中國“生態(tài)廊”玻璃采光頂和幕墻設(shè)計(jì)與施工

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一、工程概況
    重慶中國三峽博物館是國家批準(zhǔn)建設(shè)的現(xiàn)代化大型博物館(見圖一),位于重慶市人民大禮堂中軸線西端地塊上。與正對面重慶市人民大禮堂及中間重慶市人民廣場共同組成"三位一體"的城市標(biāo)志性建筑群,是對外開放的重要窗口,國際間文化交流的主要舞臺(tái),也是新的文化旅游景點(diǎn)。本工程總建筑面積42497平方米,地面以上高度25.200米?!吧鷳B(tài)廊”區(qū)位于建筑的正入口處,空中俯視如一輪彎月,正視如一帽檐。整個(gè)“生態(tài)廊區(qū)”包括斜向采光頂及外立面玻璃幕墻,完全是現(xiàn)代建筑技術(shù)的產(chǎn)物。
    圖一 重慶中國三峽博物館
    二、“生態(tài)廊”結(jié)構(gòu)支承體系
    博物館“生態(tài)廊”傾斜角度為35度左右。平面直線長124米,弧長152米,中間最寬處約15米,高度7.6米-23.6米。為一空間曲面玻璃采光頂,其支承結(jié)構(gòu)采用空間鋼桁架和預(yù)應(yīng)力拉索桁架組合而成?!吧鷳B(tài)廊”頂部有14榀斜向梭形空間鋼桁架(見圖二、三),上下兩弧形空間三角鋼桁架組成封閉月牙形,中間設(shè)計(jì)兩道弧形平面鋼桁架。在上下鋼桁架間布置斜向魚腹形預(yù)應(yīng)力索桁架(見圖四)。
    圖二 結(jié)構(gòu)平面布置圖
    采光頂頂部荷載傳力路徑為:玻璃面板-索桁架―弧形鋼桁架―梭形鋼桁架―主體結(jié)構(gòu)?!吧鷳B(tài)廊”立面為全玻璃幕墻,水平荷載由玻璃肋承擔(dān),重力荷載由吊掛玻璃肋傳遞由上部的三角鋼桁架承擔(dān)。
       三、“生態(tài)廊”的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算
    1、魚腹形索桁架結(jié)構(gòu)分析計(jì)算
    1.1、計(jì)算模型
    魚腹形索桁架是用索來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的鋼桁架,施加預(yù)應(yīng)力使拉索在整個(gè)受力過程中始終受拉,通過設(shè)計(jì)成魚腹形來抵抗正負(fù)風(fēng)壓。用美國分析軟件ANSYS中的link10拉桿單元模擬拉索和link8單元來|來源|考試|大|模擬中間的懸空桿建模。
    1.2、魚腹形索桁架計(jì)算結(jié)果分析
    a、索桁架水平位移位移9.328mm, 豎向位移11.661mm,總體位移為14.278mm。見圖六。
     ,滿足規(guī)范要求。
    b、φ14拉索拉力拉力為21.741kN,滿足強(qiáng)度要求。