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【实例分析】某剧院双曲面与倒锥面组合网壳结构

来源:网络 　作者:韩晓飞 徐承强 杜文风 　日期:2010-1-4
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摘要: 以某大剧院为工程背景，对双曲壳和倒置圆锥壳组合而成的复杂钢网壳屋盖进行了研究，着重对前后屋盖结合处的力学性能和节点连接进行了探讨。为消除前屋盖玻璃幕墙内的较大温度应力，本文提出了一种实现前屋盖与主桁架两向位移耦合连接的新型节点形式。这种节点具有可实现一向滑动、两向约束；节点与主桁架的接触面面积大、连接可靠；节点内的各个构件都由钢板直接切割和焊接而成、无特殊构件等优点。对结构进行了整体稳定分析，并对混凝土楼层和环向杆件的影响进行了讨论。

关键词: 组合钢网壳；节点；温度应力；测试
　　1. 概述

　　一些形状规则的空间网壳结构，如球面、圆柱面、抛物面等，许多学者均对其空间形状、几何拓扑、动力及稳定性能、敏感性分析、结构优化与评估等进行了研究[1-8]。但为了建筑效果的表达，一些工程通常将不同规则形状的网壳进行有机组合，组合后的网壳虽然在某些方面仍然保留原有形状的一些性质，但结构的整体性能往往呈现出较大的不同，而网壳与网壳连接处的分析和节点处理更是新提出的问题。本文研究了由双曲壳和倒置的圆锥壳组合成的复杂钢屋盖结构的一些关键问题。


　　某大剧院总建筑面积约为五万平方米，其建筑造型由一个双曲面和一个倒置的圆锥面相交组成的钢屋盖结构形成大剧院的主体建筑外形，远看似一弯新月，如图1(a)所示，充分体现了建筑特点。

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