哈尔滨万达茂滑雪乐园东区钢结构临时支撑系统设计及卸载分析_吴文平

Hard Work Achieved Success And Melody of Happiness ----Nine Difficulties In Structural Design Of Harbin Wanda Indoor Sking Park 作者： 刘向阳[1];冷冬梅[2]
作者机构： [1]万达商业规划院;[2]北京维拓时代建筑设计股份有限公司
出版物刊名： 建筑与文化
页码： 26-28页
年卷期： 2017年 第7期
主题词： 室内滑雪场;超长结构;超大跨度;低温;防连续倒塌分析
摘要：建成后的哈尔滨万达室内滑雪场是世界上最大的室内滑雪场，结构设计难度大。

文章从结构超长、造型独特、超长楼板、基础设计、异型节点、复杂空间、钢结构低温性能、防连
续倒塌分析、结构优化等九个方面论述其设计难点，并给出解决方案。

荷载与结构设计方法阶段性考核论文哈西万达广场的荷载与结构评价学生姓名：XXX专业班级：土木工程四班指导教师：XXXX学院：XXXX学院2015年X 月哈西万达广场的荷载与结构评价摘要哈西万达广场是东三省规模最大的城市综合体之一，同时是大连万达集团斥巨资打造建设的哈尔滨第三座万达广场，集休闲、娱乐、生活于一体的第三代万达商业体；工程总规划用地面积186500平方米，规划总建筑面积约863500平方米，其中地上653500平方米，地下210000平方米。

哈西万达广场整体上采用用框架结构，局部有网壳结构；充分考虑了荷载、结构方面的要求，最大限度的满足了使用方面的要求。

无论是从万达集团的影响力，还是从结构和荷载方面，哈西万达广场具有较高的学习和研究的价值。

同时，其结构和荷载（楼面活荷载、雪荷载、风荷载等）与《荷载与结构设计方法》、《钢筋混凝土及砌体结构》等课程联系紧密，真正可以做到学以致用，在实践中学习，以实践促学习。

关键词哈西万达广场荷载框架结构网壳结构目录摘要Abstract1工程概况.................................................................................................错误！未定义书签。

1.1地理位置 ............................................................................................ 错误！未定义书签。

1.2 建筑概况 ............................................................................................ 错误！未定义书签。

2 结构体系.................................................................................................错误！未定义书签。

万达茂滑雪场中部钢结构整体稳定性分析摘要：哈尔滨万达茂工程位于哈尔滨市松北新区，项目包括室内步行商业街、娱乐楼、超市、室内滑雪场、室内滑冰场、电影乐园等，其中室内滑雪场主体采用大跨度钢结构。

该工程钢结构的整体稳定分析为设计过程中的难点。

以万达茂滑雪场中部钢结构为例，介绍其结构体系及受力特点。

分别用不考虑初始缺陷及考虑初始缺陷的模型分析了钢结构的局部稳定及整体稳定；考虑材料非线性、几何非线性及生死单元，用显式动力分析的方法研究了结构的整体稳定。

关键词：材料非线性；几何非线性；稳定；弧长法；时程分析；倒塌分析近年来，国内的钢结构工程发展迅速，并向着造型复杂化、体量大型化的方向发展。

空间大跨钢结构的应用越来越多，重量越来越轻、跨度越来越大，在某些情况下钢结构的整体稳定问题成为结构设计的控制因素。

由于钢结构自身的特点，使得结构在达到材料极限强度之前就会表现出明显的非线性特点，局部构件的承载力丧失很可能导致结构的连锁反应进而导致结构连续倒塌，因此采用有限元方法，引入双非线性并采用生、死单元来模拟结构的破坏机制，评估结构整体稳定性，可以比较清楚地揭示结构的承载力和防连续倒塌能力，是一种有效的数值分析方法[1 - 8]。

1 工程概况及结构布置哈尔滨万达茂位于哈尔滨市松北新区，项目总占地面积约19.77万m2。

该项目包括室内步行商业街、娱乐楼、超市、室内滑雪场、室内滑冰场、电影乐园等业态。

总建筑面积33.7万m2，各业态建筑面积分别为：商业(室内步行街、娱乐楼)12.08万m2，电影乐园1.6万m2，停车楼12.00万m2，室内滑雪场7.70万m2，室内滑冰场0.32万m2。

