我國采光頂發(fā)展的綜述

    3．風荷載

    根據(jù)荷載規(guī)范的基本原則，作用于采光頂?shù)娘L荷載可按下式計算：


    W_k=βμ_zμ_sW_o

    其中，W_o為50年一遇的基本風壓：μ_z為高度系數(shù)，均可按荷載規(guī)范采用。


    μ_s為體型系數(shù)，可按規(guī)范采用。由于采光頂形狀復雜，受周圍環(huán)境影響顯著，宜進行風洞試驗來決定其數(shù)值。


    β為風的動力作用系數(shù)。對于面板和與面板直接相連的支承結(jié)構(gòu)，β取陣風系數(shù)的β_gz，其值按荷載規(guī)范取用；對于間接支承面板的支承結(jié)構(gòu)，β取風振系數(shù)β_z，宜采用動力分析方法決定。對于剛性支承結(jié)構(gòu)，β_z可近似取1.2～1.6；柔性支承結(jié)構(gòu)，βz可近似取1.5～2.0。


    5.2 荷載和作用效應(yīng)組合

    我國目前結(jié)構(gòu)設(shè)計采用多系數(shù)的設(shè)計方法。荷載和作用效應(yīng)的標準值應(yīng)按荷載規(guī)范的規(guī)定進行組合，得出其設(shè)計值：


S=γ_GS_GK+Φ_Qγ_QS_Qk+Φ_wγ_wS_wk+Φ_Eγ_ES_Ek

    式中，γ_G、γ_Q、γ_w、γ_E分別有自重、活荷載、風荷載和地震作用效應(yīng)的分項系數(shù)，γ>1.0,Φ分別為組合值系數(shù)，Φ≤1.0,S_K為效應(yīng)的標準值。


    5.3 結(jié)構(gòu)分析方法

    結(jié)構(gòu)分析目前已廣泛采用計算機軟件進行。基本分析方法為有限元。對柔性結(jié)構(gòu)還考慮幾何非線性。常用的國內(nèi)軟件有3D3S、MSGS、MSTCAD等；還廣泛采用國際通用的軟件SAP、ANSYS、ETABS、MIDAS等。


    5.4 構(gòu)件設(shè)計

    鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計按國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017和《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50018進行。


    6 試驗研究
    6.1 結(jié)構(gòu)試驗

    采光頂?shù)恼�體試驗常用縮小比例模型進行，重要的工程或采用新結(jié)構(gòu)、新材料的采光頂，需進行這種試驗。


    局部構(gòu)件、節(jié)點的試驗采用同材料、同工藝的1：1試件。目前廣泛采用的鑄鋼節(jié)點，都進行過實際大小的試驗并與有限元分析結(jié)果進行比較。廣洲機場的9m自平衡結(jié)構(gòu)、北京長安大廈的球面索網(wǎng)24m跨支承結(jié)構(gòu)、深圳市民中心采光頂24m索桁架單元都進行過1：1實際大小結(jié)構(gòu)試驗。


    6.2 振動臺試驗

    國內(nèi)有許多地震模擬振動臺，最大臺面尺寸已達6.2mX6.2m，可以進行輸入地震波的振動試驗。由于臺面尺寸和載重量的限制，一般采用縮小比例的試件。


    6.3 風洞試驗

    當采光頂體型復雜或周圍風環(huán)境復雜時，風洞試驗是決定風荷載的有效方法。幾乎所有的大型公共建筑都進行過風洞試驗，比例一般為1/100～1/150（單體）、1/1000～1/1500（風環(huán)境）

    7 小結(jié)
    最近十年，中國內(nèi)地采光頂工程數(shù)量多、面積大、體型復雜、支承結(jié)構(gòu)新穎，總體技術(shù)水平不斷提高。最近北京的奧運工程，也采用了不少的采光頂項目。上海為迎接2010年世博會、廣州為迎接2010年亞運會，許多前所未見的采光頂項目正在設(shè)計中。這將為采光頂?shù)脑O(shè)計與施工提供了廣闊的舞臺，將進一步促進其發(fā)展。

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