水立方是怎样设计的？

Question

如题所述

Answer 1

水立方是属于大跨空间结构。它有以下特点：
1、屋面抗风设计值得重视。在水立方中，屋面负风和温度、竖向荷载是一组控制组合。大跨屋盖具有自重较轻、跨度大等特点，风荷载是主要设计荷载之一。由于这类结构空间性强、固有频率比较密集，在对它们进行随机风振响应计算时，不但要考虑多振型的贡献，而且应该考虑不同振型响应之间的互相关影响。目前国内规范规定的方法过于简单，误差很大，因此需进行专门研究，必要时需风洞实验加以验证。
2、竖向作用是结构的主要荷载来源。结构自重呈线性增长，而楼屋面的宽扁形结构使得竖向刚度呈非线性衰减，因此不能简单地将小跨度结构按相似性理论做几何比例的放大应用于大跨结构。
3、温度等间接作用效应明显。支座位移、温度变化和地面运动等间接作用对大跨结构有一定的影响。例如温度作用随结构尺度的加长而产生的累积将十分显著。在许多项目中，温度作用都已经考虑的比较详细，水立方和鸟巢都考虑了安装时的主体合拢温度，cctv主楼的大悬挑部位也考虑了这一点。根据各地的差异，这个温度点稍有不同。
4、动力作用、非线性都对整个结构有比较大的影响。由于跨度较大，使得结构竖向自振频率较低，因而对竖向振动十分敏感。因此对脉动风压、竖向地震、人致振动都须仔细考虑；以轴力为主的大跨结构对变形影响非常敏感，以往分析表明在考虑结构初始缺陷后结构整体稳定系数将成倍地下降，而且不同的结构缺陷会导致结构反应产生不同的分支，因此在大跨结构中应对结构的几何非线性予以足够的重视。