图12 典型黏滞阻尼墙的滞回曲线
图13 能量耗散图
3.4 拱脚滑动释放由于拱效应的影响,初步计算结果显示,在标准荷载组合下拱脚的水平推力就已达到13424kN,在极限荷载状态下拱脚的水平推力可达20019kN,给底部支撑混凝土结构、支座节点的设计带来了较大难度。
为了降低拱脚的水平推力,设计中进行了施工工序的优化,即考虑在看台钢结构和屋盖钢结构安装过程中,让拱桁架底部沿着跨度方向自由变形,而在屋盖和看台钢结构完成水平变形以后再进行滑移的锁死,传递后续使用中的荷载。
标准荷载组合下优化后拱脚的水平推力降低为4238kN,仅为优化前水平推力的1/3。
4屋盖钢结构设计屋盖钢结构的外轮廓线接近矩形,平面尺寸约为250m×214m,内场开洞亦呈矩形,其平面尺寸约为149m×88m,如图14所示。屋盖结构由外围钢结构网架和内侧张弦网壳两个部分组成,通过树形柱和分叉柱支承于底部看台钢结构上。
图14 屋盖结构平面示意图/m
4.1 外围钢结构网架基于建筑上下表皮之间的空间逻辑关系以及建筑对竖向支承构件尽量少的要求,外围钢结构区域屋盖采用了空间双层异形网架的结构体系。其原则是充分利用建筑表皮曲面的空间特性来形成足够大的面内刚度,从而在竖向支承构件较少的情况下也能实现建筑师所需求的悬挑,钢屋盖结构体系组成如图15所示。
图15 钢屋盖结构体系组成
4.2 内侧张弦网壳体育场屋盖内侧部分采用铝合金张弦网壳的结构形式,以达到轻薄的特点,同时降低外围钢结构异形网架的受荷负担。铝合金结构具有自重轻、耐腐蚀程度高等特点,其连接采用板式节点。由于铝合金可根据不同项目压制成型,使得中央区域实现一体化屋面体系,免去了阳光板额外的主檩和连接节点,极大地降低了构造层的厚度、增加了中央区域的通透性。
由于建筑的特殊造型,结构在南北、东西两个方向上跨度相差较大:南北向悬挑跨度为10m,东西侧分布两个半椭圆扇,悬挑跨度为40m。
为了实现平面上差别较大的跨度并保证索力均匀,设计中采用了一种分索式索承铝合金网壳结构体系。该体系主要由顶部的铝合金单层网壳、撑杆和下层索网三个部分构成,如图16所示。