基于树枝仿生的大跨空间结构设计(青少年活动中心)

基于树枝仿生的大跨空间结构设计

详情：对某青少年活动中心进行结构设计,其平面为7个正六边形的组合,通过在六边形角部布置树状柱,形成六边形内部巨大的无柱空间。首先,详细介绍了结构体系及荷载取值;利用有限元软件进行了整体结构的建模与设计,以及模态、受力和位移分析,其结果满足相关规范要求;其次,通过开展考虑几何非线性和材料非线性的稳定性分析,指出结构具有良好的稳定性能;最后,针对结构中的特殊节点如树状柱分叉节点及屋面中心梁梁汇交节点,详细介绍了节点做法及细部构造,为验证连接节点性能,进一步建立了三维实体模型进行精细化有限元分析。分析结果表明,结构承载力及稳定性均满足相关规范要求。

关键词：树状结构; 大跨空间结构; 三角形网格; 铸钢节点; 稳定分析;

建筑平面

结构轴测图

截面示意

局部杆件截面

前3阶振型

竖向变形

有限元节点分析