第8章案例分析.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 案例分析,8.1、,有轨电车站,8.2、,圆形手术教室,8.3、,某集贸市场,8.4、,某渡槽,8.5、,半英里长的渡槽方案,8.6、某飞机棚,托罗哈（E.Torroja）作品案例 8.1 有轨电车站,本设计为一钢筋混凝土门式刚架，从结构上来说应该较,为简单。本设计的巧妙之处在于，进行结构设计时，根,据门式刚架弯矩图的正负，来布置其顶板和墙板。,沿月台设计成凸出体，供候车休息，且符合力学原理,8.2 圆形手术教室,概况：平面直径21.34m，中间无柱，屋盖上设一个圆形,或八角形的竖向天窗，且与底层同圆心。,设计方案有两种：,方案A为按常规的结构方案，而最后却选用了方案B,方案B主要构件配筋示意图,由于屋面荷载的不对称性，为了验证计算结果，进行了小比例的模型试验,（1）球面壳结构的厚跨比为1:535，鸡蛋壳厚跨比为0.3mm:45mm=1:150，由于=32.6,0,，则在屋面均部荷载作用下，屋面经纬两个方向均处于受压状态，混凝土不受拉，说明结构受力方案合理。,（2）球壳底部由8个水平刚度很大的筒壳将屋面荷载传给立柱，用钢环箍,产生的预拉力与水平推力,相平衡。同时，筒壳和,环箍还起到加强边缘构件,作用。,（3）还设有天窗，周边设有封闭的钢筋砼圆环形构件与壳面相连，是对壳开洞后的加固措施,（4）做到了建筑、结构、施工三方面的统一协调，既美观有经济。,8.4、某渡槽,混凝土渡槽设计时，防止混凝土开裂是关键，以免槽壁漏水。,将渡槽每段设计成37.8m长，支承在间隔18.9m的支架上，两端各伸出9.45m。则有渡槽产生的弯矩均为负值，在两端和中点弯矩为零，支座处弯矩最大。为了抵消负弯矩产生的拉应力，用后张法对渡槽顶部施加预应力，则沿纵向全截面均受压。,在U形渡槽顶部每个一定距离设置一个横杆，通过花兰螺丝使其受拉，由于横杆的拉力，在U形槽壁内产生横向弯矩，使得渡槽内侧受压，压力越向底部越大。,为此，横向钢筋沿渡槽槽壁的外侧布置，以承受弯矩产生的拉力。此外，这种钢筋还像箍筋一样，能抵抗剪力。,该工程极其巧妙地将施加预应力方法与两端伸臂梁做法相结合，使得渡槽在盛水时都处于纵横双向全截面受压状态，有效地防止渡槽开裂渗水，而且施工简便，造价便宜。,预应力的施加：先在槽顶部预留浅沟，作为张拉钢筋使用。预应力筋采用钢绞线，其端部可将各股钢绳做成弯钩，并埋入混凝土槽壁内，待同凝固后则将钢绞线锚固住。然后用夹具将钢绞线固定在槽顶浅沟的相应位置上，用一对水平力将钢绞线分离，则相当于对钢绞线进行张拉。待张拉完成后，在槽顶浅沟上一厚层砂子，以防止温度变化对其影响，几周后，再用千斤顶对预拉力进行校核。,渡槽各单元之间的连接：,渡槽支架形似一个巨大的双脚规，其上部具有与渡槽外形相同的形状。当花兰螺丝张拉U形截面时，为保证支承处能与槽壁一起变形，特在支承处专设接缝。,渡槽槽身为筒状，其半个横截面形状为三次抛物线，不仅利于水流，也利于结构受力。,8.5 半英里长的渡槽方案,该渡槽长度较大（914m），且要求降低对渡槽施加预应力的造价，还要求设置尽可能少的膨胀节点。