
有復雜鋼結(jié)構(gòu)具有高層鋼結(jié)構(gòu)和大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)形式復雜多變的特點。隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術(shù)的進步,不斷有心的高層鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn),已建成的上海金茂大廈、及環(huán)球金融中心使我國的高層建筑進入世界前列。而國家奧林匹克體育館(鳥巢)、國家游泳館(水立方)及國家大劇院的建成,標志著我國大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)進入了新的高度。

1. 結(jié)構(gòu)形式多樣化。對于高層鋼結(jié)構(gòu)而言,常用的結(jié)構(gòu)體系有純框架體系、鋼框架—支撐體系(帶邊框剪力墻)、鋼框架—鋼筋混凝土核心筒體系,巨型鋼框架一剪力墻體系、鋼骨混凝土框架一剪力墻體系。對于大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)而言,已經(jīng)采用的結(jié)構(gòu)體系有大跨度、大面積網(wǎng)架,大跨度、大懸臂網(wǎng)架結(jié)構(gòu),組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu),組合網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),預應力網(wǎng)架與網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)等。而復雜鋼結(jié)構(gòu)往往是這些形式的組合或變異推廣。
2.輕質(zhì)、高強,鑄鋼件制造周期短,可塑性強。由于鋼材本身特有的優(yōu)點,加上大部分的鋼結(jié)構(gòu)的鑄鋼件都是在工廠中中直接生產(chǎn)而到現(xiàn)場組裝的,因而才能快速的建造出形式各異,結(jié)構(gòu)復雜的鋼結(jié)構(gòu)建筑。
3.各種新技術(shù)新材料的廣泛應用。由于鋼結(jié)構(gòu)體系的復雜,激發(fā)著科研人員不斷創(chuàng)新技術(shù)、新材料。如在大跨度空間中廣泛應用的預應力技術(shù),張拉技術(shù),還有高層鋼結(jié)構(gòu)中所使用的鑄鋼節(jié)點合金鋼等使得復雜結(jié)構(gòu)體系具有活力。

4.設計中需要考慮的問題。包括1.結(jié)構(gòu)體系與布置,2.動力特性實測,3.風載、風震與人體舒適度,4.建筑群相互干擾風效應,5.等效地震荷載沿高度的分布,6.空間網(wǎng)架的穩(wěn)定性,7.彈塑性時程分析,8.中心支撐體系恢復力特性,9.厚板焊接柱的殘余應力,10.節(jié)點設計,11.節(jié)點性能試驗,.節(jié)點域性能研究等。
正是由于復雜鋼結(jié)構(gòu)體系的這些特點,所以設計一個復雜鋼結(jié)構(gòu)沒有常規(guī)的套路可以遵循,這個就需要形式復雜多變的鑄鋼節(jié)點來為我們解決相應的大跨度、復雜形型式的問題。
例:某會議中心,:2層12米高的裙房,球形主樓19層85米高,屬于不規(guī)則的復雜高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。主樓球面頂殼形成跨度達65米的單層肋環(huán)型鋼網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),13.5米標高樓層使用外環(huán)節(jié)點材料采用德標:GS20Mn5V.這個節(jié)點是整個工程中桿件最多,受力最復雜的節(jié) 點。
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