1 工程概况

　　上海高行商业中心中庭膜结构工程总建筑面积2232m2,方案为不规则椭圆体球壳。本工程下部为商业街,商业街形状从平面上看像花生米外壳形状,宽度方面由两个直径分别是13.5m至32.3m的圆,通过外切形成不规则的形状和高度方面为最高高度是12m的壳体。从立面上看本工程像花生米外壳的一个壳体(图1)。 复杂边界的勘测和处理

　　本工程的地形复杂,膜结构是处于两个中间有变形缝的独立建筑屋顶上的以钢结构为支撑的网壳膜结构体系。由于基础的布置比较复杂,根据现场的条件,运用全站仪对每个柱子进行实地测量,再根据测量数据进行建立模型确保结构模型的准确。在变形缝的两边都有半个柱子,这样要求设计一个滑动支座来支撑上部钢柱。由于上部钢结构是一体的,而下部的建筑物是由两个建筑物构成的,故在建筑物一侧的柱子必须有滑动位移,就要求设计滑动支座。这样就准确描绘出复杂现场的所有边界,为下一步的设计工作提供了可靠的依据。

　　3 拱形单层网壳与复杂环形三角桁架相结含膜结构的设计要领

　　对不规则的基础形成复杂边界，明确设计思路是至关重要的,否则设计完成的效果会变的杂乱无章,失去设计的规律性，难以保证膜结构的美观。我们通过对结构的反复多次调整,最终确定了2个指导性的原则:

　　(1)对于拱形单层网壳，按照基础的轴线、结构美观的要求和经验,确定了单层网壳的外周边界,再根据单层网壳的外周边界的跨度确定拱形的高度。在确定网格时,首先根据设计的想法,在投影面上设计一个等边的三角形网格，然后,再根据网格的交点与空间的曲面的对应关系来确定拱形单层网壳的节点空间位置,最后,通过把各个节点连—起形成拱形单层网壳。

　　关于节点的处理,根据工程特性,设计了通过球节点的设计使得钢管与钢管之间的相贯线简化。这样就保证了设计简化,同时视觉上也变得统一美观。

　　(2)对于复杂环形三角桁架,根据单层网壳上部受力的传递方形、结构变形的协调性和钢构件受力的特性,在设计时,我设计一个环形三角桁架把上述的特性全融合进来。这个环形三角桁架起到承上启下的作用。由于环形三角桁架的宽度在5m左右高度1.5m,所以刚度非常大，就使得上部结构所承受的外力传递到这个环形三角桁架对构件产生的变形非常小