中博會主會場主體結構設計與其特有技術

尹 琦

2011年9月，中部六省博覽會在山西省順利召開。作為本次博覽會的主會場，太原煤炭交易中心——展覽中心采用了大跨度的相貫線管桁架，在全國的同類結構中跨度最大。筆者有幸參與了本工程的設計施工全過程，現將工程設計及施工的情況及采用的特有技術簡要介紹如下。

1 工程概況

煤炭交易中心位于太原市長風西大街南側，在項目地址的北面是麗華大廈，南面是長風商務區綠島文化平臺。項目的東側、南側分別為山西省博物館，大劇院，圖書館等建筑。展覽中心作為煤炭交易中心的中心建筑，整個建筑平面為圓環形，宛如一塊玉璧，契合了山西省的古文化、晉文化的精髓。

展覽中心整個建筑直徑約為260 m，內環直徑為19 m，建筑高度為27 m。采用鋼框架的結構形式:屋面采用相貫線管桁架，內外環分別用兩排鋼柱支撐跨度達到87 m的屋面，內環鋼柱為16根，外環為56根。整個展覽中心屋面投影面積約52 000 m2。結構三維模型布置見圖1，結構剖斷面見圖2。

2 結構計算分析

鑒于本工程的復雜性，計算采用了Midas，Ansys兩個三維空間結構分析軟件進行了主體結構分析、樁基承臺分析、整體結構分析。而后，又進行了節點受力分析、屈曲分析等內容。主體結構及圍護次結構的總用鋼量約為11 290 t。

3 基礎設計

根據本工程的結構受力特點，鋼柱腳受到豎向的荷載，鋼柱最大豎向軸力約為15 000 kN;在風力和地震力的組合下又受到上拔力作用，最大值約為6 000 kN，并且基礎承受一定的水平推力。所以在樁基設計時考慮了多種荷載狀態下的樁基受力，并選取了后壓漿混凝土灌注樁及承臺的樁基形式。……