宁波帮博物馆钢结构设计

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摘要：宁渡帮博物馆位于宁波市镇海区，为当地的标志性建筑之一。博物馆“甬”字头为大跨度悬挑结构，其主体结构为钢框架、钢桁架与空间管结构相结合的复杂空间受力体系。整个结构分为2层，首层架空，结构总高14．6 m，最大悬挑跨度8．87 m。对此钢结构而言，在各种工况下结构体系的强度、刚度、局部稳定及整体稳定计算是结构设计的重点与难点。主要应用钢结构设计软件3D3S对“甬”字头结构进行受力分析，得到结构的动力特性以及杆件的内力与变形，并以此为依据对结构进行强度、稳定和刚度验算。
关键词：钢结构；悬挑结构；强度；刚度；稳定性
STEEL STRUCTURAL DESIGN oF THE MUSEUM oF NINGBo BANG
Ma Hongwei Gao Jifeng Ling Yuhong
(School of Civil Engineering and Transportation，South China University of Technology，Guangzhou 510640，China)BSTRACT：The Museum of Ningbo Bang is located in Zhenhai District of Ningbo City．It is one of the indicative buildings 0f Ningbo City。which seems like the Chinese character“Yong”in plan．The structure is long span cantilever structure．whose main structure is a complicated spatial system incorporating the steel frame，truss and space tube structure．It is two-storey high building and the first floor is supported by concrete filled steel tube．The total height of the building is 14．6 m，and the maximum cantilever span is 8．87 m long。The calculating of strength，
stiffness and stability under different load cases is the key of design．This paper introduces the structural design of
this building by using the software of 3D3S．Based on the calculating results of the dynamic characteristics of
structure。internal forces and deformations of the structural members，the design of strength，stability and stiffness iS checked．
KEY WORDS：steel structure；cantilever structure；strength；stiffness；stability
l 工程简介
1．1 工程概况
宁波帮博物馆位于宁波市镇海新城南区“中央公园一文化公园一甬江”城市轴线景观轴带中北部，四面均有水系贯通，总建筑面积约20 000 m2，建筑
形式为“甬”字形，如图1所示。对建筑结构中“甬”字头结构进行了分析计算，此部分长34．745 ITI、宽22．5 m、高14．4 m，结构形式为带有大悬挑构件的钢结构框架。
1．2建筑平面设计
建筑分为2层，1层用29根高为1．86～7．00 m的矩形钢管混凝土柱架空。钢管柱截面为350 minX150 minx 18／Tim×18 n-i／n，平面布置为二纵一横共3个柱列，近似于“[”字型。如图2所示。1层“[”字型3边柱分别为12，lO，7根，3边长度分别为25．875，22．5，14．625 m。2层由悬挑平台及其连接的悬挑楼梯构成。悬挑平台布置在结构横向的支撑柱上，在柱
图1宁波帮博物馆2层平面两侧各有悬挑，悬挑尺寸分别为5．762 m和2．05 m。两排悬挑跨度为4 1TI的楼梯梁布置在1层两纵向柱列上，其与2层悬挑平台同样构成“亡”字型平面形式，如图3所示。天面部分为非上人玻璃屋顶，结构沿纵向外伸长8．87 m，因此，天面与2层平台的不同