1 工程概況

　　上海高行商業(yè)中心中庭膜結構工程總建筑面積2232m2,方案為不規則橢圓體球殼。本工程下部為商業(yè)街,商業(yè)街形狀從平面上看像花生米外殼形狀,寬度方面由兩個(gè)直徑分別是13.5m至32.3m的圓,通過(guò)外切形成不規則的形狀和高度方面為最高高度是12m的殼體。從立面上看本工程像花生米外殼的一個(gè)殼體(圖1)。 復雜邊界的勘測和處理

　　本工程的地形復雜,膜結構是處于兩個(gè)中間有變形縫的獨立建筑屋頂上的以鋼結構為支撐的網(wǎng)殼膜結構體系。由于基礎的布置比較復雜,根據現場(chǎng)的條件,運用全站儀對每個(gè)柱子進(jìn)行實(shí)地測量,再根據測量數據進(jìn)行建立模型確保結構模型的準確。在變形縫的兩邊都有半個(gè)柱子,這樣要求設計一個(gè)滑動(dòng)支座來(lái)支撐上部鋼柱。由于上部鋼結構是一體的,而下部的建筑物是由兩個(gè)建筑物構成的,故在建筑物一側的柱子必須有滑動(dòng)位移,就要求設計滑動(dòng)支座。這樣就準確描繪出復雜現場(chǎng)的所有邊界,為下一步的設計工作提供了可靠的依據。

　　3 拱形單層網(wǎng)殼與復雜環(huán)形三角桁架相結含膜結構的設計要領(lǐng)

　　對不規則的基礎形成復雜邊界，明確設計思路是至關(guān)重要的,否則設計完成的效果會(huì )變的雜亂無(wú)章,失去設計的規律性，難以保證膜結構的美觀(guān)。我們通過(guò)對結構的反復多次調整,最終確定了2個(gè)指導性的原則:

　　(1)對于拱形單層網(wǎng)殼，按照基礎的軸線(xiàn)、結構美觀(guān)的要求和經(jīng)驗,確定了單層網(wǎng)殼的外周邊界,再根據單層網(wǎng)殼的外周邊界的跨度確定拱形的高度。在確定網(wǎng)格時(shí),首先根據設計的想法,在投影面上設計一個(gè)等邊的三角形網(wǎng)格，然后,再根據網(wǎng)格的交點(diǎn)與空間的曲面的對應關(guān)系來(lái)確定拱形單層網(wǎng)殼的節點(diǎn)空間位置,最后,通過(guò)把各個(gè)節點(diǎn)連—起形成拱形單層網(wǎng)殼。

　　關(guān)于節點(diǎn)的處理,根據工程特性,設計了通過(guò)球節點(diǎn)的設計使得鋼管與鋼管之間的相貫線(xiàn)簡(jiǎn)化。這樣就保證了設計簡(jiǎn)化,同時(shí)視覺(jué)上也變得統一美觀(guān)。

　　(2)對于復雜環(huán)形三角桁架,根據單層網(wǎng)殼上部受力的傳遞方形、結構變形的協(xié)調性和鋼構件受力的特性,在設計時(shí),我設計一個(gè)環(huán)形三角桁架把上述的特性全融合進(jìn)來(lái)。這個(gè)環(huán)形三角桁架起到承上啟下的作用。由于環(huán)形三角桁架的寬度在5m左右高度1.5m,所以剛度非常大，就使得上部結構所承受的外力傳遞到這個(gè)環(huán)形三角桁架對構件產(chǎn)生的變形非常小