中华钢结构论坛 China Structure Forum

标题: 2010年上海世博会中国馆设计简介 [打印本页]

作者: jian3399 时间: 2010-4-15 23:18 标题: 2010年上海世博会中国馆设计简介

设计单位：华南理工大学建筑设计研究院/清华大学建筑学院北京清华安地建筑设计顾问有限责任公司/上海建筑设计研究院有限公司
结构设计：方小丹、韦宏、陈福熙、许名鑫、周汉香、林瑶明、林凡

国家馆结构体系：
采用钢筋混凝土筒体＋组合楼盖结构体系。利用落地的楼电梯间设置四个18.6m×18.6m的钢筋混凝土筒体作为抗侧力结构。四个落地筒体除承担竖向荷载外，还承担风荷载及水平地震作用。依建筑的倒梯形造型，设置了20根800×1500的矩形钢管混凝土斜柱，为楼盖大跨度钢梁提供竖向支承，满足了室内没有柱子的大空间建筑使用功能要求。楼盖一般采用密肋钢梁－混凝土板组合楼盖。

国家馆结构设计特点：
展区部分层叠出挑，至屋面由混凝土筒体出挑34.75m，不但使竖向质量分布不均匀，还使楼盖的转动惯量大，导致结构的扭转周期成为第一周期。为此设计中采用了通过增大结构平动刚度来控制结构扭转反应而不控制结构周期比的思想，并采取了以下主要加强措施：
1）在各混凝土筒体的转角部位设置方钢管，除方便与钢管混凝土斜柱的连接外，更主要的是可提高混凝土筒体的极限变形能力，提高结构的抗震性能；2）剪力墙的抗震等级提高至特一级，适当提高底部加强区剪力墙的水平分布筋配筋率至0.6%，控制筒体剪力墙在大震弹性作用下的剪应力水平不大于0.1fck，控制筒体剪力墙的轴压比不大于0.4，连梁内增设型钢；3）加强建筑外围作为建筑造型骨架的桁架与斜柱的连接。计算分析和振动台试验结果均表明结构具有较好的承载力和延性，最大位移比约为1.20，扭转反应较小，可达到预定的抗震性能目标。
为让33.3m标高楼盖自相平衡地受压来承担更多的斜柱根部的水平分力，尽可能减少剪力墙承受的剪力，除增大该标高楼板厚度外，还将该标高筒体内连梁的尺寸加大至700×3500，以增强其轴向刚度。
从整体上说，斜柱引起其上部楼（屋）盖受拉、下部楼盖受压，所以组合楼盖的楼板采用平板式，模板采用钢筋桁架模板。
中国馆临近地铁M8线，为减少对地铁的扰动，采用钻孔灌注桩基础，桩底后压浆，并将桩径加大至850mm，桩长加长至65m，以层 9 粉细砂层为桩端持力层，并适当降低了桩的承载力取值。

作者: 燕子清风 时间: 2010-4-18 21:38

学习一下！！！了解！！！！1

作者: wbinbin2007 时间: 2010-4-19 20:12

补充一下，中国馆超限的部分主要是两条：

1. 由于倒梯形的建筑造型使结构上部楼层的转动惯量逐渐增大，导致结构的第一振型为扭转振形。结构扭转为主的第一自振周期Tt与平动为主的第一自振周期T1之比大于0.9，未能满足《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)[3]4.3.5条的要求。
2. 同时，由于本工程的中间部分为32.7mX32.7m的中庭，在标高38.55m～46.65m间楼板错层布置，使得楼层平面布置局部不连续。

参考文献：
1.同济大学土木工程防灾国家重点实验室. 中国2010年上海世博会中国馆国家馆结构模型模拟地震振动台实验报告
2.方小丹, 韦宏, 陈福熙等. 上海世博会中国馆国家馆结构设计与研究. 建筑结构, 2009, 39(5): 84-89.

作者: hb100 时间: 2010-4-24 13:41

太厉害了，不是一般人能设计的

作者: OCTAGONAL 时间: 2010-5-15 09:29 标题: 不太理解

我就搞不清楚这个东西能作为一个新事物出现在未来吗?
你说它仅仅是一个概念吗……………………从哪里我反正是没有看出将来会对未来有什么影响。
假如这个永久性建筑出了问题会有没有人来担待这个事情！

作者: 又见飘 时间: 2010-5-17 14:34

作为一个纯建筑体，中国馆在结构设计上值得研究。请问结构分析是用什么软件完成的？

楼上的几位有条件的贴几张图片上来看看。

作者: 杭萧汉得邦 时间: 2010-6-2 15:02

楼承板就是采用自承式钢筋模板，整体刚度好，施工速度快。

附件: 板.jpg (2010-6-2 15:02, 45.89 K) / 下载次数 2
http://okok.org/attachment.php?aid=123722

作者: vorset 时间: 2010-6-7 00:49

多谢楼主分享，学习了！

作者: ossifrage 时间: 2010-6-13 13:51

华南理工大学设计院方小丹总工设计的中国馆结构，受力明确、传力直接。这可能就是总工与普通设计人员在第一眼看到建筑方案时处理结果的差异吧

附件: 未命名.JPG (2010-6-13 13:57, 67.86 K) / 下载次数 2
http://okok.org/attachment.php?aid=124039

