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2010年上海世博轴

 

 

         2007年至今,本人参与了2010年上海世博轴方案设计、结构建模、结构分析、施工过程校核等几乎整个过程。对于这样一个大型、复杂、新颖的结构,很值得大家一起去探讨和学习。

 

世博轴南北长1045m,东西宽地下99.5-110.5m,地上80m。世博轴顶棚包括两个不同类型的结构体系:索膜结构和6个建筑造型独特的钢结构“阳光谷”。本人参与了6个阳光谷钢结构的建模和计算分析的整个过程。阳光谷网壳结构为不规则的曲面几何,6个阳光谷各不相同,其中第四号平面为正圆,其余几个都是椭圆与圆的组合。以第一号为例,其整体形状近似一朵喇叭花。底部为一椭圆形闭合曲线,其中长轴为18.0m,短轴为12.0m;顶部为一半圆加一半椭圆构成的封闭曲线,其长轴为90.0m,短轴为70.0m;整个结构高度为41.0m。其余几个阳光谷的几何尺寸分别见下图。

 

阳光谷都是由三角形网格构成的单层网壳体系,其中构成网格的大部分杆件采用矩形空心焊接钢管,在结构的顶端一圈,为了加强整个结构的环箍作用,采用了矩形截面的实心杆件;杆件长度在1.5m3.5m之间,截面高度为180mm500mm不等,宽度为65mm120mm不等。其中,绝大部分杆件的截面外边尺寸为65mm×180mm

这个项目无论是索膜结构部分还是钢结构部分都有相当的难度。其实索膜结构可以讲是目前最大的索膜结构体系,其单片膜面积达到了1800m2

而钢结构虽然在设计手段上比较成熟,但是对于这样一种结构体系较为新颖的结构仍然存在着一些难题需要克服,比如风荷载的考虑、稳定性的考虑、节点的设计、杆件截面方向的考虑、钢结构与索膜结构之间的相互影响等等。在一年多的设计过程中大家还是一一解决了这些问题。不过,对于这样一个较为新型的结构体系,还是很值得我们去总结和提炼!

 

 

 

世博轴效果图

 

 

 

 

实体模型

 

 

屈曲模态

 

 

稳定性分析:荷载-位移曲线

 

 

钢结构和索膜结构整体建模分析

  • quote 1.cc607
  • 你好,崔老师!我是“爱ppt的牛”介绍过来的同学,看了你关于世博轴的文章,甚是佩服,觉得能参加如此浩大的工程应该是鼓舞人心的,对我们在校大学生来说更是一种激励,激励我们更加努力地学习。本人现在在北方学习,每次回家都要经过上海,等明年回家的时候一定要去看看世博轴!
    cjc 于 2009-5-16 19:23:21 回复
    呵呵,你说的我很不好意思。我只是做了其中的一些工作而已。
  • 2009-5-16 15:00:29 回复该留言
  • quote 2.请教
  • 崔老师,您好!
    看您做的ANSYS分析,非常不错!
    想请教膜结构在考虑索和膜找形的时候,对于刚性压杆等如何考虑,并进行整体分析,即您的"钢结构和索膜结构整体建模分析"是如何考虑的?能否给个例子?非常感谢,我的邮箱Huang2298@163.com。
    由于本人刚开始接触膜结构,恳请您不吝赐教!万分感谢!

    cjc 于 2009-11-16 17:30:34 回复
    你好,刚性结构当然是按照一般常规结构的方法考虑进去,没有什么特殊的方法。压杆的话就可以用link8来模拟。
  • 2009-11-15 16:44:30 回复该留言

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