为钢筋混凝土框架支撑的碗形结构，两部分在结构体系上相互脱开。 大跨度的屋盖支撑在 24 根桁架柱之上，柱距 为。 屋盖结构采用交叉平面桁架体系，住桁架围绕屋顶洞口环梁放射型布置。 国家体育场造型非常独特，构件尺寸巨大，存在大量扭曲构件，很多方面均超出现有技术的涵盖范围，其设计、加工制作及安装难度前所未有，具有极大的挑战性。 在设计中大量采用新技术、新材料、新工艺，进行了许多研究工作和技术创新，填补了国内多项空白，很多成果达到国际先进水平。 设计过程中取得了以下成果： （ 1） 首次在我国建筑工程中采用三维建模软件 CATIA 解决复杂空间结构的建模问题； （ 2） 采用国产优质高强、高性能超厚钢板，对于改善结构的安全 性与施工性能、控制用钢量起到重要作用； （ 3） 首次提出风振系数的计算方法，解决大跨度结构下的风致响应问题； （ 4） 提出大跨度结构温度场计算方法，合理确定合拢温度与最大正、负差； （ 5） 在 ANSYS 软件平台开发设计与优化功能，用于大跨度结构的优先设计； （ 6） 提出根据焊接薄壁箱结构中板件的应力状态确定有效宽 度的方法，并结合薄壁箱形构件在拉、压、双弯、双剪、扭等各种受力状态的设计公式； （ 7） 提出空间扭曲薄壁箱形构件的计算方法与设计方法； （ 8） 提出空间扭箱形构件的空间表示方法； （ 9） 提出桁架单 K 节点与双弦杆 KK 节点的设计方法； （ 10） 提出桁架柱内柱节点与外节点的设计方法； （ 11） 提出桁架柱柱脚的成套设计方法。 上述成果均已应用于国家体育场大跨度钢结构设计中，对于保障结构的安全性，有效控制经济指标有。阅读剩余 0%
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