第8章 案例分析教学课件.ppt

第八章 案例分析 8.1、有轨电车站 8.2、圆形手术教室 8.3、某集贸市场 8.4、某渡槽 8.5、半英里长的渡槽方案 8.6、某飞机棚 托罗哈（E.Torroja）作品案例 8.1 有轨电车站 本设计为一钢筋混凝土门式刚架，从结构上来说应该较 为简单。本设计的巧妙之处在于，进行结构设计时，根 据门式刚架弯矩图的正负，来布置其顶板和墙板。 8.2 圆形手术教室 概况：平面直径21.34m，中间无柱，屋盖上设一个圆形 或八角形的竖向天窗，且与底层同圆心。 设计方案有两种： 方案B主要构件配筋示意图 由于屋面荷载的不对称性，为了验证计算结果，进行了小比例的模型试验 8.3 某集贸市场 概况：8个周边支柱支承一个球面圆屋顶，圆顶直径为47.6m，球面曲率半径为44.2m。 （1）球面壳结构的厚跨比为1:535，鸡蛋壳厚跨比为0.3mm:45mm=1:150，由于φ=32.60，则在屋面均部荷载作用下，屋面经纬两个方向均处于受压状态，混凝土不受拉，说明结构受力方案合理。 （2）球壳底部由8个水平刚度很大的筒壳将屋面荷载传给立柱，用钢环箍 产生的预拉力与水平推力 相平衡。同时，筒壳和 环箍还起到加强边缘构件 作用。 （3）还设有天窗，周边设有封闭的钢筋砼圆环形构件与壳面相连，是对壳开洞后的加固措施 （4）做到了建筑、结构、施工三方面的统一协调，既美观有经济。 8.4、某渡槽 混凝土渡槽设计时，防止混凝土开裂是关键，以免槽壁漏水。 该工程极其巧妙地将施加预应力方法与两端伸臂梁做法相结合，使得渡槽在盛水时都处于纵横双向全截面受压状态，有效地防止渡槽开裂渗水，而且施工简便，造价便宜。 渡槽各单元之间的连接： 8.5 半英里长的渡槽方案 该渡槽长度较大（914m），且要求降低对渡槽施加预应力的造价，还要求设置尽可能少的膨胀节点。为此，本工程做成一个等跨连续梁方案。 本工程只在沿渡槽长度的中点处设置一个连接接头，在连续梁的端部设计成固定端支座，在中部节点上设置一个位于渡槽梁上端的三角拱。 三铰拱拱顶铰接处，设计为具有一定曲率的曲面，以保证当拱脚发生变化（产生位移）时，拱高不变，拱脚的推力不变。 支墩应具有足够的抗侧刚度，以防止渡槽梁在压力作用下发生失稳；同时，支墩设计为两铰连杆，以便更好的传递三铰拱的压力。 本设计特点 （1）因为渡槽为直线，利用三铰拱拱脚产生的水平推力，对渡槽施加预应力 （2）三铰拱拱顶处可以随不同温度而转动，使拱脚在不同气温下基本上都产生相同的水平推力； （3）渡槽支座做成可以在纵向发生水平位移的链杆，以有效地传递水平推力。 （4）本文未提供三铰拱曲线形状、拱顶铰弧线和构造做法。 8.6 某飞机棚 其屋盖的纵向檩条放置在跨度为35.1m的拱上，各个拱在对角线方向上相互交叉，形成一个刚度很大的圆筒面交叉网。 其拱脚支承在门式刚架一侧的伸臂梁上，端部门式刚架通过设置对角线斜撑，来承受屋面拱的全部水平推力，而中间的各门式刚架则 不承担拱的水平推力，中间拱的水平推力通过水平刚度很大的屋盖传 递到两端的门式刚架上。 屋盖拱为三铰拱，最大弯矩发生在拱腰处，因此，拱设计为变截面。拱脚和拱顶处截面最小，1/4跨度处截面最大。为此将一个工字钢沿腹部对角线剖开，然后焊接在一起。 8.7马德里赛马场观众台 必须刚接，抗风 为了美观和经济，各构件改为曲线，形成最后方案 刚度很小的联系梁，具有足够的柔度，适应长度方向的温度变形 几种悬挑屋盖方案a、连拱方案 b、劈锥壳方案 c、双曲抛物面方案 屋盖剖面 8.8 拉斯考茨足球运动场观众台 主体结构布置图 8.9 雷索莱多斯回力球场 方案比较 * * 沿月台设计成凸出体，供候车休息，且符合力学原理 方案A为按常规的结构方案，而最后却选用了方案B 球面圆顶的外檐与8个圆柱形拱顶汇合，二者的交接区为圆顶的支承，使得结构内产生的主应力集中到边支柱上。 球面圆顶壳身厚度为8.89mm，在支承处逐渐增至45.72mm，支承点处的竖向力由柱承受，水平力由钢环箍（16φ30）承受。 施工时，环箍需先施加拉力，为此在钢环箍上设置花兰螺丝，待钢环箍拉紧后，用混凝土包起来，以防止锈蚀和温度变形。 为了减小温差变形对支承柱引起的弯矩，则柱应允许发生一定的径向侧移，为此柱截面设计成沿径向截面较小，沿环向较大，如图。 同时，为防止壳身的失稳和壳边的压屈，自环箍中点设置径向杆件与拱身相连。 将渡槽每段设计成37.8m长，支承在间隔18.9m的支架上，两端各伸出9.45m。则有渡槽产生的弯矩均为负值，在两端和中点弯矩为零，支座处弯矩最大。为了抵消负弯矩产生的拉应力，用后张法对渡槽顶部施加