考慮馬道荷載的體育場(chǎng)模型計(jì)算

1、云南曲靖體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究報(bào)告一I同濟(jì)大學(xué)鋼與輕型結(jié)構(gòu)研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures14.考慮體育場(chǎng)馬道荷載的模型計(jì)算體育場(chǎng)馬道概況該體育場(chǎng)馬道相關(guān)設(shè)計(jì)圖紙由云南曲靖體育中心建設(shè)指揮部提供。體育場(chǎng)的結(jié)構(gòu)布置關(guān)于東西和南北兩個(gè)軸對(duì)稱，1/4體育場(chǎng)的馬道平面布置圖如圖 14-1 (a)中陰影部分所示，其余3/4部分則類似；1/4體育場(chǎng)的馬道長(zhǎng)度約為400m, 總共長(zhǎng)度約為1600m。該體育場(chǎng)徑向的馬道分別設(shè)置在 X形單元HJ-3、HJ-6、HJ-10中靠近最大懸 挑桁架方向的單極桁架處，如圖 14-1 (b)所示，徑向馬道從內(nèi)

2、側(cè)第一節(jié)弦桿 中點(diǎn)處延伸至后支撐桿件所連接的弦桿前端。徑向馬道在弦桿上方的一側(cè)采用支托焊接連接，另一側(cè)則采用吊索懸掛在環(huán)向的屋梁上。環(huán)向馬道直接采用焊接支托支撐在弦桿上，環(huán)向方向中間沒(méi)有附屬支撐。(a) 1/4體育場(chǎng)馬道平面圖懿同濟(jì)大學(xué)鋼與輕型結(jié)構(gòu)研究室叫 Research Team for Steel and Lightweight StructuresYRj延一.。二一 3多/仃2口/?口/1匚33350上000一V左/H300 xlJCx=.bx9M(b) 1/4體育場(chǎng)馬道側(cè)視圖圖141 1/4體育場(chǎng)馬道布置圖(陰影部分)云南曲靖體育場(chǎng)結(jié)構(gòu) 研究報(bào)告一IOsl u 1 - Z,_accW

3、一 詠一四一JOJ云南曲靖體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究報(bào)告一I同濟(jì)大學(xué)鋼與輕型結(jié)構(gòu)研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures體育場(chǎng)馬道荷載體育場(chǎng)馬道的構(gòu)彳設(shè)計(jì)圖如圖14 2所示，欄桿由70X5.0和50X4.0相交叉組成，下部焊接在H型鋼頂部翼緣；走道則由鋼柵板（上）和槽鋼組成。 結(jié)構(gòu)模型中只將其模擬為豎向的附加包荷載和活荷載施加到結(jié)構(gòu)模型中進(jìn)行校 核，而不建立具體的構(gòu)件。i：070 x5,(050 x4116B力 30 x41200G=v,鼎能叵上二:JJ.一二8070 x5.5803G05/C/100lT-rH3：xl50 x6.5x9Ar

4、t oc：3：艮啦郴匐批；0b/30/100，圖14-2體育場(chǎng)馬道設(shè)計(jì)徑向馬道荷載初步確定徑向馬道有支托的一側(cè)的施加荷載方式為弦桿的均布線荷載， 而吊 索的一側(cè)的施加荷載方式為屋梁上的點(diǎn)荷載，構(gòu)件的單位質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表如表 14-1 所示。云南曲靖體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究報(bào)告一I同濟(jì)大學(xué)鋼與輕型結(jié)構(gòu)研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures表14-1構(gòu)件的單位質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表橫欄桿豎向欄桿鋼柵板H型鋼輕槽構(gòu)件型號(hào) 70X 5.0 50X4.0 70X5.0G205/30/100H300X 150X 6.5 X 98#單位質(zhì)量kg/m8.0154.538

