济南银座中心中庭膜结构设计与施

工

一　工程概况
　　济南振兴街银座中心位于济南市经十路以北，纬十二路以西，经七路以南。其建成后将
集购物、办公、娱乐、休闲为一体的综合性商业区，将成为济南西部地标式建筑。中庭膜结构
位于购物中心中庭部分，为在原有建筑基础上增加膜结构。膜结构分外膜及内膜。外膜类似
波浪状，内膜近似平坦，故内膜可作为投影天幕用。膜结构四周围护采用格栅式围护，因此
此结构为开敞式建筑，其主体建筑的送排风、消防等设备设计及疏散、防火分区等建筑设计
均无需修改。
　　整个模机构投影面积约为

2350m2，为济南市目前较大的膜工程。膜结构东西投影长度

为

74.8m，南北投影长度为 36m。膜结构将高度分别为 28.65m，34.95m，37.2m 的三个单体

建筑连成一个整体。
　　二　结构方案及结构分析设计
　　本工程开始选用的方案为单层网壳方案。虽然网壳高低错落，造型优美，但网壳所产生
的水平推力太大，从而对原主体结构产生的弯矩等内力也太大。又此结构为中庭结构，高度
较高，跨度较大，后期维修费用较高，此方案不可行。选用平板螺栓球网架加膜材方案。具
体做法是在原混凝土柱上立钢柱，网架支撑点落在钢柱上。为解决中庭的通风问题，网架比
主体结构屋面至少高出

2.4m。钢柱的顶标高定为 39.6m。内膜通过附梁连接在下弦上，外膜

通过附梁连接在上弦上。这里就遇到问题了。一个是位移释放的问题。前面讲过，膜结构是将
高度不同的三个单体连接在了一起。原本，三个单体在风荷载及地震荷载等水平荷载作用下
都有着各自的水平位移。一但将他们连在一起，那么，三个单体的各自水平位移受到限制，
他们势必会反作用于平板网架上，对网架产生拉力，从而造成网架杆件破坏。为避免这种情
况的发生，我们将

34.95m 及 37.2m 高的两个单体的支座做成水平无约束的支座形式。解决

支座形式的问题，就需要用到桥梁常用的滑动支座。释放掉转动约束，水平向约束，只保留
竖向约束。根据膜结构的高度定出沉降缝的宽度

190mm，滑动支座的万向水平位移为

190mm。滑动支座由专业生产厂家设计并制作。另一个就是沉降的问题了。三个单体的高度
不同，沉降也不同。钢柱以及与钢柱相连的网架就会不均匀沉降，也会对网架产生拉力，造
成网架杆件破坏。为此，采用橡胶支座的形式。橡胶支座由专业生产网架专用橡胶支座提供，
材料性能符合

JGJ7-91 附录八相关要求。此方案施工可采用高空散装法施工在网架内部设检

修马道，后期维修费用较低。因此，此方案可行。
　　三　荷载取值与计算模型
　　 根据 荷载 规范 ， 考虑 了自 重 、 恒 载 （

0.5KN/m2 ）、活载（0.5KN/m2 ）、雪荷载

（

0.3KN/m2）风荷载、水平和属相地震作用及+150C 和-350C 的温差、检修马道及装饰挂钩

荷载。工程抗震设防烈度为

6 度，设计基本地震加速度为 0.05g，设计地震分组为第二组。风

荷载的取值问题。该工程处于南边两个高楼之间，需对风压高度变化系数予以修正，修正系
数

η 取 1.4。高楼对该工程产生的风载群体干扰效应取值为 1.2。结构计算时，假定主体结构

为不动刚体。该工程用

3d3s 软件计算分析，用 Midas/Gen 进行校核。

　　该工程网格为

3.01mX2.91m，网架厚度为 2m。工程平面结构不规则。球的规格易出现大

直径的球。考虑到经济性与实用性，减小螺栓球直径及杆件大小，为此

Φ300 的螺栓球改用

Φ500 的焊接球。杆件的规格也控制在 Φ180 以内。网架计算挠度为 97mm。结合工程受力情况，
计算钢柱时整体建模，计算得到钢柱分别为

Φ426X14、Φ356X12，材质均为 Q345B。钢柱验

算时偏安全的按悬臂柱验算，满足要求，并得到钢柱脚最大弯矩为

565KN.m。钢柱柱脚采