中國“生態(tài)廊”玻璃采光頂和幕墻設計與施工(一)

2010-07-06 14:34:44 作者: 來源:中國金屬結構網(wǎng) 【大中小】我要評論（0）

【第一幕墻網(wǎng) 】　　《摘要》：本文通過中國三峽博物館“生態(tài)廊”的設計，介紹了采用空間鋼桁架和預應力拉索桁架組合的夾板式玻璃幕墻結構體系和具有生態(tài)節(jié)能的空間雙曲采光頂。

　　《關鍵詞》：空間鋼桁架預應力拉索桁架幕墻結構體系節(jié)能環(huán)保裝飾藝術

　　一、工程概況
　　重慶中國三峽博物館是國家批準建設的現(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，也是新的文化旅游景點。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“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)代建筑技術的產(chǎn)物。

圖一重慶中國三峽博物館　　二、“生態(tài)廊”結構支承體系
　　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，其支承結構采用空間鋼桁架和預應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，中間設計兩道弧形平面鋼桁架。在上下鋼桁架間布置斜向魚腹形預應力索桁架（見圖四）。

圖二結構平面布置圖　　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―主體結構�！吧鷳B(tài)廊”立面為全玻璃幕墻，水平荷載由玻璃肋承擔，重力荷載由吊掛玻璃肋傳遞由上部的三角鋼桁架承擔。

圖三梭形鋼桁架剖視圖　　　　　　圖四魚腹形索桁架剖視圖　　三、“生態(tài)廊”的結構分析計算
　　1、魚腹形索桁架結構分析計算
　　1.1、計算模型
　　魚腹形索桁架是用索來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的鋼桁架，施加預應力使拉索在整個受力過程中始終受拉，通過設計成魚腹形來抵抗正負風壓。用美國分析軟件ANSYS中的link10拉桿單元模擬拉索和link8單元來模擬中間的懸空桿建模（四榀鋼桁架作為支點約束見圖五）。