湖北省科技馆混合减震巨型结构动力弹塑性时程分析*

张 慎， 孟仲永， 程 明， 李 霆， 许 敏， 熊 森， 陈元坤

(中南建筑设计院股份有限公司， 武汉 430071)

1 工程概况

1.1 项目概况

湖北省科技馆新馆位于武汉市东湖新技术开发区，总建筑面积约71 757m2，可分为科技馆、球幕影院、景观桥3个部分，效果图如图1所示。建筑最大平面尺寸158.4m×150.0m，穹顶高度约51.1m，地上4层，层高分别为9.5，17.5，12.0，12.1m，局部设夹层，结构立面及平面布置示意图见图2。

图1 建筑效果图

结构体系采用巨型钢框架-支撑结构，见图2(b)。4个桁架核心筒采用矩形钢管混凝土柱-钢支撑结构，是支撑3,4层主跨层桁架的主要竖向构件。3,4层主跨层由核心筒向两侧延伸布置悬挑桁架，最大悬挑长度32.5m，外圈布置跨层桁架封边。中庭沉浸影院(喇叭状)采用经纬线分割的单层网壳结构，上端通过三角形封边桁架悬挂在4层筒间主桁架上，下端通过外壳支承于底层混凝土基础。嵌固端位于±0.000m地下室顶板。

图2 结构立面及平面示意图

结构不规则超限项目表1

为满足建筑功能和结构抗震需要，本工程采用混合减震设计，在4个桁架核心筒内部柱间和1,2层四角周边柱间设置屈曲约束支撑；在筒体局部因建筑功能影响不能设支撑的位置布置防屈曲耗能钢板墙。减震构件三维布置见图3，施工完成的防屈曲耗能钢板墙见图4。

1.3 超限内容判别

本工程结构平面不规则和竖向不规则共计4项(4a，4b不重复计算，计1项)，不规则内容详见表1，属于特别不规则的超限高层建筑工程。

1.4 抗震性能目标

本工程抗震设防烈度为6度，抗震设防类别为乙类，按7度取抗震措施，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，Ⅱ类场地。……