游泳馆钢-木混合结构的体系选型和关键设计问题

张月强，丁洁民，张 峥

（1.同济大学建筑设计研究院，上海 200092；2.同济大学土木工程学院，上海 200092）

木材因其温暖自然的特性给人以积极向上、幸福安宁的感觉，同时木材绿色环保、耐久性好，因此大型的公共建筑（如游泳馆、体育馆、展览馆）采用木结构较为合适［1-2］。基于现代木结构材料的发展［3］以及大跨度钢-木结构抗震性能研究［4］、钢-木混合结构体系在大跨度建筑中的应用研究［5］、施工技术研究［6］，使大跨度钢-木混合结构在建筑中的应用成为可能。在大跨度空间结构中常采用钢-木混合结构，以充分利用钢材和木材的优点。以上海市崇明区体育训练中心游泳馆（下文简称崇明游泳馆）的钢-木混合结构为例，研究大跨度钢-木混合结构的体系选型和关键设计问题。本工程的设计难点在于：如何利用胶合木的力学特性选择合理的木结构体系和木结构应用范围，以最经济的结构型式实现建筑效果；木结构连接节点的设计及节点刚度的确定；在结构分析中考虑木结构连接节点刚度的影响，并采取构造手段防止由节点破坏而造成的单层筒壳破坏。

1 崇明游泳馆简介

崇明游泳馆位于上海市崇明区陈家镇，地处长江入海口。屋盖投影为矩形，轴网正交布置，如图1所示。根据建筑造型、建筑功能和受力性能，采用钢-木混合筒壳结构，筒壳的矢高为6 m，跨度为45m，矢跨比为1/7.5。结构的中间27 m采用胶合木结构，两边跨各9 m范围采用钢结构。游泳馆纵向长64 m，屋盖筒壳两端处的标高为7.5 m，钢木转换节点的标高为11.5 m，屋盖最高处的标高为13.5 m。……