2.2結構分析
2.2.1 結構布置
本工程C軸為北面，其結構長度為52m，共8個開間，南面結構長度為32.5m，共5個開間，每個開間6.5m柱距；2-7軸為兩連跨，跨距分別為21.75m和35m，在北面檐口處懸挑6.3m，1軸、8軸和9軸為單跨結構，跨距為35m，在南面和北面檐口處懸挑6.3m（見圖3所示）。
本工程鋼柱柱腳剛接，主桁架與縱向桁架和鋼柱的連接為
鉸接，抗風柱柱腳鉸接，邊跨鋼梁與鋼柱連接為鉸接，在A軸桁架柱腳為鉸接。鋼柱為H型鋼柱，截面尺寸為H650×350×12×20，抗風柱也為H型鋼柱，最大截面為H450×200×9×14；縱向桁架為平面鋼管桁架，（見圖6所示），主拱型桁架也為平面鋼管桁架，截面高度為1500mm，（見2-2 桁架截面圖），對于35m跨主桁架局部受力大的位置其下弦桿直徑為φ219×12。在1和9軸的邊跨屋面梁選用H型截面的拱型鋼梁；在B軸和C軸線上，在1、2軸之間和7、8軸之間分別布置了雙層交叉十字柱間支撐。在布置抗風柱的軸線上通長布置了6道保證主桁架側向穩定的垂直支撐；由于該空間結構本身的不對稱性，為保證整個結構有很好的
剛度，在屋面1、2軸之間，2、3軸之間，6、7軸之間，7、8軸之間和8、9軸之間分別布置了屋面橫向水平支撐，形成一有效的抗側力體系，用來保證整體結構具有足夠的
剛性和
穩定性。其支撐布置見圖7所示。
2.2.2設計依據
依據國家有關建筑
結構設計規范，本工程
抗震設防烈度為7度，設計基本地震加 速度值為0.10g，長治市所屬的地震分組為第一組[ 2 ]；建筑場地類別為Ⅱ類。主要設計荷載[ 3 ] [ 4 ]為：
屋面
活荷載：0.50kN·m-2；
屋面恒荷載：0.30kN·m-2；（屋面采用輕型
彩鋼板）
風荷載：0.50kN·m-2；（按50年一遇設計）
主結構鋼柱材料：Q345B鋼；
其余主
結構構件材料：Q235B鋼；
荷載組合按規范確定。
2.2.3計算結果
本工程采用上海同濟大學
鋼結構設計軟件進行建模和
內力計算與分析，按現行國家規范設計[ 5 ]。主要計算結果見表1和表2，其中表1為選取合位移最大的前10個
節點位移表，表2為前6個振型的結構自振周期。
3.主體結構和典型節點設計
本工程采用3D3S軟件整體建模計算，也就是對整個空間結構中
的鋼柱、鋼梁、縱向桁架、拱形桁架、支撐、水撐、屋檁等組合一塊進行建模分析。圖8為用3D3S軟件建立的結構模型圖。
3.1 支撐布置及其節點設計
本工程的整體結構不對稱，且檐口較高，因此支撐是該工程中主要的抗側力
構件。各支撐的平面布置已在圖7中顯示，不再詳述。通過計算和放樣，確定的柱間支撐如圖9所示，支撐選擇方向性比較好的圓形鋼管，按鉸接構造；柱間支撐
斷面為φ219×8；由于鋼柱比較高，為減小柱子的
計算長度，在
標高6.5m位置和屋檐處通長設置剛性系桿，系桿斷面為φ133×6；由于該工程結構自身的特點，C軸的剛度比B軸的剛度弱，因此在C軸的屋檐處通長設置了桁架結構支撐來提高其縱向剛度，其上下弦桿斷面為φ114×4，腹桿斷面為φ70×3。為了保證體系的整體性和有效的傳遞水平荷載，在拱形桁架的平面外即上下弦設置側向垂直支撐，在拱形桁架的上弦設置水平支撐，垂直支撐和水平支撐采用高
強度圓鋼拉索結構，
屈服強度為460MPa，選用φ20和φ25兩種拉索，使室內的屋面結構布置清晰、均勻、美觀。支撐的連接節點和拉索的連接節點如圖10所示。
3.2 主結構關鍵節點設計
B軸和C軸的鋼柱柱腳采用剛性連接，鋼柱
底板增設抗剪鍵來提高柱腳的抗水平力；A軸的柱腳和抗風柱的柱腳的連接形式同為鉸接；角部柱腳連接詳圖見圖11所示。主桁架和縱向桁架自身的節點是采用直接
焊接的相貫節點，這種節點由于沒有節點板，節約
鋼材，為保證支管端部的
切割精度和焊接質量，要求采用空間全自動拋物線
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