整体效果如图1所示。

图1 万达茂整体效果中部钢结构模型如图2所示，钢结构长132 m，高度由52.8 m渐变至85.4 m，跨度由150 m渐变至123 m，采用门式刚架结构体系。

门式刚架间距16.8 m，仅门式刚架的外侧柱设置固定铰支座；在格构柱之间距离支座10.6，21.2，26.3 m的高度分别设置3道水平连梁，分别布置于格构柱的内侧及外侧柱，连梁之间用腹杆连接形成平面桁架，与格构柱一起形成有侧移框架体系；格构柱内、外侧柱肢间距3 m。

大跨度复杂钢结构临时支撑卸载施工方案分析摘要：依托九江鄱阳湖生态科技城科创中心工程的大跨度钢结构东连廊，针对其临时支撑卸载施工特点和施工难点，提出了四种临时支撑卸载方案，依据有限元分析结果，综合考虑受力、变形和现场施工条件，建议采用第一种方案的卸载顺序。

关键词：大跨度钢结构；临时支撑；卸载顺序；施工方案0 引言设置临时支撑可提高结构的安全性，被广泛应用到在大跨度空间钢结构施工中，起到临时支撑、承受上部构件自重以及安装荷载的作用，为施工提供方便。

本项目因结构复杂，跨度较大，成型前结构的弱刚性，为了满足更大的承载力及施工安全的要求，在东连廊钢结构安装过程中布设临时支撑。

临时支撑的卸载是结构由施工工况转向设计要求的过程，将会引起结构内力重分布，因此采用有限元分析软件，对多种卸载方案进行结构受力分析，确定最优卸载方案是十分必要的。

合理的卸载顺序对保证钢结构从支撑状态过渡到工程实际状态的安全尤为重要，钢结构工程施工前均需对卸载顺序进行必要分析。

1 工程概况依托工程为目前在施的九江鄱阳湖生态科技城科创中心工程。

本工程1#楼与2#楼及1#楼与3#楼之间为大跨度钢结构连廊，共计6层；采用空中散拼法组装，东连廊钢结构重量约3 t，由下部4根φ1 400钢管柱支撑。

东连廊为框架结构，由圆管柱、箱型柱、箱型梁、H型钢梁及斜撑组成。

东连廊支撑采用格构式支撑形式，格构式支撑截面尺寸为1.2 m×1.2 m，主杆件为：L140×12，腹杆为L80×8，材质均为Q235B。

东连廊钢结构模型如图1所示。

图1 东连廊钢结构模型2 临时支撑卸载施工特点和施工难点(1)本工程卸载区域主要为梁下部胎架，卸载作业主要有以下特点：支架形式相似，结构单一，卸载点空间分布规律性相近。

结构外形及临时支撑为沿中心线对称布置形式，卸载点在空间基本均衡分布。

卸载计算分析工作量大，为确保整个结构经过卸载后，平稳地从支承状态向结构自身承受荷载的状态过渡，通过MIDAS Gen对结构受力进行模拟进而对计算结果进行分析，以指导卸载过程的实施。

哈尔滨万达茂室内滑雪场结构设计难点解析1. 超长超大跨度建筑作为全球最大室内滑雪场，最大鞋长为487米(迪拜为400米)，最大鞋宽为150米(迪拜为60米)，属于超长超大跨度结构。

