不规则形体的特大型自然类博物馆结构设计与施工（论文）.pdf

2023·4·Building Construction 672 不规则形体的特大型自然类博物馆结构设计与施工 高衡林 中铁建工集团有限公司 北京 100160 摘要： 为利用狭长三角形场地，结合自然类博物馆的不规则形体展示方式，对成都自然博物馆主体结构设计和施工组 织难点进行阐述。设计通过选用钢结构体系引入BRB耗材，满足结构体系不设缝要求，保持结构整体性，达到建筑形 体和内部空间功能需求的目的；对不规则形体钢结构施工方法比选、特定场地施工组织、质量控制、安全措施进行研 究分析，实现高效、精益建造。总结的不规则形体结构设计、大跨度复杂结构施工技术等，可为同类型项目建造积累 经验。 关键词： 不规则形体结构设计；大跨度复杂结构；施工组织；施工技术 中图分类号： T U 755 文献标志码： A 文章编号： 1004- 1001(2023)04- 0672-0 3 DOI： 1 0.1 4144/j. c nki. jz sg .2 023.0 4.0 15 Structural Design and Construction of Irregular Ultra-large Natural Museum GAO Henglin China Railway Construction Engineering Group, Beijing 100160, China Abstract: T o m ake u se o f th e lo ng a nd n arro w tr ia ng le s it e a nd c om bin e w it h th e ir re g ula r fo rm d is p la y m od e o f th e n atu re m use um , th e d if fic ult ie s in th e m ain s tr u ctu re d esig n a nd c onstr u ctio n o rg aniz a tio n o f th e C heng du N atu re M use um a re e xp ound ed . T he d esig n in tr o d uces B RB c onsu m ab le s th ro ug h th e s e le ctio n o f s te el s tr u ctu re s yste m to m eet th e r e q uir e m ents o f s tr u ctu ra l s yste m w it h out jo in ts , w hic h m a in ta in s s tr u ctu ra l in te g rit y , a nd a chie ve s th e p urp ose o f b uild in g s h ap e a nd in te rn al s p ace fu nctio n r e q uir e m ents ; th e c om paris o n a nd s e le ctio n o f c onstr u ctio n m eth od s o f ir re g ula r s te el s tr u ctu re s, c onstr u ctio n o rg aniz a tio n o f s p ecif ic s it e s, q ualit y c ontr o l a nd s a fe ty m easu re s a re s tu d ie d a nd a naly ze d to a chie ve e ffic ie nt a nd le an c onstr u ctio n. T he s u m mariz e d ir re g ula r s tr u ctu re d esig n a nd c ons tr u ctio n te chnolo g y o f la rg e- s p an c om ple x s tr u ctu re c an a ccum ula te e xp erie nce fo r th e c onstr u ctio n o f s im ila r p ro je cts . Keywords: s tr u ctu ra l d esig n o f ir re g ula r s h ap e; la rg e s p an c om ple x s tr u ctu re ; c onstr u ctio n o rg aniz a tio n; c onstr u ctio n te chniq ue 构 布置灵活、抗震性能优的特点，能较好地服役于大型公 共 建筑，有效解决不规则形体和独特空间布局带来的结构 转 折突变、杆件连续性差、折线柱和穿层柱力学性能差、 折 面不等高屋盖传力无序等设计问题。不规则形体的钢结 构 施工组织又受狭长三角场地影响，给施工组织、建造方 式 带来了极大难度。常规的施工组织建造方式极易导致方 案 难以落地，施工组织不畅 、工效低、安全质量隐患大。 本 文结合成都自然博物馆不规则形体的结构设计与施工现 状 ，总结一种设计方案可靠、施工组织有序、施工便捷高 效 的不规则形体结构设计与施工技术 [1 -5 ] 。 1 项目概况 成 都自然博物馆EPC 项 目位于十里店88号 ，成都理工 大 学西侧。建筑形体取自山式，由6块 人工山体及山间的 玻 璃体量组成，建筑平面投影形状较不规则，大致呈三角 形 ，东西方向最宽处总尺寸143 m ， 南北方向最长处总尺 寸 179 m ， 共有地上4层 ，除4层 层高6 m 外 ，其余楼层层 高 为9 m ， 屋面造型较复杂，建筑总高度约40.1 m ， 地下 1 层 ，地下室层高6 m 。 总建筑面积约50 5 20.2 8 m 2， 为特 大 型博物馆，是成都市首座不规则形态的公共建筑。钢结 建 筑物的不规则性一般表现为：平面凸凹的不规则， 局 部楼板的不连续、不规则，以及建筑物自身在竖向刚度 上 的不连续性、不规则等。实际工程中必须比较准确地判 断 建筑结构的不规则位置，只有这样才不会影响到对 建筑 结 构的建模、确定建筑结构的一系列布置方案以及确定建 筑 物本身比较薄弱的地方，进而在一定程度上提高整个建 筑 结构的合理性、安全性以及经济性。 当 今的大型自然博物馆建设已成为各地区城市形象建 设 和公共文化展示的窗口，博物馆建设进入发展期。随着 建 筑业的迅速发展，建筑设计也越发复杂化，自然类博物 馆 在其外观形体中融入了更多的自然形态元素，导致产生 了 多样化的幕墙构造和复杂的结构造型，给设计表达方式 与 施工建造技术带来新的困难和挑战。 钢