某大劇院結(jié)構(gòu)工程設計與分析.pdf

1、劇院建筑造型奇特，給城市增添了亮麗，同時也給結(jié)構(gòu)設計帶來了難度。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，樓板缺失較為嚴重。地震作用下，結(jié)構(gòu)各部位容易出現(xiàn)相對振動，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。
　　本文針對重慶大學虎溪校區(qū)學生活動中心大劇院結(jié)構(gòu)設計工程，應用

2、結(jié)構(gòu)分析軟件（PKPM以及SAP2000）對其主體結(jié)構(gòu)進行了三維建模和地震響應分析，并采用MIDAS-Gen對大跨度鋼桁架屋蓋進行了建模和分析。
　?、賹Υ髣≡旱慕ㄖ攸c及其對結(jié)構(gòu)設計的影響進行了分析，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，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。
　?、诓捎肞KPM建模，對結(jié)構(gòu)進行計算，其中抗震計算采用反應譜法，并對結(jié)構(gòu)的控制參數(shù)進行了分

3、析。因該大劇院為不規(guī)則結(jié)構(gòu)，因而采用SAP2000進行了補充建模分析，并與SATWE計算結(jié)果進行對比分析，檢驗SATWE計算結(jié)果的有效性，同時采用彈性動力時程分析法進行了補充驗算。結(jié)果表明，振型分解反應譜法對本劇院結(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)進行了基本烈度下的彈性反應分析，以期更有效的達到第二、三水準的抗震設防目標。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，因而實際工程設計，仍然可以采用中震設計方法，發(fā)揮其簡單有效性。
　?、懿捎肕IDAS-Gen分析了大跨度屋蓋平面桁架結(jié)構(gòu)的靜力響應、以及豎向地震作用下的響應，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)設計中，采用等代鋼梁模型則可滿足工程設計要求，而對于較為復雜結(jié)構(gòu)，必須進行整體建模分析。