一、概況
弧形鋼框架位于室內(nèi)，其內(nèi)部設(shè)施均由下部混凝土結(jié)構(gòu)支撐，框架只需承擔(dān)自身重量及與其相關(guān)的裝飾和懸掛設(shè)施的重量。
結(jié)構(gòu)布置方案：由于框架結(jié)構(gòu)需要配合內(nèi)部建筑功能及造型要求，同時(shí)也考慮到結(jié)構(gòu)受力的合理性，采用球半徑為18.4m的球冠造型，球心距所在樓層樓板12.5m，32根H型鋼鋼柱沿徑向?qū)⑶虻确譃?2份，同時(shí)沿環(huán)向等距布置12道環(huán)梁。受下部結(jié)構(gòu)及建筑開洞的限制，球冠底部收放為16根鋼柱，沿球冠徑向鋼柱向上收放3次，每次為間隔收放。在距其第二道梁處收放一次，在距球冠節(jié)點(diǎn)的第五道梁處收放一次，最后在距球冠頂部節(jié)點(diǎn)處僅保留8根鋼柱相交。收放處采用斜撐構(gòu)造，柱腳為剛接，其布置圖如下：

二、模型建立與分析
由結(jié)構(gòu)布置圖可以看出，柱子為弧形柱。結(jié)構(gòu)恒載為1.3kN/m2,活載為0.5 kN/m2，按照規(guī)范計(jì)算，其最大應(yīng)力出現(xiàn)在洞口柱腳處，應(yīng)力比為0.888。這說明構(gòu)建足夠安全。
由于規(guī)范中對弧形柱的計(jì)算長度在規(guī)范中是沒有給定的。因此按照規(guī)范條文說明的計(jì)算方法，將球冠形鋼框架轉(zhuǎn)化為強(qiáng)度問題進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。按照條文規(guī)范采用二階彈性分析，加上假象力其方法如下：
水平支座及其反力編號從下到上依次為1到13，按照條文說明計(jì)算，
求出水平支反力為：
 
表2-1支座水平反力（單位：kN）

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
9.6	40	-8.8	15.26	22.7	-36.64	-18.96	16.82	-14.46	31.37	-28.16	-74.62	-91.03

注：方向水平向右為正
 
的計(jì)算如下：
表2-2側(cè)移彎矩增大系數(shù)

編號	假想水平力 (kN)	水平反力(kN)	軸力(kN)	μ（mm）	H（m）
1	0.10624	-91.03	111	1.4	3.281	1.001979
2	0.213035	-74.62	71	2.9	3.281	1.001598
3	0.420297	-28.16	47	2.4	3.281	1.005678
4	0.615226	31.37	41	1.1	3.281	1.000194
5	0.789655	-14.46	39	1	3.281	1.000384
6	0.939025	16.82	40	1.1	3.281	1.000862
7	1.058646	-18.96	44.6	0.7	3.281	1.002238
8	1.144647	-36.64	52	0	3.281	1.001003
9	1.194437	22.7	70.3	-0.7	3.281	1.001017
10	1.206344	15.26	31	1.1	3.281	1.000822
11	1.114406	-8.8	22.1	-0.9	3.281	1.000066
12	1.116243	40	29.2	-0.7	3.281	1
13	1.017318	9.6	-6.8	-0.7	3.281	1.000151

注：水平向右為正，軸向壓力為正