大剧院,椭圆平面:212米×143米,跨度>100米,结构方案选择网壳(屋盖空间结构)是正确。但在上机前,把结构的截面高度选得太大,用钢量高达每平方米292公斤,根据美国教授司密斯(Smith M.G)1963年对166个已建大跨度屋盖(11种)进行分析,这种跨度的网壳结构用钢量不超过每平方米80公斤。广东奥林匹克体育场的建筑理念是:珠江的水、波涛滚滚,美国Nixon Ellerbe Racket公司中标。主桁架MT悬臂L=52.4米,用钢量高达每平方米200公斤。为了减少桁架弦杆的应力:具体措施是:将原主桁架MT的等高度 h=5.2米改为变高度:h=3米~7米桁架;将MT弦杆开口型H截面:H 570×450×125×125改为闭口圆钢管,有效提高f值;用弱支撑连接两片“波涛”,以满足抗震的两阶段设计:“小震”时弱支撑不坏,整体刚度好; “大震”时,支撑坏,刚度降低,地震力减小,整个结构不倒;拉索由2-337 7改为2-150 7,把索的安全系数控制在2.5~3。ff通过上述四点改进,用钢量可由原每平方米200公斤降低到约每平方米80公斤。北京某客站一个结构跨度 L=45.6米<100米,选择用预应力钢桁架方案是正确的,但桁架高度h=8米=L/5.7就选错了,预应力钢桁架的合理高度取h=L/18~h /15=2.53米~3.04米即可。即使普通钢桁架,高度取h=L/12~L/10=3.80米~4.56米。可见,设计是硬道理,“硬”设计就没有道理!硬道理在里?就是结构工程师要利用力学功底和结构理论正确选择结构方案,并在上计算机前,正确估计结构截面高度。否则,一旦结构截面高度选错,后续的所谓优化也是几乎无用的。因此,钢结构精心设计的关键的两步,对结构工程师来说极为重要。
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