结构奥妙之一：为避免结构超长，将鞋体分为三段分别设计及制作，并与其周围的商业裙房脱开，简化结构受力的复杂性。

也应了最近流行的网路佳句“复杂的事情简单做，你就是专家”。

其中东区是三区中最为复杂和独特的部分，他是冰舞鞋隽秀的鞋跟!东区滑道层楼面结构仅由2根V型巨柱支撑，侧面大桁架及屋面结构均支撑在滑道层楼面上。

巨型柱跟部中心尺寸13.5米，楼面桁架结构中心线间距为10米，屋面桁架结构中心线间距为8米。

西区和中区为横向桁架，纵向框架的结构体系，上部钢结构可以看成无柱间支撑的门式刚架结构体系，下部混凝土为框架结构。

2. 独特的流线造型顺应滑雪功能的需要，她拥有异形流线的曲线造型。

并运用超细鞋跟设计，形成一只有高度有风度极具魅力的冰舞鞋。

但同时给结构设计带来极大的难点，质量中心和刚度中心距离较大，结构不稳定，受扭严重，成为扭转不规则体系。

结构奥妙之二：通过调整巨柱位置,减小巨柱间距，来减小质量中心与刚度中心之间的距离，使偏心率由0.25减小为0.14，满足0.15的规范要求。

这与高跟鞋品牌Jimmy Choo有异曲同工之处，都是“穿着不会痛的高跟鞋”。

3. 最高单层大跨度建筑总建筑高度为119.66米，单单鞋跟的高度就有87米，总高超过了“神舟十号”飞船和火箭总装厂房的93.5米，相当于40层大楼的高度，戴上了亚洲最高的单层建筑的桂冠。

这种特殊类型的高层建筑给结构设计和安装带来了极大的困难。

首先，雪道最大高差达到了87米，两侧水平刚度差异很大，117米超长雪道楼面存在近30度的倾角，楼板设计难度很大。

结构奥妙之三：通过MidasGen通用有限元程序对楼板进行应力仿真模拟和分析，在重力荷载作用下，楼面板和楼面梁不仅存在弯矩引起的平面外拉应力，还存在较大的平面内拉应力，为此楼板增设配筋抵抗这部分拉应力。

滑雪场钢结构工程施工研究——以广州万达茂滑雪场为例摘要：广州万达茂滑雪场钢结构的安装重量大，安装高度高，结构构件跨度大制造复杂，技术要求精度高，施工安全风险大，雪道转换层桁架采用整体提升和单片吊装高空嵌补相结合的施工方法，滑道高区和滑道低区采用高空累积滑移施工技术，乐园区屋盖整体分为6个大提升区，对提升顺序、提升精度、提升过程的应力应变控制采用计算机和全站仪进行控制，很好地完成施工任务，取得了一批科技成果和发明专利，收获很好的社会和经济效益。

关键词：桁架结构体系整体提升单片吊装钢结构1 工程总体概况广州万达茂工程位于广州市花都区狮岭镇罗仙村，集商业和游乐一体的大型综合体，滑雪乐园区是其中的一个子项，如下图所示，滑雪场下部为混凝土结构主体，屋盖、雪道层等部位为钢结构，最大跨度达110米，总用钢量约1.86万吨。

共分两个标段，一标段为乐园区屋盖，总用钢量约7217吨；二标段分为滑道高区和滑道低区，滑道高区包括雪道层桁架、滑道高区屋盖结构，屋盖最大标高为98米，桁架最大跨度110米，屋盖桁架高9米，雪道层桁架高10米；滑道低区包括空间钢管桁架屋盖，跨度110米，屋盖标高最高约81.8米，与高区屋盖相接，最低位置标高约59.4米，屋盖桁架高9米，总用钢量约10300吨。

2 施工难点分析2.1一标段乐园区屋盖2.1.1钢构件加工制造复杂乐园区屋盖桁架结构节点牛腿多达10肢，结构复杂，数量多，构件加工制作精度要求高。

项目部派专人驻厂进行构件管理，对整榀桁架实体预拼装。

2.2.2施工精度控制乐园区屋盖整体分为6个大提升区，提升顺序、提升精度、提升过程的应力应变、变形控制均属于重难点。

采用MIDAS/GEN计算模型，对监测点进行跟踪测量，保证安装精度符合规范要求。

2.2.3屋盖提升乐园区结构提升点多达96个，施工组织难度大。

乐园区屋盖桁架结构划分为6个提升分区，合理布置提升点位，按顺序提升施工，分区卸载后将提升设备迅速周转。

国家体育场钢结构支撑卸载分析提要：本文依据国家体育场主体钢结构安装方法—分段吊装高空组拼方法(简称散装法）,同时根据支撑卸载点多、分布范围广等实际情况出发,从钢结构支撑卸载过程的支撑反力分析入手，运用有限元软件ＡN ＳYＳ详细对比计算分析了大跨度马鞍形空间钢结构屋面支撑的卸载顺序和卸载步骤,择优确定了分阶段整体分级同步卸载的原则和具体的卸载步骤。

