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水立方结构简介第1页,共25页。水立方结构简介第2页,共25页。内容一:简介内容二:膜结构内容三:钢结构第3页,共25页。一、简介建设用地:62950平方米总建筑面积:65000-80000平方米地下部分的建筑面积:不少于15000平方米长宽高:177m×177m×30m“水的立方”([H2O]3)方案:中国建筑工程总公司澳大利亚PTW建筑师事务所ARUP澳大利亚有限公司联合设计第4页,共25页。建筑欣赏第5页,共25页。第6页,共25页。第7页,共25页。二、钢结构泡沫原理120年前,物理学家凯尔文爵士问道:“如果将三维空间细分为若干个小部分,要保证每个部分体积相等,相互接触面积最小,这些细小的部分应该是什么形状?”这个问题至今没有终结答案。1993年,爱尔兰物理学家威尔莱和弗兰提出的14面体与12面体的结构组合是到目前为止最理想的方案。第8页,共25页。基本构成基于三维空间最有效的分割,结构模型在自然界中普遍存在,例如细胞组织单元的基本排列形式、水晶的矿物结构,以及肥皂沫的天然构造。第9页,共25页。规律尽管此呈现出复杂性及有机的形式,但实际上它具有很高的重复性。第10页,共25页。钢结构工程概况平面尺寸:177.338m×177.338m建筑墙体底标高:1.059m屋顶标高:30.587m屋面及支撑墙结构由新型多面体空间钢架构成水滴的骨架。钢结构总用钢量共约6300吨,钢材选用Q345C、Q420C。结构节点形式分为球型、半球型、方钢管相贯三种,杆件分为圆钢管、方钢管两种形式。所有构件壁厚由6mm到40mm。节点9290个,杆件数量将近20670根。第11页,共25页。地下和基础:钢筋混凝土结构地上:钢网架结构自身避雷8级抗震第12页,共25页。结构优化屋顶和墙面的气枕形状具有重复性而又能保持一个随机无序的总体感觉钢结构腹杆(位于结构内外表面之间的杆件)具有高度重复性钢结构内部节点具有高度重复性。弦杆构件(构成“气枕”的边线)长度和几何具有重复性避免节点位于弦杆内第13页,共25页。结构体系确定下部采用钢筋混凝土筒体剪力墙—框架扁梁—大板体系上部采用延性钢框架空间结构(屋面、墙)上部钢框架墙体结构刚性支承于0.000及6.400钢筋混凝土平台结构分析软件下部混凝土结构采用ETABS、SATWE、TAT、SAFE计算分析上部钢结构采用MST、STRAND7、SAP2000进行截面优化设计整体结构采用SAP2000、STAND7进行整体分析和抗震设计第14页,共25页。STRAND7静力计算结果自重下的位移第15页,共25页。焊接空心球节点第16页,共25页。典型节点第17页,共25页。墙体局部施工顺序1234第18页,共25页。
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