5、8.01533(kg/m2)35.588馬道的單位總線荷載：8.015X 2+4.538 義 4+8.015X 1.23 義 2/0.8+33義 1.2+35.58X 2+8 義 1.2/4=171.98kg/m即 1.7kN/m；考慮工作人員活荷載。根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(2006年版)(GB50009-2001)第4.5.1條的相關(guān)規(guī)定，添加施工和檢修荷載，故活荷載為1.0kN/m。一側(cè)則采用0.85kN/m的均附加勻包荷載和0.5kN/m的活荷載，另一側(cè)采用 5.1kN的集中豎向附加包荷載和3kN的集中豎向活荷載。具體位置根據(jù)體育中心 指揮部提供的CAD圖紙確定。環(huán)向馬道荷載沿環(huán)向馬道位置

6、大致在第一節(jié)弦桿和第二節(jié)弦桿的中點(diǎn)， 而馬道寬度相對(duì)其 長(zhǎng)度很微小，故將弦桿上環(huán)向馬道的兩個(gè)支托簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn)支撐， 將荷載施加在 其上。內(nèi)環(huán)和外環(huán)的節(jié)點(diǎn)荷載簡(jiǎn)化為一致，全部采用最大的荷載。(1)附加包荷載內(nèi)環(huán)向的節(jié)點(diǎn)承受荷載的最大長(zhǎng)度為 7.2m,節(jié)點(diǎn)荷載為12.24kN,位置選取 為第二段弦桿的中點(diǎn)；外環(huán)向的節(jié)點(diǎn)承受荷載的最大長(zhǎng)度為 6.9m,節(jié)點(diǎn)荷載為11.73kN,位置選取 為第一段弦桿的中點(diǎn)。(2)活荷載內(nèi)環(huán)向的節(jié)點(diǎn)承受荷載的最大長(zhǎng)度為 7.2m,節(jié)點(diǎn)荷載為7.2kN,位置選取為 第二段弦桿的中點(diǎn)；外環(huán)向的節(jié)點(diǎn)承受荷載的最大長(zhǎng)度為 6.9m,節(jié)點(diǎn)荷載為6.9kN,位置選取為 第一段弦桿

7、的中點(diǎn)。馬道的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果環(huán)向的馬道對(duì)環(huán)向支托之間的的馬道進(jìn)行校核，此處進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，建立 SAP2000模 型(計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖14-3所示)，選取最大跨度的梁，跨度為 L=10m,截面為 H300X 150X 6.5X 9,線荷載為1kN/m。中部最大位移為 12mm (L/833),符合 規(guī)范要求。云南曲靖體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究報(bào)告一I同濟(jì)大學(xué)鋼與輕型結(jié)構(gòu)研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures圖143計(jì)算簡(jiǎn)圖整體鋼屋蓋結(jié)構(gòu)對(duì)加入馬道荷載后的屋面鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，模態(tài)分析和各個(gè)工況分析沒(méi)有明 顯的變化趨勢(shì)。此時(shí)的屋面鋼結(jié)構(gòu)懸挑端在附加包

8、荷載下的最大位移有較大增 加，但是在起拱的作用后的效果仍然符合相關(guān)規(guī)范要求。按照本文5.8節(jié)的荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值組合，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB圖14 4屋面鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力校核50017-200、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50011-201。等相關(guān)規(guī)范對(duì)體育場(chǎng)屋面 鋼結(jié)構(gòu)桿件進(jìn)行內(nèi)力校核。屋面鋼結(jié)構(gòu)桿件如圖144所示，屋面鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件4 根桿件沒(méi)有通過(guò)相關(guān)規(guī)范校核，桿件應(yīng)力比較高，達(dá)到 1.0左右；此4根超限桿 件的位置均為單元HJ-9的第三段下弦桿。云南曲靖體育場(chǎng)結(jié)構(gòu)研究報(bào)告一I同濟(jì)大學(xué)鋼與輕型結(jié)構(gòu)研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures修改方案及校核結(jié)果針對(duì)添加馬道荷載后的結(jié)構(gòu)校核，出現(xiàn)局部桿件應(yīng)力校核不通過(guò)，采取對(duì)局 部個(gè)別桿件增大截面的方案，考慮制作和施工過(guò)程，將 HJ-9的部分桿件進(jìn)行調(diào) 整，最終的截面設(shè)計(jì)方案如圖 14-5所示（圖中正六邊形所標(biāo)位置為此次考慮 馬道荷載修改的方案）。圖14 5