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體育場膜結構看臺鞏固方案的選擇

  某體育場膜結構看臺工程,南北向①軸至⑦軸長116m,東西向③軸至①軸寬14.2m,鋼膜結構較大出挑長度1185m。在使用中發現,每當有強風時,看臺膜結構上下振幅和主立柱變形很大,柱腳螺栓松動,已影響安全使用。因此,需對該工程進行加強固定,以下是鞏固方案的選擇:

  本工程屬體育運動場所,結構安全相當重要。依據鋼膜結構特點和看臺使用現狀,考慮原有建筑的美觀和結構安全并兼顧鞏固施工可行性,通過多方方案比較,終端采用前拉后撐的鞏固方案。

  具體做法為:采用改變傳力途徑鞏固法進行鞏固設計,即在看臺西側雨篷梁上增加一排H型鋼立柱,起平衡桿作用,該立柱上端與鋼桁架尾端相連,立柱下端與雨篷梁相連,利用原雨篷梁下鋼筋混凝土柱支撐鋼立柱并將荷載傳到基礎上。

  在膜結構看臺受迎面風荷載作用下,東側鋼膜桁架受向上作用力,所增加鋼立柱可起頂桿作用;在膜結構受背面風荷載作用下,東側鋼膜桁架受向下作用力,所增加鋼立柱可起拉杄作用,抵御原立柱的彎曲變形。

  中間主席臺處的鋼膜結構因開間較大,原支撐桁架受力復雜,焊縫多處斷裂,故采用增加支點鞏固法進行設計,即在原鋼膜桁架無柱處增設鋼柱,以減少原鋼膜桁架受荷面積,同時亦改變了原來單榀桁架的受扭狀況。

  新增鋼柱均支承在原鋼筋混凝土梁上,對該混凝土梁采用增加截面法進行鞏固,以保障力的安全傳遞。對增加荷載的柱基礎也采用增加截面法進行鞏固,保障傳力準確牢靠。同時為增加安全儲備,在看臺東側增加4根拉索和南北通長系杄,該拉索既可增加膜結構看臺的整體性,又可大大減少鋼膜結構的側向變形。

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