上海世博轴ppt课件.ppt

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1、世博轴简介目录世博轴简介阳光谷简介工程特点、难点节点部分安装与施工膜结构简介膜材料的选择膜材料的剪裁和节点优化设计世博轴简介上海世博会世博轴及地下综合体工程(以下简称世博轴)，是世博会的主入口和世博园区的中央交通轴线。其屋面采用了钢-索-膜的半敞开结构体系，南北长1045m，东西宽地下99.5～110.5m，地上80m，基底面积130699㎡，总建筑面积27169㎡，其中地上42877㎡，地下184292㎡。由标高一6．5、一1．0,4．5、10m的平面及膜结构屋顶组成(见图1)，并设有6个标志性强的阳光谷，以满足地下空间的自然采光，阳光

2、谷顶端与膜结构顶棚连接(见图1)，是本次世博会的最大单体场馆建筑。世博轴中的钢结构为6个采用自由形态理念的单层钢网壳阳光谷，它为大型索膜结构提供支点。大型索膜屋面由69个巨型膜单元构成，膜材厚度1.2mm，膜面总面积达68000㎡，使用年限30年。图1上海世博会世博轴索膜结构Figure1.Cable—membranestructureofExpoAxisinChinaExpo2010ShanghaiChina阳光谷简介世博轴共有6个阳光谷，结构体系均为三角形网格组成的单层网壳，结构下部为竖直方向，到上部边缘逐步转化为环向(见图2)。阳光

3、谷为漏斗形单层网壳钢结构，上表面覆盖玻璃幕墙，整体通透。阳光谷平面为圆形或椭圆形，6个阳光谷的杆件拓朴连接完全相同，但6个阳光谷体型不一，其中4号阳光谷为旋转对称，其余均为轴对称。每个阳光谷的高度为41．5m，最大底部直径约20m，最大顶部直径约90m，6个阳光谷总面积31500㎡。图2工程特点、难点钢结构呈空间不规则变化，没有规律可循，对现场拼装、安装及测量校正带来极大难度。大悬挑结构在安装过程中的结构稳定控制问题。大量的高空焊接及引起的焊接变形控制。单层网壳结构要求连接节点为刚性抗弯连接，节点连接方向多、角度不一，须选择简单及可靠的连

4、接形式。节点构造类型阳光谷节点有4种构造类型，分别为钢板全焊接节点、铸钢焊接节点、螺栓对接翼缘焊接节点和仅螺栓对接节点。钢板全焊接节点节点区翼缘厚25mm，腹板厚10mm；杆件区翼缘厚25mm，腹板厚5mm，如图3所示。焊接节点图3钢板全螺栓对接翼缘焊接节点和仅螺栓对接节点①节点区翼缘厚30mm，腹板厚10mm；②杆件区翼缘厚25mm，腹板厚5mm。节点和杆件加工详图如图4、5所示。事先将杆件端和节点端刨平，再对高强螺栓施加预紧力，将节点和杆件对接连接(见图6)。加工详图图4节点区加工详图图5构建区点对接详图图6杆件与节节点部分—难点、特

5、点节点呈三维空间形态．且数量众多整个阳光谷造型为异形曲面，它是通过每个杆件交汇处节点的扭转而形成空间结构。6个阳光谷共有一万多个节点，且由于是异形曲面，几乎没有两个完全相同的节点(图7)。由图7所示，每个节点分为牛腿区及中心区，各牛腿相对其它牛腿均不在同一平面，通过中心区过渡：由于选用了箱型截面杆件，各牛腿相对中心区存在着扭转角、俯仰角和分度角关系，空间关系非常复杂。到目前为止国内钢结构工程中还尚未遇到，这给加工制作提出了很大的挑战。图7阳光谷典型节点效果图节点制作精度要求高阳光谷结构作为世博轴的标志性建筑结构，不同于常规钢结构范畴，属于

6、精细钢结构。三角形网格组成的单层网架，每个网格都相互制约。每个节点至少有4个牛腿，每个牛腿都与其它构件连接，任意一个牛腿出现过大的偏差都会影响构件的安装。因此，为确保现场安装控制及建成后的外观效果，对构件工厂加工提出了相对较高的制作精度。而常规的钢结构加工将难以达到其精度要求，必须开发应用新的制作工艺。复杂铸钢节点制作工艺难阳光谷节点除了焊接形式外，为满足结构受力要求，其中共有573个节点采用实心铸钢形式。节点各不相同且精度要求高，传统铸造工艺无论从经济性还是质量将难以保证。节点制作工期紧节点制作工艺，构件加工质量不仅要满足设计及规范要求

7、，同时要确保该工艺满足现场紧张的施工安排。阳光谷节点各不相同，决定了其产品的单一性，这将制约加工进度，须采取合理的加工工艺来保证成品的合格率。节点制作阳光谷钢结构节点按照制作方式的不同可以分为铸钢节点与焊接节点。1)铸钢节点铸钢节点的关键问题在于如何能够快速制作复杂节点铸造模型，本工程采用“组合成模工艺”创新技术，即将各不相同的铸钢节点按一定的截面规格分解成标准模块，然后将标准模块按最终形状组合成模。标准模块采用高密度泡沫塑料压注制成，利用机器人技术进行数控切割和数控定位组合成模，提高了模型的制作加工精度及效率。然后，采用熔模精铸工艺(改

8、进的消失模铸造技术)，提高铸件尺寸精度以及表面和内在质量(见图8)。阳光谷共有实心铸钢节点573个，采用组合成模技术后，按不同杆件截面划分为11种标准模块，显著降低造价，提高工效。图8熔模精铸