通过对每一步骤卸载反力计算和卸载过程中可能出现的支撑失效分析,给出了支撑卸载反力结果,为钢结构支撑塔架的选型及设计提供依据，也期望对类似工程的卸载施工提供参考。

ﻫ关键词:主体钢结构、支撑卸载、卸载反力、卸载步骤１工程概况ﻫ国家体育场钢结构工程由２4榀拉通或基本拉通的门式刚架围绕着体育场内部碗状看台区旋转而成,交叉布置的主结构与屋面、立面的次结构一起编织成“鸟巢”的造型。

所有钢结构构件形成结构及建筑外形，如图1-１所示。

钢结构屋面呈双曲面马鞍型，最高点高度为６8.5米,最低点高度为40.1米；平面上呈椭圆形,长轴最大尺寸约3３３米、短轴最大尺寸约296米；屋盖中部的开口内环呈椭圆型,长轴约190米，短轴约为1２４米；大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上,柱距为37.958米。

屋面主桁架矢高12.００0m,上弦杆截面基本为1000mｍ×10０0mｍ，下弦杆截面基本为8０0ｍm×８00mｍ,腹杆截面基本为60０mm×６00mm；屋面钢结构总重量约1４000吨,竖向荷载通过24根组合钢结构柱传递至基础。

２安装方法及支撑点的选择ﻫ2.1 安装方法由于国家体育场钢结构为特大型大跨度空间结构，构件自重产生的内力所占比例较大，钢结构安装方法和顺序对结构构件在重力荷载作用下的内力将产生明显影响;同时钢结构安装方法和施工顺序对协调钢结构施工与混凝土结构施工的关系，对保证混凝土看台连续施工、钢结构的顺利安装、室内装修工程及机电设备工程及时插入以及外围基座尽早施工具有重大的意义。

体育场及配套服务设施工程——钢结构工程分区卸载方案目录第1章总体概述：施工程序总体设想及施工区域划分 (2)1.1项目概况 (2)1.2项目总体认识 (2)1.3施工区域划分 (4)1.4施工流程 (5)第2章卸载关键技术、工艺及卸载方案 (8)2.1卸载关键技术、工艺分析及解决方案 (8)2.2卸载方案 (9)第3章卸载过程中质量保证措施 (14)3.1质量保证体系 (14)3.2质量控制、监测程序 (16)3.3质量保证措施 (20)第4章卸载过程安全施工保证措施 (23)4.1卸载过程安全保证体系 (23)4.2卸载过程安全保证措施 (26)第5章附录一卸载方案计算分析 (34)第6章附录二图纸 (45)第1章总体概述：施工程序总体设想及施工区域划分1.1项目概况工程名称：某市体育场及配套服务设施工程—钢结构工程建设地点：某市甘井子区岚岭路699号招标单位：某体育中心开发建设投资有限公司设计单位：某工业大学建筑设计研究院施工单位：某集团有限公司图1.1某市体育场及配套服务设施工程—钢结构工程效果图本工程长319.792米x宽293.145米，钢结构底标高7.100米；高点净高53.945米，低点净高39.169米，共计68品主桁架，每品主桁架有铸钢轴销铰支座一个（底部），￠700*30半球支座一个（看台顶），单品桁架最重65.4t（HJ-1），最轻48t（HJ-18，HJ-19），环桁架6环。

主材钢管材料为Q345B无缝钢管，檩条为Q345B箱形截面。

主结构：主钢结构量7539t，檩条：1781t（方管），飘带（北S平台）：最后和体育馆S平台合二为一。

1.2项目总体认识1. 项目管理特点（1）本工程承包方式为钢结构专业施工总承包。

（2）本工程前期准备时间短、工期紧、施工周转材料多。

2. 工程施工特点（1）工期要求紧，工程建筑面积128000m2，本工程须在合同要求的工期内完成，钢结构总量为9539多吨，工期要求特别紧。