某110m×95m椭圆形体育馆屋盖拱+索方案的讨论

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某１１０ｍ×９５ｍ椭圆形体育馆屋盖拱＋索方案的讨论

起来做，它相当于一个主拱，绝大部分是藏在天窗内的，并不

１问题提出

破坏整个建筑效果。然后在另一方向做次桁架，一端支在柱

上、一端支在主拱上，中问由从斜拱上下来的斜拉索吊起，不

平衡力全部通过主拱传到基础。 呈椭圆形，弧壳形屋面：长跨１ｌｏｒｅ左右，短跨９５ｍ左右，拱架

ｃｈｅｏｐｓ

莱综合性体育馆，为境外设计事务所提供的方案，平面

跨度１２０ｍ，高度３８ｍ，横跨建筑物上，贯通东西；支承在东西

两侧的混凝土基座上，体育馆总建筑面积１２ ８００ｍ２，总座位

５ ４００个，室内地上二层，局部三层，见图１。结构设计中，屋 ａ．两支座间加连杆。

盖采用何种体系较好？

图１某体育馆立面

２结构布置的讨论 ｒ

ｏｋｏｋ

１）对上部的拱＋索而言，屋盖既是荷载同时也对整个体

系的稳定提供必要的刚度，斜拱＋平衡索的方案对下屋盖

的面外刚度要求高，因此建议采用空间桁架或网架。

２）斜拱如不落地，最好加水平拉杆，否则下部混凝土结

构难以承受。建议斜拱最好落地，或屋盖设计时考虑‘水平

拉杆’的作用。

ｈｈｕｘ

屋盖可否考虑采用主体拱，索下的交叉桁架加膜覆盖。

１）建议屋盖采用膜结构，因为自重轻，近年来在大跨度

建筑中得到了广泛应用。同时质量小，地震反应也小，这也

是美国丹佛国际机场采用膜结构的一个重要因素。

２）主拱、索、屋盖及周边围护结构要做成整体。建议在

两个拱支座间加埋地钢索以平衡水平推力。风洞试验也是

需要的。

无需冷藏

１）这种结构是自己拉自己，斜拱是铰接，不吃侧向办，感

觉结构对活荷载的分布十分敏感，屋盖好象是被弹簧吊着，

所以只有加大屋盖自身的竖向刚度，但这样做下来，屋盖可

能会做得足以自己承重，斜拱成为一个花架子。

２）我的想法是在天窗范围内加一个拱，或与天窗架结合

Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｖｏ１．３７，Ｎｏ．７，２００７

１）应该注意拱支座的推力可能较大，建议：

ｂ．加固地基，加大基础（采用桩基础，可采用斜桩）。

２）两拱顶间要设必要的联系，不然受力太乱。

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１）斜柱柱脚刚接，主要担心稳定性不够。

２）天窗处做箱形主桁架；另一方向做拱一拉索桁架，尽

量减小支座推力，对主桁架和支座（柱）的稳定都好。

３）斜拱的拉索预应力度设得低一些，安全度可大一些。

４）支座处是否可设计成弹性支座，人为地控制支座可提

供的最大反力；如采用单纯铰支座，担心推力过大，支座承受

不住。

５）温度的影响不可忽视。

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关于结构，本人的看法如下：

１）增加了外索和拱间水平索后，结构体系就比较完善

了。但由于没有柱间支撑，垂直于拱方向的水平力需要由柱

子来承担，使得柱子产生较大的弯矩和位移，所以建议在建

筑物的两端布置几道落地拉索，见图２。

图２增设落地拉索方案

２）圈梁应该有足够的强度和刚度，支承放射梁和拉索

的轴力，同时提供斜拱的侧向支撑。

３）斜拱的侧向支承点距离不大，侧向刚度可以做得小

一

些，可以减少斜拱的平面外受力。斜拱的支座应该做成铰

接，可减少斜拱的平面外弯矩，避免刚接拱脚引起的局部弯

矩。

４）中间屋面大梁两端宜相交，这对圈梁有利。

上述做法可以使结构受力更加明确：竖向 荷载主要由

斜拱承担，边缘部分由柱子承担。水平荷载一个方向由斜拱

工业建筑２００７年第３７卷第７期 ｌｌ７