海國(guó)際賽車場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究

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上海國(guó)際賽車場(chǎng)空間結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究
上海建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司　曹國(guó)峰　周曉峰　顧嗣淳　周春　姚念亮　楊聯(lián)萍

一、工程概況
　　上海國(guó)際賽車場(chǎng)一期工程中的建筑物主要包括：能容納約20萬人的主、副看臺(tái)及臨時(shí)看臺(tái)；橫跨賽車跑道的大跨度空中餐廳及新聞中心；兼作空中大跨度建筑物支撐的多層比賽控制塔樓、行政管理塔樓及諸多比賽輔助用房等分項(xiàng)工程?？罩胁蛷d、新聞中心（見圖1）為大跨度梭形鋼結(jié)構(gòu)桁架體系；副看臺(tái)頂篷由26個(gè)獨(dú)立的索膜結(jié)構(gòu)單體組成（見圖2）；主看臺(tái)頂篷為懸挑實(shí)腹工字鋼梁（見圖1）。

圖1 空中餐廳、新聞中心和主看臺(tái)

圖2 副看臺(tái)膜結(jié)構(gòu)

　　上海國(guó)際賽車場(chǎng)建筑方案由德國(guó)TILKE公司創(chuàng)作，建筑設(shè)計(jì)由TILKE和上海建筑設(shè)計(jì)研究院完成，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由上海院承擔(dān)。本工程的多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)在國(guó)內(nèi)尚無先例可循，在設(shè)計(jì)過程中我們對(duì)關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了系統(tǒng)研究：大跨度梭形鋼結(jié)構(gòu)桁架的節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)和有限元分析研究、轉(zhuǎn)換桁架的整體試驗(yàn)和有限元分析研究；桁架與下部混凝土結(jié)構(gòu)的邊界設(shè)計(jì)和協(xié)同作用分析研究；副看臺(tái)索膜結(jié)構(gòu)研究、風(fēng)振響應(yīng)研究；復(fù)雜體型建筑群風(fēng)荷載研究。以上關(guān)鍵技術(shù)問題的研究和成果，為設(shè)計(jì)提供了可靠的保障和依據(jù)。以下將對(duì)工程主要單體的設(shè)計(jì)和研究工作做一介紹。

二、大跨度梭形鋼桁架
1．結(jié)構(gòu)體系
　　空中餐廳、新聞中心均采用大跨度梭形空間鋼結(jié)構(gòu)桁架體系,桁架的高度從跨中向兩端逐步減小，這不僅與結(jié)構(gòu)的受力情況相適應(yīng)，而且由此而形成的建筑外形上的曲線亦非常漂亮。該體系中包括了兩榀梭形主桁架，每榀主桁架支座間的跨度為91.30m，兩端又各向外側(cè)懸挑26.91m和17.41m，其總長(zhǎng)度為135.62m，最大寬度為30.43m，主桁架高度最大處為12.4m；主桁架一端支承在柱子上，另一端支承在轉(zhuǎn)換桁架的懸臂端上，由轉(zhuǎn)換桁架傳遞主桁架的荷載至下部分混凝土結(jié)構(gòu)的兩根巨型柱子上；主桁架和轉(zhuǎn)換桁架的桿件截面均為矩形鋼組合箱梁或圓鋼管，矩形鋼箱梁內(nèi)布置通長(zhǎng)的縱向加勁肋，節(jié)點(diǎn)均采用平面相貫、內(nèi)部加勁的連接方式；每個(gè)支座的豎向力最大達(dá)到25000kN。主桁架和轉(zhuǎn)換桁架材質(zhì)為Q345C,其余為Q345B。圖3所示為結(jié)構(gòu)主要承重桁架，在兩榀主桁架間設(shè)置橫向梁，以支撐樓面；并在上下表面設(shè)置交叉斜撐，以保障結(jié)構(gòu)的側(cè)向穩(wěn)定，布置見圖4。樓面采用閉口壓型鋼板輕骨料混凝土樓板。桁架結(jié)構(gòu)體系與下部混凝土結(jié)構(gòu)的連接是通過改進(jìn)的GZ25MN型盆式組合橡膠減震支座，以期達(dá)到減小結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，特別是鋼桁架的地震反應(yīng)及減小使用階段鋼桁架溫度應(yīng)力的雙重目的。

