桁架结构代表建筑.docx
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桁架结构代表建筑.docx
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桁架结构代表建筑
九江长江大桥
九江长江大桥,为钢桁架桥,铁路桥长7675m,公路桥长4460m,江中有桥墩10个,共架设11孔钢梁,最大跨度216m,最小跨度126m。
整个大桥设计新颖,造型优美,工艺独特,雄伟壮观。
大桥铁路引桥采用的无碴无枕预应力箱形梁,在我国建桥史上还是第一次。
主河槽216m宽的大跨度,居全国桥梁之首。
我国第一次试验的15锰钡氮新钢种在这座桥上首先使用。
这座桥使用的钢材、水泥、木材等建筑材料,均创造了我国建桥史上的最高纪录。
九江大桥墩顶到基础最低底面,相距64米,相当于一座22层高的楼房。
从钢梁拱顶到基础最低底面,高达132m,相当于一座45层的高楼。
国家大剧院壳体外形是半个超级椭球体,其长轴长度为212.20m,短轴长度为143.64m,高度为46.285m。
其内部主要布置有一个容纳2416人的戏剧厅、一个容纳2017人的音乐厅、一个容纳1040人的剧场。
国家大剧院壳体钢结构主要由148榀沿椭球面均匀垂直布置的平面桁架、11840根水平布置的环向系杆、对称布置的四块平面斜撑及顶部结构组成,也就是说国家大剧院是以众多桁架组成的壳体结构。
壳体总用钢量约6760t,主要钢材材质为Q345D钢。
平面桁架按照是否外露分为长轴桁架和短轴桁架,短轴桁架区域的屋面采用玻璃形式,为外露构件,采用厚度为60mm钢板条作为桁架的弦杆和腹杆,共46榀,总重量约为2050t;长轴桁架区域的屋面采用钛合金板形式,为隐蔽构件,其弦杆和腹杆均为H型钢截面,共102榀,总重量约为2100t。
水平布置的环向系杆采用Φ140~Φ194等规格的钢管,通过两端的半球与平面桁架连接。
平面斜撑布置在长轴区域,截面均采用H型钢截面。
顶部结构由钢管环梁、箱形梁、顶部短轴桁架、顶部长轴桁架、连系杆组成,钢管环梁的规格为Φ1117.6×26,顶部短轴桁架、顶部长轴桁架、连系杆与下部结构近似,总重量约为1050t。
天津奥林匹克中心体育场
天津奥林匹克中心体育场为2008年北京奥运会足球赛场。
体育场位于天津中心市区西南部。
体育场建筑面积15.8万m2,共由6层组成,总高53m,可同时容纳6万名观众,可满足国际足球和田径比赛的要求。
结构设计的构思为:
屋顶桁架选用V字形平行弦桁架,悬挑结构,以表现体育场地的动感与轻快。
该体育场成为天津市重大体育活动的中心场地和标志性建筑。
天津奥林匹克体育中心体育场基础为高强混凝土预应力管桩,主体为钢筋混凝土框架结构,屋顶桁架选用V字形平行弦桁架,悬挑结构。
主桁架最大跨度117m,主、环桁架均为平面管桁架结构形式,桁架最大安装高度达53m,整个钢屋盖由主桁架、子桁架、二道环形桁架及水平、垂直支撑、檩条组成,总用钢量约13000t。
主桁架上口定位采用柱帽杆固定于看台柱顶支座上,下口定位采用落地形式。
该工程的特点,决定了整个工程施工的难度非常高。
本工程主体钢屋架呈双曲面,各点标高不一,主要构件超重、超长,主桁架跨度较大,而且在屋盖内四周都是看台混凝土结构,在混凝土结构施工期间大型机械不能以常规方式在屋盖下进行作业,另外,主桁架的最大安装标高都在53m左右,安装高度较高,吊装难度大。
芜湖长江大桥
芜湖长江大桥是国家“九五”重点交通项目,其桥型为公、铁两用钢桁架梁斜拉桥,铁路为I级,双线;公路为4车道,车行道宽18m,两侧人行道各宽1.5m。
公路在上层,铁路在下层。
铁路桥长10616m,公路桥长6078m,其中跨江桥长2193.7m。
它于1997年3月22日正式开工,2000年9月建成通车。
大桥主跨312米,像如此大跨度的公铁两用斜拉桥,在我国是第一座,在亚洲是第一座,在世界上也是屈指可数,名列前茅的。
大桥公路接线长23.23km,其南岸7.35km,北岸15.88km。
南京奥林匹克中心
武昌火车站
苏格兰福斯海湾桥是19世纪的工程奇迹。
福斯桥主跨跨径519m,铁路高出水位47.8m,因风力过大,桥梁桁架做成向内倾斜,塔顶宽约10m,塔底宽36.6m,全桥共计3个桥塔,六个伸臂,各长206m,悬跨长107m。
1882年开始建造的英国福斯海湾桥是公认的铁路桥梁史上的里程碑之一。
这是一座弦杆用管形杆件的双伸臂梁铁路桥,设计者承认,这座桥的结构系统是从中国的木伸臂梁(鹊巢桥)演变而来的。
成都国际机场航站楼,为三角空间曲线行桁架
利用巨型桁架实现上下不同布置的楼层的转换
德国汉堡DOCKLAND办公楼
德国汉堡DOCKLAND办公楼——悬挑结构的杰作,2002年兴建。
虽然建筑悬挑的长度有近40m,但却给人相当稳定的感觉,与其相对比较大的基地面积有关。
由于环境的特殊,建筑采用了防腐蚀的双层玻璃幕墙,在通透的表皮之下,我们可以清晰看到悬挑结构的构成,整体的巨型钢桁架简洁明了,轻松完成大动作,而相对纤细的构件尺寸,使建筑又显得轻盈。
锡澄运河大桥位于沪宁高速公路江苏境无锡段,锡山堰侨乡与前州乡的交界处,跨锡澄运河,河道宽55~70m,水深5~5.5m。
该桥的建造是拆除原有桥梁后进行重建,新建桥梁采用了88m下承式简支钢桁梁桥,单幅钢桥的总重约1300t,钢桁梁主桁采用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系,节间长度8m,主桁高度11m,两片主桁中心距21.5m,桥幅宽度达22m。
主桁上、下弦杆及端斜杆均采用箱形截面,截面宽500mm,高度720mm,最大板厚50mm。
主桁架除端斜腹杆外其余腹杆截面均为焊接H型截面,截面宽度500mm,高度420~720mm不等,最大板厚44mm。
上、下平面纵向联结系均采用双X形式,联结系杆件截面形式均为焊接H型截面,截面高度400mm,截面宽度300mm和400mm两种,板厚为12~24mm,其连接形式均为插入式连接。
在桁架两端斜杆所在的斜平面设置桥门架,上弦节点每2个设一道横向联结系。
桥面系采用纵横梁体系,横梁为焊接H型截面,高1050mm,横梁腹板与主桁在节点上通过高强度螺栓连接;纵梁为焊接H型截面,高500mm,纵梁腹板与横梁腹板通过高强度螺栓连接,桥横向每2m设置一道纵梁。
节间每2m设置一道次横梁。
钢板均采用14MnNbq角钢、槽钢等型钢采用Q345B钢。
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