1 前言
广州歌剧院的主承重结构体系为采用箱形截面构件的空间折面网格结构（词条“网格结构”由行业大百科提供），焊接相贯节点（词条“节点”由行业大百科提供），围护结构采用玻璃和石材形成的帷幕体系。玻璃帷幕直接支承在T形截面构件组成的网格结构，而石材部分帷幕下面则采用了主次檩网格支撑的无穿透金属屋面体系。由于主体结构和围护结构几何形状的不规则性、连接构造的复杂性，给围护结构的抗风、抗震设计、温度作用分析和连接节点的受力安全性能提出了更高的要求，有必要进行深入的分析和试验研究，发展和改进分析计算方法，为广州歌剧院的设计和施工可行性、主体结构和围护结构的安全性与耐久性提供可靠依据，同时也给类似工程项目的分析与设计提供技术基础，以及行业标准制订积累技术储备。
广州歌剧院是广东省第一座大型的音乐剧场，其外形就像是珠江水冲刷后的鹅卵石，没有棱角，圆润而富有光泽。其复杂的造型在以往的建筑结构中是没有出现过的，设计和施工的难度是空前的。在保证结构强度的条件下，还要考虑不能改变其外形、影响美观。因而需要一种的新的连接方法来满足本工程的需要。
2 主要条件分析和基本方案的确定
2.1 施工条件分析及存在的难点
(1)本工程的单元幕墙是由多个不规则的折面组成，每个折面又分成一个个的小三角形板块，每个支点的六条横杆角度不同，造成角度控制困难，施工难度大。
(2)每个支点的六条横杆中心线相交不在一点上，使现场焊接难度增大，焊接质量难以控制。
(3)每个支点不同，不能够大批量生产，每个节点若单个独立加工生产则成本过高。
2.2 基本方案的确定
从设计要求和现场的施工条件等各种因素分析，可基本确定在六条横杆相交的位置需设计一个连接件。
本工程采用的铸钢件连接接头，不但能满足设计的连接要求，使现场施工方便，提高焊接质量，还可以批量生产，降低生产成本。
3 新型铸钢件接头的设计
一般工程中不采用接头的形式，大多数都是钢件直接焊接或者栓接，偶尔会用到芯套。但本工程考虑到六条杆件相交连接、角度不同且六点不共面等因素的影响，工程中常用的连接方式无法满足本工程的需求，所以本工程组织专业人员设计新方案，通过比选和试验，最终确定使用铸钢件接头。下图为铸钢件接头的实物照片。
3.1 铸钢件接头的计算分析
设计中选取了“面1”进行分析，因“面1”面积最大，而且分布规律，具有典型的代表性，所以取“面1”的钢接节点应力对节点进行计算分析，选用有限元分析软件进行分析。
(1)“面1”应力分析，取风荷载为1.7kN/m2，找出最大应力连接节点：
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上图为应力最大的刚接节点，图中节点523与2145、3278与519、2831与515、3148与535、531与2015、527与2482六对节点之间相互耦合六个自由度，使其可以查到杆端反力。
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