無錫大劇院結構體系
日期:2017-05-04
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無錫大劇院工程概況:
無錫大劇院位于無錫市南部的太湖新城,地處五里湖之濱。基于所處的地理位置及其建筑形象,這個新藝術中心將成為一個重要的地標建筑。主要包括1684座的大劇院以及一個706座的多功能廳。八片大尺度的“樹葉”,或者說“翅膀”,形成了該建筑的主要建筑形象,它們結合臺階狀的石材基座,創造出一只停靠在水畔的蜻蜓這樣的意象。這些屋頂“翅膀”也是生態概念的一個重要部分,它們為其所覆蓋的建筑提供了遮陽。
無錫大劇院結構體系:
屋頂鋼結構是整個無錫大劇院建筑最為重要的部分,是體現建筑師創意及地標建筑的點睛之筆,而建筑的高標準要求,建筑尺度的宏大都給結構設計帶來極大的困難。整個屋蓋為8個獨立受力的單體。其中:最長的單體A2總長96.955m,懸挑20m,屋面結構最高點標高+45.091m,幕墻支座在+6.00m,根部支座在±0.00m;懸)挑最大的單體A3總長93.848m,懸挑23m,屋面結構最高點標高+50.617m,幕墻支座在+6.00m,根部支座在+6.00m。
屋頂上表面采用帶肋鋁合金板,下表面采用穿孔鋁板,建筑師要求屋面上下表面的構造外包厚度均控制在200mm,從而保證A系列屋頂的建筑厚度為3.4m(其中結構外包厚度為3m)、B系列屋頂的建筑厚度為2.4m(其中結構外包厚度為2m)。為保證建筑外包尺寸目標的達到,結構三維模型的建立均在結構外包層的空間要求下,上下表面各偏移弦桿半徑距離得到結構構件中心線。
屋頂結構采用空間網格結構體系,結構受力體系分為三部分:屋頂、斜支撐桁架墻、根部筒體。屋頂部分由斜支撐桁架墻和根部筒體支撐,形成類似于門式鋼架的受力體系。屋頂由雙向桁架組成,桁架分有斜腹桿桁架和無斜腹桿桁架,兩種桁架間隔布置。斜支撐桁架墻為雙層平板網架結構,支座均為鉸接,因為斜支撐各弦桿支座組成“線約束”,在保證支座不傳遞彎矩給混凝土結構的同時,提供整體抗彎的能力。根部筒體由雙向桁架組成,支座“群”閉合后形成“曲線約束”,整體相當于一個剛接支座。各桿件之間采用相貫節點,為了最大限度的滿足建筑師對造型的要求,連續弦桿均用三維曲線擬合,尤其是根部筒體部位。斜支撐桁架墻上弦面內斜腹桿與弦桿之間采用“蝶形”節點,其造型與結構整體造型更加吻合。