某大劇院結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與分析.pdf

1、劇院建筑造型奇特，給城市增添了亮麗，同時(shí)也給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來了難度。劇院建筑通常由觀眾廳，舞臺及附屬用房構(gòu)成，下部結(jié)構(gòu)多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、上部一般采用鋼結(jié)構(gòu)屋蓋，結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜，多為不規(guī)則結(jié)構(gòu)，觀眾廳、舞臺一般較為空曠，且高差大，樓板缺失較為嚴(yán)重。地震作用下，結(jié)構(gòu)各部位容易出現(xiàn)相對振動(dòng)，其薄弱部位容易產(chǎn)生震害，因而在地震區(qū)，結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)布置、及其抗震性能，需要做出研究。
　　本文針對重慶大學(xué)虎溪校區(qū)學(xué)生活動(dòng)中心大劇院結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工程，應(yīng)用

2、結(jié)構(gòu)分析軟件（PKPM以及SAP2000）對其主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了三維建模和地震響應(yīng)分析，并采用MIDAS-Gen對大跨度鋼桁架屋蓋進(jìn)行了建模和分析。
　　①對大劇院的建筑特點(diǎn)及其對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響進(jìn)行了分析，對比分析了框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、以及框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系的受力變形特點(diǎn)，論證了本大劇院結(jié)構(gòu)采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系的合理性。
　　②采用PKPM建模，對結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，其中抗震計(jì)算采用反應(yīng)譜法，并對結(jié)構(gòu)的控制參數(shù)進(jìn)行了分

3、析。因該大劇院為不規(guī)則結(jié)構(gòu)，因而采用SAP2000進(jìn)行了補(bǔ)充建模分析，并與SATWE計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對比分析，檢驗(yàn)SATWE計(jì)算結(jié)果的有效性，同時(shí)采用彈性動(dòng)力時(shí)程分析法進(jìn)行了補(bǔ)充驗(yàn)算。結(jié)果表明，振型分解反應(yīng)譜法對本劇院結(jié)構(gòu)仍然有效。
　　③為克服罕遇地震作用下結(jié)構(gòu)彈塑性分析的局限性，本文對結(jié)構(gòu)進(jìn)行了基本烈度下的彈性反應(yīng)分析，以期更有效的達(dá)到第二、三水準(zhǔn)的抗震設(shè)防目標(biāo)。研究結(jié)果表明，中震分析結(jié)果具有較好的參考作用，在一定程度上具有替代彈

4、塑性分析的作用，因而實(shí)際工程設(shè)計(jì)，仍然可以采用中震設(shè)計(jì)方法，發(fā)揮其簡單有效性。
　　④采用MIDAS-Gen分析了大跨度屋蓋平面桁架結(jié)構(gòu)的靜力響應(yīng)、以及豎向地震作用下的響應(yīng)，并采用SATWE和MIDAS-Gen對上部大跨度平面鋼桁架屋蓋與下部混凝土結(jié)構(gòu)的協(xié)同工作進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：鋼桁架屋蓋對結(jié)構(gòu)整體受力有著不可忽略的影響，在一般工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用等代鋼梁模型則可滿足工程設(shè)計(jì)要求，而對于較為復(fù)雜結(jié)構(gòu)，必須進(jìn)行整體建模分析。