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1、云南曲靖体育场结构研究报告I1同济大学钢与轻型结构研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures 14. 考虑体育场马道荷载的模型计算14.1 体育场马道概况该体育场马道相关设计图纸由云南曲靖体育中心建设指挥部提供。体育场的结构布置关于东西和南北两个轴对称，1/4 体育场的马道平面布置图如 图 141（a）中阴影部分所示，其余 3/4 部分则类似；1/4 体育场的马道长度约为400m，总共长度约为 1600m。该体育场径向的马道分别设置在 X 形单元 HJ-3、HJ-6、HJ-10 中靠近最大悬挑桁架方向的单榀桁架处，如 图 141（
2、b）所示，径向马道从内侧第一节弦杆中点处延伸至后支撑杆件所连接的弦杆前端。径向马道在弦杆上方的一侧采用支托焊接连接，另一侧则采用吊索悬挂在环向的屋梁上。环向马道直接采用焊接支托支撑在弦杆上，环向方向中间没有附属支撑。（a ）1/4 体育场马道平面图云南曲靖体育场结构研究报告I2同济大学钢与轻型结构研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures （b）1/4 体育场马道侧视图图 141 1/4 体育场马道布置图（阴影部分）云南曲靖体育场结构研究报告I3同济大学钢与轻型结构研究室Research Team for Steel and Li
3、ghtweight Structures 14.2 体育场马道荷载体育场马道的构件设计图如 图 142 所示，栏杆由 705.0 和 504.0相交叉组成，下部焊接在 H 型钢顶部翼缘；走道则由钢栅板（上）和槽钢组成。结构模型中只将其模拟为竖向的附加恒荷载和活荷载施加到结构模型中进行校核，而不建立具体的构件。图 142 体育场马道设计14.2.1 径向马道荷载初步确定径向马道有支托的一侧的施加荷载方式为弦杆的均布线荷载，而吊索的一侧的施加荷载方式为屋梁上的点荷载，构件的单位质量统计表如 表 14-1 所示。云南曲靖体育场结构研究报告I4同济大学钢与轻型结构研究室Research Team fo
4、r Steel and Lightweight Structures 表 14-1 构件的单位质量统计表横栏杆 竖向栏杆 钢栅板 H 型钢 轻槽构件型号 705.0 504.0 705.0 G205/30/100 H3001506.59 8#单位质量 kg/m 8.015 4.538 8.015 33(kg/m2) 35.58 8马道的单位总线荷载：8.0152+4.5384+8.0151.232/0.8+331.2+35.582+81.2/4=171.98kg/m即 1.7kN/m；考虑工作人员活荷载。根据建筑结构荷载规范（2006 年版） （GB 50009-2001）第 4.5.1 条的
5、相关规定，添加施工和检修荷载，故活荷载为1.0kN/m。一侧则采用 0.85kN/m 的均附加匀恒荷载和 0.5kN/m 的活荷载，另一侧采用5.1kN 的集中竖向附加恒荷载和 3kN 的集中竖向活荷载。具体位置根据体育中心指挥部提供的 CAD 图纸确定。14.2.2 环向马道荷载沿环向马道位置大致在第一节弦杆和第二节弦杆的中点，而马道宽度相对其长度很微小，故将弦杆上环向马道的两个支托简化为一个点支撑，将荷载施加在其上。内环和外环的节点荷载简化为一致，全部采用最大的荷载。（1）附加恒荷载内环向的节点承受荷载的最大长度为 7.2m，节点荷载为 12.24kN，位置选取为第二段弦杆的中点；外环向的
6、节点承受荷载的最大长度为 6.9m，节点荷载为 11.73kN，位置选取为第一段弦杆的中点。（2）活荷载内环向的节点承受荷载的最大长度为 7.2m，节点荷载为 7.2kN，位置选取为第二段弦杆的中点；外环向的节点承受荷载的最大长度为 6.9m，节点荷载为 6.9kN，位置选取为第一段弦杆的中点。14.3 马道的结构分析结果14.3.1 环向的马道对环向支托之间的的马道进行校核，此处进行简化处理，建立 SAP2000 模型（计算简图如 图 143 所示） ，选取最大跨度的梁，跨度为 L=10m，截面为云南曲靖体育场结构研究报告I5同济大学钢与轻型结构研究室Research Team for St
7、eel and Lightweight Structures H3001506.59，线荷载为 1kN/m。中部最大位移为 12mm（L/833） ，符合规范要求。图 143 计算简图14.3.2 整体钢屋盖结构对加入马道荷载后的屋面钢结构进行分析，模态分析和各个工况分析没有明显的变化趋势。此时的屋面钢结构悬挑端在附加恒荷载下的最大位移有较大增加，但是在起拱的作用后的效果仍然符合相关规范要求。按照本文 5.8 节的荷载效应标准值组合，根据钢结构设计规范 （GB 50017-2003） 、 建筑抗震设计规范 （GB 50011-2010）等相关规范对体育场屋面钢结构杆件进行内力校核。屋面钢结构杆
8、件如 图 144 所示，屋面钢结构构件 4 根杆件没有通过相关规范校核，杆件应力比较高，达到 1.0 左右；此 4 根超限杆件的位置均为单元 HJ-9 的第三段下弦杆。 图 144 屋面钢结构内力校核云南曲靖体育场结构研究报告I6同济大学钢与轻型结构研究室Research Team for Steel and Lightweight Structures 14.3.3 修改方案及校核结果针对添加马道荷载后的结构校核，出现局部杆件应力校核不通过，采取对局部个别杆件增大截面的方案，考虑制作和施工过程，将 HJ-9 的部分杆件进行调整，最终的截面设计方案如 图 145 所示（图中正六边形所标位置为此次考虑马道荷载修改的方案） 。图 145 HJ-9 修改方案对修改后的结构进行校核，修改前超限的相关杆件应力比已经下降到0.40.7，所有构件通过校核。