圖3 桁架三維圖

圖4 結(jié)構(gòu)上下表面構(gòu)件布置圖

2．主桁架節(jié)點(diǎn)研究
1）節(jié)點(diǎn)型式
　　主桁架的上下弦桿均采用厚鋼板組合箱梁，腹桿大部分采用圓鋼管，弦桿與腹桿采用內(nèi)加勁外相貫節(jié)點(diǎn)連接。主桁架在靠近支座的部位受力較中部大，所以在靠近支座的豎向腹桿采用組合箱形桿件，其承受了較大的壓力和彎矩；斜拉腹桿均采用圓管，為改善節(jié)點(diǎn)的抗拉能力，在受拉斜腹桿的兩端節(jié)點(diǎn)部位管內(nèi)設(shè)置十字穿心板。主要節(jié)點(diǎn)型式如圖5所示，圖中的TCJ、BCJ節(jié)點(diǎn)也是有限元分析和試驗(yàn)研究的主要對(duì)象。圖中圓管截面為Φ600x30mm，加勁板為30mm或20mm。

(a)

(b)TCJ節(jié)點(diǎn)

(c)BCJ節(jié)點(diǎn)

圖5 主桁架與主要節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

2）有限元分析
　　采用ANSYS7.0、板殼單元SHELL143進(jìn)行彈性和彈塑性有限元計(jì)算；材料為理想彈塑性材料，屈服強(qiáng)度為345Mpa；因而節(jié)點(diǎn)關(guān)于桁架平面是完全對(duì)稱的，只取半結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，在對(duì)稱面上施加對(duì)稱邊界條件。將弦桿一端約束，其余桿端為自由端，施加反推算的邊界力，使得節(jié)點(diǎn)受力狀態(tài)與桿系有限元計(jì)算結(jié)果相一致。為消除端部邊界條件對(duì)節(jié)點(diǎn)域應(yīng)力和變形的影響，弦桿和腹桿從連接面處伸出長(zhǎng)度至少為3倍截面高度或直徑。荷載的加載通過桿端一剛性板傳遞給構(gòu)件。圖6、7為典型節(jié)點(diǎn)TCJ、BCJ（設(shè)置加勁板）在設(shè)計(jì)最大組合荷載下的Von-Mises應(yīng)力圖。

圖6 TCJ節(jié)點(diǎn)的Von-Mises應(yīng)力圖

圖7 BCJ節(jié)點(diǎn)的Von-Mises應(yīng)力圖

　　對(duì)本工程節(jié)點(diǎn)，如不考慮加勁板的作用，由于主管管壁不可能很厚（這樣做也不經(jīng)濟(jì)），所以其承載力是有限的。而內(nèi)部加勁板的引入，可以極大改善節(jié)點(diǎn)的受力狀況。通過本工程桁架節(jié)點(diǎn)的對(duì)比研究，也看可以得出相同結(jié)論。在矩形主管內(nèi)放置適當(dāng)?shù)臋M向加勁板和縱向加勁板，改善了支管的傳力途徑，減輕了對(duì)主管管壁的直接作用，使得受力更為均勻。本工程桁架主管尺度較大，其內(nèi)部空間也為加勁板的焊接提供條件。內(nèi)部加勁板和支管接觸一面是受力主要部位。
3）節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)及與有限元分析比較
　　試驗(yàn)研究作為研究工作的主要組成部分，提供了對(duì)節(jié)點(diǎn)承載力和變形特點(diǎn)的總體評(píng)價(jià)，同時(shí)也與有限元分析進(jìn)行比較，以確定有限元計(jì)算的可靠性。為使節(jié)點(diǎn)區(qū)域的約束條件及受力狀況與實(shí)際結(jié)構(gòu)的工作情況趨于一致，避免單取節(jié)點(diǎn)區(qū)加載試驗(yàn)時(shí)受力及邊界條件的變化，分別將主桁架兩節(jié)點(diǎn)的相鄰節(jié)間取出進(jìn)行1:5縮尺試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)將一輔助桁架作為反力裝置，試件通過一T形連梁與輔助桁架連接。試驗(yàn)中在弦桿端節(jié)點(diǎn)放置一千斤頂產(chǎn)生豎向荷載，另外兩個(gè)千斤頂產(chǎn)生水平向一拉一壓的平面力偶。由于試件加工限制，試件中的受拉腹桿未放置十字穿心板。試驗(yàn)每級(jí)荷載按先豎向后水平的順序施加，第6級(jí)相當(dāng)于設(shè)計(jì)最大工況荷載，第9級(jí)相當(dāng)于設(shè)計(jì)荷載的1.4倍。試件上布置了單向應(yīng)變片（測(cè)桿件內(nèi)力）、三向應(yīng)變片（測(cè)節(jié)點(diǎn)部位復(fù)雜應(yīng)力情況）、位移計(jì)（測(cè)桿端位移）。