作者: wbinbin2007 时间: 2010-6-13 16:18

又见飘 wrote:
作为一个纯建筑体，中国馆在结构设计上值得研究。请问结构分析是用什么软件完成的？

楼上的几位有条件的贴几张图片上来看看。

结构弹性整体分析采用ETABS和PKPM/PMSAP软件；
竖向地震作用分析采用ETABS和PKPM/PMSAP软件；
结构弹塑性静力分析采用PKPM/EPDA和MIDAS软件；
结构弹性时程分析采用MIDAS/Gen软件；
结构弹塑性时程分析采用PKPM/EPDA软件；
钢管混凝土斜柱的屈曲分析采用ANSYS和SAP2000软件；
楼盖的竖向振动分析采用SAP2000和ETABS软件；
斜柱交汇处节点应力分析采用ANSYS软件。

作者: 鱼嬉水 时间: 2010-6-13 18:50

很深奥啊，咀嚼啊！反刍。。。

作者: huninged 时间: 2010-6-13 22:22

好好研究下，先收藏了

作者: huahua_ji 时间: 2010-6-21 22:59

好好学习好好学习争取天天进步

作者: hanrry 时间: 2010-6-22 15:12

去上海看馆回来了
中国馆真是气派
要是能看到设计图纸就好了
不过在这里学到理念了，谢谢

作者: wwbz 时间: 2010-7-6 16:17

中国馆真是气派
要是能看到设计图纸就好了
不过在这里学到理念了，谢谢

作者: menok_am 时间: 2010-7-8 17:09

客观地说，外形新颖，结构上，并无多少特别之处

作者: phi 时间: 2010-7-19 09:57

既然有2条超限，那么是如何论证这2个超限的呢？有什么数据或者通过什么试验来支持呢？请教了。

作者: qiulu111 时间: 2010-7-27 18:14

结构弹塑性时程分析采用PKPM/EPDA软件；
钢管混凝土斜柱的屈曲分析采用ANSYS和SAP2000软件；
楼盖的竖向振动分析采用SAP2000和ETABS软件；
斜柱交汇处节点应力分析采用ANSYS软件

以上分析应该采用功能更加强大的ABAQUS来做，因为非线性各种软件做出来误差是不一样的，比如ANSYS来做这个非线性结果十分不可靠，甚至很可笑。

作者: ossifrage 时间: 2010-8-10 13:44

中国馆从结构开始设计到主体结构封顶大概是一年的时间，在建筑方案还没最终确定的情况下已经先打抗拔桩了。其间这个领导那个领导来视察会提这样的那样的布展要求，比如国际展览局的领导来也会提展览需要对建筑要求的建议。非线性分析只是工具，如果从结构方案到每次修改都过于依赖非线性分析就把事情搞复杂了。没有非线性分析的时候帝国大厦等已经建成了，没有abaqus西尔斯大厦等也盖起来了。如果，极端情况，如果目前由abaqus结果来决定（不是验证或指导）设计，那有些建筑将“十分不可靠，甚至很可笑”；如果abaqus不卖给中国，中国的建筑就全要找美国来设计才能保证安全了？结构工程师需要依赖计算软件，但优秀的结构工程师应该努力去根据力学原理、材料性能来驾驭计算软件而不是依附计算软件。

作者: 风无涯 时间: 2010-9-3 14:36

SB场馆的建筑书籍不知道有么有专门出版，外面都是看一个热闹
希望有相关的图纸，从结构概念和细部的处理都有详细介绍
不然结构专业能力还是没有提高

作者: shenlong6969 时间: 2010-9-5 10:49

很深奥呀！菜鸟有点晕

作者: xuechonglove 时间: 2010-9-25 13:29 标题: 学习

好，有品位，值得一看

作者: airwst 时间: 2010-10-20 09:36

初出茅庐~~~目前掌握的只有PKPM和SAP2000~
以我目前的认知是一般用PKPM做混凝土结构~用SAP2000做钢结构~~~

而中国馆用了那么多软件~~~
我想请教下~~~为什么那样选呢？
有什么根据没有？或者说各种软件的不同点、优劣在哪？
求解~谢谢

作者: cvengineer 时间: 2010-10-20 22:10 标题: 其实是山寨

中国馆的外形设计借鉴了1967年世博会的一个场馆

作者: cvengineer 时间: 2010-10-20 22:13 标题: 其实是山寨

外形设计借鉴了1967年世博会的一个场馆

附件: 图片1.jpg (2010-10-20 22:13, 44.51 K) / 下载次数 1
http://okok.org/attachment.php?aid=127745

作者: pdizgs 时间: 2010-11-12 12:31

走在中国馆旁边确实感觉不一样，自豪感油然而生。本贴结合专业知识简介介绍了主要特点以及超限部分，使自己对这样的大型公建有了一点了解，谢谢楼主。

作者: winthing 时间: 2010-11-14 20:26

我想问下，中国馆是怎么施工的啊。外面的施工围护结构什么样的？

作者: zhangsw4458 时间: 2010-11-26 13:16

上面几款软件除了ETABS其他都用过一点，不是很精。但我感觉不管什么软件，也只是个工具，最主要的还是在于工程师的理念和对结构的了解。
那两条超限是怎么论证的，
还有要是有施工照片就好了

作者: michaelzhouxuan 时间: 2010-11-30 10:15 标题: 非常感谢

非常感谢，你的资料非常有用

作者: xuechonglove 时间: 2010-12-4 20:54 标题: 很不错

确实设计的很好啊，有特色

作者: houshaoying 时间: 2010-12-25 20:58

学到很多，谢谢分享，希望有更多结构方面的资料进行分享！
理念很重要！

作者: xinxing82 时间: 2010-12-31 14:51

我学学学，给力！我想设计特点还不全面！

作者: glf1000 时间: 2011-9-30 15:57

以前听过方总讲课，他一直认为第一周期是扭转并不可怕，扭转的结构一样可以有延性概念

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