r - The Hong Kong Polytechnic University

The 5th Cross-strait Conference on Structural and Geotechnical Engineering (SGE-5)
Hong Kong, China, 13-15 July 2011
两 种 新 型 超 大 跨 度 (150m×150m) 部 分 预 应 力 空 间 钢 网 格 结 构
1,2 1,2
2
1
马 克 俭 申 波 徐 向 东 冯 更 帅
(1 贵 州 大 学 空 间 结 构 研 究 中 心 , 贵 州 贵 阳 550003;2 湖 南 大 学 土 木 工 程 学 院 湖 南 长 沙 410000)
摘 要 : 随 着 经 济 建 设 的 高 速 发 展 , 大 跨 度 或 超 大 跨 度 (l≥120m) 的 公 共 与 工 业 建 筑 , 如 大 型 体
育 建 筑 , 大 型 展 厅 、 大 型 机 库 及 干 煤 棚 等 日 趋 增 多 , 如 何 使 这 些 超 大 跨 度 钢 结 构 屋 盖 达 到 “ 安 全 ,
合 理 , 先 进 , 经 济 ” 的 结 构 设 计 原 则 , 我 们 针 对 将 兴 建 的 某 大 型 试 验 厅 , 其 平 面 为 方 形 l x =l y =150m,
屋 盖 覆 盖 面 积 22500m 2 , 提 出 两 种 新 型 超 大 跨 度 预 应 力 空 间 钢 网 格 结 构 , 它 们 分 别 为 超 大 跨 度 预 应
力 正 交 空 间 管 桁 架 钢 网 格 结 构 和 超 大 跨 度 周 边 简 支 承 十 字 形 三 层 与 双 层 组 合 预 应 力 扭 网 壳 结 构 , 通
过 静 力 与 动 力 分 析 及 配 杆 设 计 , 达 到 了 上 述 结 构 设 计 的 要 求 。
关 键 词 : 超 大 跨 度 (L≥120m) 部 分 预 应 力 空 间 钢 网 格 结 构
TWO KINDS OF NEW PARTIAL PRE-STRESSED SPACE STEEL GRID
STRUCTURE WITH SUPER LARGE SPAN(150M×150M)
Ma Ke-jian 1,2 , Shen bo 1,2 , Feng Geng-shuai 1
1. Space Structure Research Center, Guizhou University, Guiyang Guizhou 550003;
2. School of Civil Engineering, Hunan University, Changsha Huan 410000
Abstract: Many of the public and industrial buildings with large and super large span are constructed
under the rapid economic development. The span of the buildings, such as large sport buildings, large
exhibition halls, large hangars and dry coal sheds, is larger than 120 meters. It is designing principle that
the steel grid roof structure of the buildings should be safe, reasonable, advanced and economical. A large
experiment hall with 150 meters long and 150 meters wide will be built. The area of the hall’s roof is
22500 square meters. Two kinds of new pre-stressed space steel grid structure with super large span are
proposed. The first one is orthogonal space tube truss steel grid structure. The second one is composite
twisted latticed shell structure of cross three-layer and two-layer, constrained by simply supported around.
The two structures are analyzed by static and dynamic methods. The design of the two structures meets the
designing principle.
Keywords: Super large span(larger than 120 meters), partial pre-stressed, space steel grid structure.
一 、 前 言
1.1. 大 跨 度 与 超 大 跨 度 公 共 建 筑 应 使 建 筑 设 计 与 结 构 设 计 和 谐 统 一
近 二 十 多 年 来 , 中 国 大 陆 大 型 公 共 建 筑 , 如 大 型 体 育 馆 、 大 型 高 耸 建 筑 , 在 全 国 各 地 如 雨 后 春
笋 一 般 迅 速 出 现 , 这 些 大 型 或 超 大 型 公 共 建 筑 , 其 主 体 分 建 筑 设 计 和 结 构 设 计 两 大 环 节 , 此 两 部 分
既 有 各 自 的 要 求 , 也 有 科 学 的 配 合 使 之 溶 为 一 体 , 从 而 符 合 “ 低 碳 经 济 ” 的 基 本 国 策 基 础 上 体 现 出
现 代 建 筑 造 型 风 格 , 而 结 构 设 计 是 在 建 筑 设 计 的 基 础 上 ,“ 安 全 、 合 理 、 先 进 、 经 济 ” 地 选 择 建 筑
物 的 结 构 体 系 , 作 到 两 者 和 谐 统 一 , 即 建 筑 工 程 界 提 出 的 “ 技 术 与 艺 术 的 完 美 结 合 ” 和 “ 力 学 与 美
学 的 协 调 统 一 ”, 二 十 多 年 来 , 很 多 大 型 公 共 建 筑 都 作 到 两 者 的 和 谐 统 一 。 这 样 的 工 程 实 例 比 比 皆
是 , 不 胜 枚 举 , 它 们 的 共 同 特 点 是 优 良 的 建 筑 功 能 , 合 理 、 先 进 的 结 构 体 系 , 并 在 较 好 的 技 术 经 济
指 标 前 提 下 , 体 现 了 现 代 建 筑 的 风 格 和 造 型 , 使 人 们 产 生 美 的 感 受 。 但 现 代 建 筑 的 风 格 和 造 型 与 那
些 违 背 基 本 力 学 规 律 , 只 强 调 “ 标 新 立 异 ”、“ 独 树 一 格 ” 的 建 筑 也 不 能 相 提 并 论 。
作 者 简 介 : 马 克 俭 (1933-), 男 , 湖 南 岳 阳 人 , 教 授 , 博 导 , 中 国 工 程 院 院 士 , 从 事 空 间 结 构 的 教 学 、 科 研 和 工 程 实 践 工 作 。
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