圖8 主桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)試件及加載方案

　　采用了應(yīng)變強(qiáng)度εi作為比較的指標(biāo)。當(dāng)試件基本處于彈性或塑性程度較低時(shí)，有限元分析結(jié)果能夠較好地揭示試件的實(shí)際受力特點(diǎn)與應(yīng)力分布；若試件內(nèi)出現(xiàn)嚴(yán)重的塑性區(qū)域，由于應(yīng)變計(jì)算結(jié)果對(duì)材料強(qiáng)化率較敏感及焊接殘余應(yīng)力等原因，利用有限元計(jì)算這些點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)變時(shí)有一定偏差。
3．轉(zhuǎn)換桁架研究
1）結(jié)構(gòu)型式
　　轉(zhuǎn)換桁架的作用是將主桁架巨大的荷載傳遞至柱子，其桿件（均為箱型截面）截面尺寸大、連接復(fù)雜。其傳力的可靠、構(gòu)造及節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的安全合理至關(guān)重要，因此除了整體的結(jié)構(gòu)分析外，有必要進(jìn)行靜力加載實(shí)驗(yàn)，研究轉(zhuǎn)換桁架在荷載作用下的內(nèi)力傳遞情況；局部應(yīng)力以及變形情況。其三維圖見圖9。轉(zhuǎn)換桁架在構(gòu)件節(jié)點(diǎn)區(qū)域也采用內(nèi)部加勁的節(jié)點(diǎn)型式，內(nèi)部加勁的情況見圖10，主要受力加勁板板厚30mm，其余為20mm。

圖9 轉(zhuǎn)換桁架三維圖

圖10 轉(zhuǎn)換桁架與構(gòu)件圖

2）有限元分析
　　對(duì)轉(zhuǎn)換桁架進(jìn)行彈塑性有限元分析，材料非線性采用雙線性隨動(dòng)強(qiáng)化模型，屈服后考慮0.1E的線性強(qiáng)化。從圖11所示Von-Mises應(yīng)力圖可以看到，轉(zhuǎn)換桁架在設(shè)計(jì)最大荷載作用下絕大部分保持彈性低應(yīng)力狀態(tài)，但在局部角部區(qū)域出現(xiàn)小范圍的塑性區(qū)域，主要集中在構(gòu)件ZZ1翼緣與上弦構(gòu)件SZL4的下翼緣和下弦構(gòu)件XZL3的下翼緣交界部位，靠近這些桿件腹板的區(qū)域。應(yīng)力峰值點(diǎn)周圍應(yīng)力迅速衰減。

圖11 彈塑性分析的轉(zhuǎn)換桁架Von-Mises應(yīng)力圖

圖12 轉(zhuǎn)換桁架加載方案及試驗(yàn)試件

3）轉(zhuǎn)換桁架試驗(yàn)及與有限元分析比較
　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的加載設(shè)備能力，試件按1:3比例縮尺。根據(jù)分析，豎向外力是影響轉(zhuǎn)換桁架的主要因素，試驗(yàn)中通過四個(gè)千斤頂同步施加豎向荷載，試驗(yàn)加載分兩次：第一次為分級(jí)加載，分為 12級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)荷載；第二次為連續(xù)加載至設(shè)計(jì)荷載。在分級(jí)加載和連續(xù)加載中，轉(zhuǎn)換桁架各構(gòu)件均沒有出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)整體表現(xiàn)為彈性狀態(tài)，且分級(jí)加載和連續(xù)加載的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)基本吻合。各測(cè)點(diǎn)的應(yīng)力均小于387Mpa（根據(jù)材性試驗(yàn)得到的名義屈服點(diǎn)）。但由于測(cè)點(diǎn)布置在離開焊縫10mm的位置，不排除試件中存在比實(shí)測(cè)點(diǎn)更高的應(yīng)力。試驗(yàn)中節(jié)點(diǎn)區(qū)的應(yīng)力分布和有限元分析的結(jié)果基本一致。
4．設(shè)計(jì)與研究結(jié)論
1）通過有限元分析和試驗(yàn)研究表明，內(nèi)部加勁節(jié)點(diǎn)可以有效降低應(yīng)力集中現(xiàn)象，并顯著提高節(jié)點(diǎn)承載能力。對(duì)內(nèi)部加勁板的厚度、放置位置和數(shù)量存在優(yōu)化的可能性。
2）有限元分析和試驗(yàn)研究方法對(duì)研究節(jié)點(diǎn)和結(jié)構(gòu)承載能力都是有效的方法，兩者的結(jié)果比較接近，具有足夠的精度。
3）本工程主桁架和轉(zhuǎn)換桁架在設(shè)計(jì)荷載下雖然部分角點(diǎn)應(yīng)力進(jìn)入屈服，但衰減很快，結(jié)構(gòu)整體上是安全的。
4）對(duì)應(yīng)力集中部位，可通過不同的構(gòu)造形式來改善應(yīng)力集中現(xiàn)象。對(duì)本工程的應(yīng)力高峰角點(diǎn)，采用構(gòu)造措施后一定程度上緩解了應(yīng)力集中現(xiàn)象，并反映在設(shè)計(jì)中。