为此，本工程做成一个等跨连续梁方案。,本工程只在沿渡槽长度的中点处设置一个连接接头，在连续梁的端部设计成固定端支座，在中部节点上设置一个位于渡槽梁上端的三角拱。,三铰拱拱顶铰接处，设计为具有一定曲率的曲面，以保证当拱脚发生变化（产生位移）时，拱高不变，拱脚的推力不变。,支墩应具有足够的抗侧刚度，以防止渡槽梁在压力作用下发生失稳；同时，支墩设计为两铰连杆，以便更好的传递三铰拱的压力。,在重力荷载作用下，三铰拱每侧拱脚处都有一个很大的水,平推力，这个推力需由渡槽槽壁承担，这样相当于对渡槽施,加了一个预压力。这种施加预应力的方法比前者更便宜。,拱产生的水平推力,三铰拱,支架,本设计特点,（1）因为渡槽为直线，利用三铰拱拱脚产生的水平推力，对渡槽施加预应力,（2）三铰拱拱顶处可以随不同温度而转动，使拱脚在不同气温下基本上都产生相同的水平推力；,（3）渡槽支座做成可以在纵向发生水平位移的链杆，以有效地传递水平推力。,（4）本文未提供三铰拱曲线形状、拱顶铰弧线和构造做法。,8.6 某飞机棚,其屋盖的纵向檩条放置在跨度为35.1m的拱上，各个拱在对角线方向上相互交叉，形成一个刚度很大的圆筒面交叉网。,其拱脚支承在门式刚架一侧的伸臂梁上，端部门式刚架通过设置对角线斜撑，来承受屋面拱的全部水平推力，而中间的各门式刚架则,不承担拱的水平推力，中间拱的水平推力通过水平刚度很大的屋盖传,递到两端的门式刚架上。,两侧的拱还承受一个轨道梁，下安装一扇有轨道大门。轨道梁承受作用在大门上的水平风荷载，通过屋盖拱的纵向檩条，传递给飞机棚后侧的扶壁墙上（见上图）。,屋盖在地面上拼装，采用一临时拉杆，承受水平推力，,成为一个自平衡结构。屋盖提升就位后，拆除临时拉杆。,屋盖拱为三铰拱，最大弯矩发生在拱腰处，因此，拱设计为变截面。拱脚和拱顶处截面最小，1/4跨度处截面最大。为此将一个工字钢沿腹部对角线剖开，然后焊接在一起。,本结构有两点：,（,1,）利用两侧门式刚架承受三铰拱的水平推力；,（,2,）裁剪工字钢，焊接成变截面构件；,结构的构造做法与结构的受力分析相一致。,8.7马德里赛马场观众台,拉杆,轴力小，取消后空间开敞,取消柱，看台部分悬臂,改为悬臂,必须刚接，抗风,两支撑刚度大，温度变化时内应力大，故减小斜梁截面,第一次修改后的方案还存在的问题,弯矩大，加大截面,为了美观和经济，各构件改为曲线，形成最后方案,刚度很小的联系梁，具有足够的柔度，适应长度方向的温度变形,联系梁和观众看台形成纵向联系，保证结构整体的纵向稳定,端头大刚度联系梁将两品刚架形成纵向刚架,几种悬挑屋盖方案,a、连拱方案 b、劈锥壳方案 c、双曲抛物面方案,在支撑柱附近壳面的曲率要大，截面刚度要大；自由端附近壳面的曲率应小，截面刚度应较小；双曲抛物面方案最为合适。,屋盖剖面,8.8 拉斯考茨足球运动场观众台,观众台为跨度25.3米的悬臂结构屋盖，为减轻自重采用钢结构。,屋盖必须刚性锚固在抗弯能力很大的竖向结构上，采用混凝土结构,主体结构布置图,拉杆用作为走廊，以平衡门式刚架竖向构件在大跨屋盖下的倾覆力矩。,拉杆中设置花篮螺栓，拉杆可以调紧。,吊杆减小了走廊的跨度，即较小了走廊板的厚度和造价,8.9,雷索莱多斯回力球场,方案比较,