郑州国际会展中心展览中心钢结构屋盖抗震计算分析.doc

郑州国际会展中心展览中心钢结构屋盖抗震计算分析 熊猛,等:郑州国际会展中心展览中心钢结构屋盖抗震计算分析 郑州国际会展中心展览中心钢结构 屋盖抗震计算分析 熊猛李纪红刘锡朝李亚民 (机械工业第六设计研究院技术质量部郑州450007) 摘要郑州国际会展中心展览中心钢结构屋盖具有大跨度,悬吊荷载大,悬臂等特点,采用空间钢结构桁架的屋 盖形式.利用SAP2000软件对其进行抗震计算,对其计算结果结合我国有关规范进行分析,得出钢结构屋盖的安 全性结论,提出空间钢结构桁架抗震设计的建议. 关键词钢结构屋盖抗震计算空间桁架 ANALYSiS0FASEISMICCoMPUTATIoNoFEXHIBITIoNCENTERS STEELTRUSSRooFoFZHENGZHoUINTERNATIoNALCoVENTIoN ANDEXHIBITIoNCENTER(ZZICEC) XiongMengLiJihongLiuXichaoLiYamln (Technologyamp;QualityDepartment,No.6InstituteofProjectDesignamp;ResearchofMachineryIndustryZhengzhou450007) ABSTRACTDuetothecharactersofLarge—span,heavysuspendedloadandcantilever,thespacesteeltrussis adoptedfortheroofofexhibitioncenterofZZICEC.UsingthesoftwareofSAP2000todoaseismiccomputation, whoseresultsshouldbeanalyzedbycombiningwiththedesigncodeofourcountry.Itisgiventhesafeconclusionof thesteeltrussroof.Finally,therelatedproposalsforaseismicdesignofspacesteeltrussarepresented. KEYWORDSstee1trussroofaseismiccomputationspacetruss 1概述 位于地震区的大跨度建筑,由于跨度的增大和 结构形式的复杂化必然会给抗震带来一些不利的因 素.但在以前诸多的地震中还未出现钢结构屋盖整 体垮塌的历史纪录.究其原因主要是一般屋架仅用 于支撑屋面系统,屋面荷载及自重都比较轻,而且空 间结构本身刚度较好,所以震害较轻_1].郑州国际 会展中心展览中心钢结构屋盖跨度较大,屋盖结构 需预留0.2kN/m的悬吊附加活荷载,且存在悬臂 结构,尽管要求其7度抗震设防,但仍需进行必要的 抗震计算分析. 郑州国际会展中心总建筑面积183030m,分 展览中心和会议中心两部分.展览中心由钢结构屋 盖,预应力混凝土大跨楼板和分布两侧的钢筋混凝 土框架组成.会议中心由伞状钢结构屋盖,钢筋混 凝土结构及其上部用钢桁架托起的钢结构多功能大 厅组成. 郑州国际会展中心展览中心钢结构屋盖形状为 152m×180m的矩形平面与152m×60m的矩形平 面用50.的扇形平面相连接而成,其屋盖面积约为 55000m.屋盖由桅杆,撑杆,缆索和主次桁架组 成.桅杆位于标高28.000m的混凝土楼面上,沿结 构平面纵向间距60m,横向间距102m;每根桅杆由 前后各3根斜拉索与其所在的横向主桁架,两侧相 邻的横向主桁架拉接.主桁架支撑于桅杆上跨度 102m处,每侧向外挑25m,屋盖总宽152m,主桁架 中部60m跨度内为张弦桁架结构(图1).钢结构屋 盖下部混凝土结构由4个标准区和2个非标准区组 合而成,各分区间设置300mm的抗震缝;钢结构屋 盖则构成一个整体结构,不设抗震缝(图2). 2抗震计算 2.1计算模型的选取 首先对不含下部混凝土结构的标准区钢结构屋 盖计算模型(图3),含下部混凝土的标准区钢结构 屋盖计算模型(图4)进行了计算.通过分析计算结 果发现,后者的地震作用效应基本上将前者的地震 作用效应放大2倍左右,且钢结构屋盖桁架各部分 第一作者:熊猛男1977年12月出生硕士研究生工程师 Email:benbenxiong一 2003@126,COrn 收稿日期:2007—05—16 SteelC0nstructi0n.2007(12),V01.22,No.10239 工程设计 图1标准区单独钢结构屋盖 图2标准区整体钢结构屋盖 的放大倍数存在一定的差别.为了更真实地反映结 构的实际情况,计算模型需包含钢结构屋盖(图3) 和其下部的混凝土结构,由于模型巨大,单元数量 多,竖向荷载和点荷载较多,所要求计算的振型数 大,计算机的计算