三、索膜結(jié)構(gòu)
1．結(jié)構(gòu)體系
　　副看臺(tái)全長(zhǎng)288m，頂棚由26個(gè)獨(dú)立的索膜結(jié)構(gòu)單體組成，由白色PTFE膜材張拉在白色鋼結(jié)構(gòu)上。相鄰單體落差2.5m，沿副看臺(tái)高低錯(cuò)落一字排開。單體膜平面投影形狀為橢圓，長(zhǎng)軸31.6m，短軸為27.6m，懸挑長(zhǎng)度為24.3m，展開面積約為720m2，整個(gè)工程總計(jì)18720m2。承重結(jié)構(gòu)包括主桅桿、上、下環(huán)及支撐系統(tǒng)、谷索、吊索，膜體和排水系統(tǒng)。其中上環(huán)全長(zhǎng)94米，重30噸，除吊索和谷索之外只用3根剛性撐桿在短懸挑端與主桅桿相連。該膜結(jié)構(gòu)由于建筑方案的要求，必須設(shè)計(jì)成倒傘狀；設(shè)計(jì)中通過有效分析，合理布置構(gòu)件，達(dá)到了好的效果，設(shè)計(jì)和施工的難度均開創(chuàng)了行業(yè)內(nèi)的新記錄。
2．風(fēng)振響應(yīng)分析
　　膜結(jié)構(gòu)具有跨度大、自重輕、剛度相對(duì)較弱、自振頻率較低的特點(diǎn)，風(fēng)荷載是這類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制荷載。膜結(jié)構(gòu)外形一般為不規(guī)則的空間曲面，導(dǎo)致其繞流和空氣動(dòng)力作用復(fù)雜，現(xiàn)有荷載規(guī)范無法確定它的體型系數(shù)，且26個(gè)挑篷結(jié)構(gòu)相互氣動(dòng)干擾效應(yīng)嚴(yán)重。為此我們進(jìn)行了剛性模型風(fēng)洞試驗(yàn)，模型的幾何縮尺比為1/90，共有25個(gè)風(fēng)向。在試驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)找形完畢的膜結(jié)構(gòu)進(jìn)行荷載分析，以保證結(jié)構(gòu)安全，合理經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行材料選取、體系選取。通過試驗(yàn)，測(cè)量了模型表面的平均壓力和脈動(dòng)壓力；考慮結(jié)構(gòu)和風(fēng)場(chǎng)耦合作用的風(fēng)致動(dòng)力響應(yīng)，運(yùn)用慣性風(fēng)荷載法（GBJ法），得到荷載風(fēng)振系數(shù)。
　　通過對(duì)賽車場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)風(fēng)洞測(cè)壓試驗(yàn)及分析，得到如下結(jié)論和建議：
　　1） 賽車場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)挑篷上的風(fēng)荷載主要以負(fù)壓為主。
　　2） 對(duì)挑篷結(jié)構(gòu)整體荷載而言，最不利風(fēng)向在210°~240°風(fēng)向角范圍。
　　3） 對(duì)賽車場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)，50年和100年重現(xiàn)期最不利負(fù)壓分別為–2.07和–2.26 kPa（風(fēng)向角為0度），最不利正壓分別為1.33和1.45kPa（風(fēng)向角為195度）。
　　限于目前的條件，膜結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)計(jì)算以結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)（即預(yù)應(yīng)力施加完畢結(jié)構(gòu)自平衡狀態(tài)）為確定荷載狀態(tài)，不考慮膜結(jié)構(gòu)的幾何和材料非線性效應(yīng)，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)量得到的膜結(jié)構(gòu)上的平均風(fēng)荷載和動(dòng)力風(fēng)荷載，在線彈性范圍內(nèi)計(jì)算膜結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。通過對(duì)上海國(guó)際賽車場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)工程風(fēng)致響應(yīng)的分析，得到如下結(jié)果和建議：
　　1）和高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)的風(fēng)振系數(shù)不同，對(duì)體型不規(guī)則的低層建筑，其局部平均風(fēng)壓可能出現(xiàn)很小值，從而導(dǎo)致局部出現(xiàn)很大風(fēng)振系數(shù)的情況。對(duì)此類結(jié)構(gòu)來說，更應(yīng)關(guān)心體型系數(shù)乘以風(fēng)振系數(shù)的值。
　　2）風(fēng)向角為3300、3450時(shí)，某些區(qū)域的體型系數(shù)大，但風(fēng)振系數(shù)并不大，約為1，這是因?yàn)檫@些區(qū)域所處的膜面面積小，且距離立柱近，預(yù)應(yīng)力對(duì)膜面的剛度影響大導(dǎo)致這些塊所在區(qū)域豎向剛度較大，這些膜面的豎向共振響應(yīng)很小。這些區(qū)域的風(fēng)致動(dòng)力效應(yīng)基本上可忽略不計(jì)。
　　3）風(fēng)向角為3450時(shí)，個(gè)別區(qū)域的體型系數(shù)為0.13，而風(fēng)振系數(shù)達(dá)到18.0（風(fēng)振系數(shù)大的原因部分是因?yàn)槠骄L(fēng)壓小），體型系數(shù)乘以風(fēng)振系數(shù)的絕對(duì)值達(dá)到2.34，是本次計(jì)算結(jié)果中的第二大值，應(yīng)引起注意。
3．膜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　通過膜結(jié)構(gòu)專業(yè)軟件IMAGIN進(jìn)行荷載態(tài)分析，所有工況下最大膜面應(yīng)力如圖13a、b所示。

圖13a Warp向膜面應(yīng)力圖

圖13b fill向膜面應(yīng)力圖

　　根據(jù)有限元分析結(jié)果，以及建筑要求，確定膜材主要的力學(xué)、非力學(xué)性能如表1所示：
　　通過風(fēng)洞試驗(yàn)、風(fēng)振分析，我們對(duì)原建筑方案進(jìn)行了調(diào)整，包括鋼管截面和部分節(jié)點(diǎn)型式。對(duì)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，由于在桿系模型的有限元計(jì)算中無法反映真實(shí)的受力狀態(tài)，我們進(jìn)行了大量的實(shí)體模型計(jì)算。

表1 膜材力學(xué)、非力學(xué)性能列表

力學(xué)、非力學(xué)各項(xiàng)性能

設(shè)計(jì)要求

檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

玻璃纖維基材

EC3 

　

涂覆材料

PTFE

　

基材重量

1300g/m2

JIS K-6328

拉力強(qiáng)度
經(jīng)向
緯向

8500 N/5cm
7000 N/5cm

JIS L-1096

撕裂強(qiáng)度
Warp(經(jīng)紗)
Fill(緯紗)

400 N
400 N

JIS L-1096

四、實(shí)腹鋼梁挑篷
1．結(jié)構(gòu)體系
　　主看臺(tái)長(zhǎng)度接近400米，頂篷為懸挑實(shí)腹工字鋼梁，前后端各懸挑33.22m、18.29m，每8m一榀。其剖面圖如圖14所示。對(duì)每榀挑梁，其根部將承擔(dān)所有的反力，我們采用將挑梁與箱型鋼柱相連，插入看臺(tái)的混凝土柱內(nèi)。
2．風(fēng)振分析
　　看臺(tái)挑篷為風(fēng)敏感結(jié)構(gòu)，風(fēng)載的取值大小，對(duì)根部立柱設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為此我們對(duì)主看臺(tái)連同空中餐廳、新聞中心一起進(jìn)行了剛性模型風(fēng)洞試驗(yàn)：主體模型縮尺比為1/250，與風(fēng)洞中所調(diào)試的大氣邊界層幾何尺度比相同；同時(shí)模擬以主看臺(tái)中心為圓心，半徑300米內(nèi)的周圍建筑群，模擬了主看臺(tái)對(duì)面的鄰近建筑物，群體模型的比例與主體建筑的比例相同，均為1/250；模型用有機(jī)玻璃制造；共計(jì)42個(gè)風(fēng)向角。以下為幾個(gè)特殊風(fēng)向角下的前端部分和后端部分主看臺(tái)挑篷面積加權(quán)平均體型系數(shù)，以及前端部分根部彎矩和后端部分根部彎矩、柱底彎矩。通過分析風(fēng)洞數(shù)據(jù)，找到使懸臂梁根部彎矩最大或柱底彎矩最大的幾個(gè)風(fēng)向角進(jìn)行抗風(fēng)分析。

表2 00風(fēng)向角下各面積加權(quán)平均值

測(cè)點(diǎn)排數(shù) 

第1排 

第2排 

第3排 

第4排 

第5排 

第6排

前端體型系數(shù) 

-1.164 

-1.219

 -1.223

 -1.2979

 -1.338

 -1.35

后端體型系數(shù)

 -0.103

 -0.156

 -0.158

 -0.189

 -0.199

 -0.179

前端彎矩

 1320.301 

1381.249 

1360.954

1447.644 

1505.218 

1523.461

后端彎矩

 -28.347

 -36.936

 -38.863

 -48.186

 -53.506

 -50.024

柱底彎矩

 1320.827 

1371.767 

1352.076 

1431.453 

1483.566 

1504.352

測(cè)點(diǎn)排數(shù)

 第7排

 第8排

 第9排 

 第10排

 第11排

　

前端體型系數(shù)

 -1.438

 -1.352 

 -1.268

 -1.250

 -1.195

　

后端體型系數(shù)

 -0.172

 -0.199

 -0.139

 -0.128 

 -0.164

　

前端彎矩

 1629.485 

1478.103 

1417.719 

1393.306  

1333.591

　

后端彎矩 

 -47.479

 -48.430

 -30.257

 -23.700

 -47.483

　

柱底彎矩

 1614.621 

1464.101 

1416.872 

1400.315 

1316.652

　

表3 1800風(fēng)向角下各面積加權(quán)平均值

測(cè)點(diǎn)排數(shù)

 第1排

 第2排

 第3排

 第4排

 第5排

 第6排

前端體型系數(shù)

 -0.129

 -0.149

 -0.153

 -0.201

 -0.204

 -0.231

后端體型系數(shù)

 -1.120

 -1.239

 -1.309

 -1.450

 -1.517

 -1.551

前端彎矩

 109.785 

109.625

 94.611 

148.502 

159.421

 124.509

后端彎矩

 -413.451

 -449.654

 -461.492

 -503.740

 -525.100

 -541.215

柱底彎矩

 -315.009

 -350.205

 -380.460

 -364.845

 -375.631

 -430.788

測(cè)點(diǎn)排數(shù)

 第7排

 第8排

 第9排 

 第10排

 第11排

　

前端體型系數(shù)

 -0.201

 -0.157

 -0.137

 -0.170

 -0.149

　

后端體型系數(shù)

 -1.557 

 -1.452

 -1.343

 -1.269

 -1.226

　

前端彎矩 

 134.521 

101.025

 90.349 

109.329 

104.034

　

后端彎矩

 -555.194

 -513.147

 -474.919 

 -461.697

 -434.777

　

柱底彎矩

 -433.297 

 -420.843

 -392.873

 -363.315

 -340.48

　

　　注：沿主看臺(tái)長(zhǎng)向，從左至右為第1排～第11排，彎矩單位為kN.m。
　　　　前端彎矩為正則下翼緣受拉，后端彎矩為正則上翼緣受拉。

五、工程進(jìn)展
　　目前上海國(guó)際賽車場(chǎng)工程已基本完工，即將迎接2004年9月F1中國(guó)賽區(qū)比賽的舉行。

參考文獻(xiàn)
　　[1] 上海國(guó)際賽車場(chǎng)重型主桁架節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)研究報(bào)告、轉(zhuǎn)換桁架試驗(yàn)研究報(bào)告，同濟(jì)大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)研究室，2003.4；
　　[2] 上海國(guó)際賽車場(chǎng)新聞中心、餐廳和主看臺(tái)挑篷鋼結(jié)構(gòu)剛性模型壓力分布風(fēng)洞試驗(yàn)研究報(bào)告，南京航空航天大學(xué)空氣動(dòng)力研究所，2002.12；
　　[3] 上海國(guó)際賽車場(chǎng)膜結(jié)構(gòu)工程模型風(fēng)洞試驗(yàn)研究報(bào)告，同濟(jì)大學(xué)土木工程防災(zāi)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)研究室，2003.7。