李 森，丁偉倫，任慶英，劉文珽，周軼倫，劉 翔，劉 帥

(中國建筑設(shè)計研究院有限公司， 北京 100044)

1 工程概況

玉環(huán)圖書館與博物館工程位于浙江省玉環(huán)市，圖書館總建筑面積1.05萬m2，博物館總建筑面積0.8萬m2。圖書館地上2層，局部地下1層，建筑高度(最高點)15.5m。博物館主要的展廳空間沿垂直方向分為4層，分別對應不同的展覽主題。技術(shù)和辦公用房、藏品庫房、設(shè)備機房位于一層基座層內(nèi)，建筑高度(最高點)24m。建筑均由多個單體建筑組成，建筑效果如圖1所示，現(xiàn)場照片如圖2所示。

圖1 玉環(huán)圖書館與博物館效果圖

圖2 玉環(huán)圖書館與博物館現(xiàn)場圖

項目設(shè)計于2014年，圖書館結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為50年，博物館結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限為100年，建筑安全等級為二級，非抗震設(shè)防區(qū)。圖書館基本風壓為1.2kN/m2(重現(xiàn)期為50年)，博物館基本風壓為1.45kN/m2(重現(xiàn)期100年)，地面粗糙度為A類[1]。

2 結(jié)構(gòu)體系

為把建筑形態(tài)優(yōu)美、使用功能完備和結(jié)構(gòu)受力合理三者有機結(jié)合，工程采用兩種結(jié)構(gòu)形式形成相對標準化的無柱空間，對應不同的閱覽空間和展廳空間：一種是反曲的鋼筋混凝土懸索預應力薄殼屋面，將懸索屋面固定在兩端的墻體上，墻體起到傳遞豎向力和屋蓋懸索水平力的作用，這是一種較為新穎的預應力索-殼組合結(jié)構(gòu)；另一種是用工字形魚腹梁的大跨度結(jié)構(gòu)來形成無柱空間，用箱型結(jié)構(gòu)樓蓋抵消兩端剪力墻彎曲變形所產(chǎn)生的水平推力。這兩種結(jié)構(gòu)單元的水平和豎向組合，形成了不同的建筑形態(tài)和空間，對應不同的功能，形成總體建筑群。采用MIDAS Gen軟件建立典型結(jié)構(gòu)單元，三種典型結(jié)構(gòu)單元如圖3所示。單元A凈跨為31.4m，單元B凈跨為17m，單元C凈跨為17m。

圖3 典型結(jié)構(gòu)單元MIDAS Gen 模型

圖書館2層和博物館2層、博物館3層的大跨度樓蓋結(jié)構(gòu)針對建筑下懸魚腹式吊頂采用了魚腹梁組成的箱型樓蓋結(jié)構(gòu)方案，并在魚腹梁腹板上開若干洞，將設(shè)備管線隱藏于箱型結(jié)構(gòu)中。

為了給拉索提供支承，在矩形平面的兩端結(jié)合建筑功能布置多道平行的鋼筋混凝土剪力墻，各剪力墻之間通過擴大其端部邊緣墻體厚度和設(shè)置高連梁使得建筑平面端部形成筒體，一方面滿足結(jié)構(gòu)豎向和側(cè)向抗力要求，另一方面為建筑提供了可供靈活布置的大空間，從而形成鋼筋混凝土剪力墻抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。兩館的典型屋頂平面布置如圖4所示。

圖4 屋頂結(jié)構(gòu)平面圖

場地原始地貌單元屬海岸平原，地表面平坦，場地內(nèi)地基土埋深、層厚變化較大，性質(zhì)差異較大，屬于不均勻地基，場地內(nèi)有較深厚的淤泥土層(18.30～27.40m)。結(jié)合本工程淤泥較厚、持力層較深的特點，并考察當?shù)鼗A(chǔ)施工經(jīng)驗和樁基施工成熟度，經(jīng)計算分析，本工程基礎(chǔ)采用樁徑800mm的鉆孔灌注樁，樁身采用強度為C35的混凝土，以⑥-2層粉質(zhì)黏土為樁端持力層，樁端進入持力層3m，有效樁長約50m，并采用樁端樁側(cè)后壓漿以提高承載力[2]?？紤]負摩阻力以及后壓漿作用，單樁承載力特征值為2 000kN。

3 結(jié)構(gòu)整體計算

結(jié)構(gòu)處于非抗震區(qū)，無抗震超限情況，采用YJK 3.0.2和SAP2000 V22進行整體計算，采用MIDAS Gen 2020進行豎向構(gòu)件的分析校核。結(jié)構(gòu)嵌固端位于基礎(chǔ)頂面，計算多個風向角，包括每個單體建筑主軸與次軸方向。由于結(jié)構(gòu)之間連接較弱，結(jié)構(gòu)的自振振型主要表現(xiàn)為各單體獨自震動。整體計算結(jié)果詳如表1、表2所示。整體計算模型如圖5所示。

圖5 結(jié)構(gòu)整體計算模型

圖書館結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果 表1

博物館結(jié)構(gòu)主要計算結(jié)果 表2

4 屋蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計

4.1 屋蓋截面及配筋設(shè)計

項目所在地玉環(huán)市處于風荷載很大的沿海地區(qū)，臺風頻發(fā)。下凹形狀的混凝土薄殼能夠利用薄殼結(jié)構(gòu)的受力特點較好地抵御向上的風吸力。同時，能呈現(xiàn)出混凝土薄殼屋蓋的輕盈曲面和完全無柱的大跨使用空間。故結(jié)構(gòu)采用了鋼筋混凝土懸索預應力薄殼屋面，是一種預應力索-殼組合結(jié)構(gòu)。

圖書館懸索屋面設(shè)計時考慮其對風荷載的敏感性，按50年一遇基本風壓的1.1倍取值，基本風壓為1.2×1.1=1.32kN/m2，博物館風振系數(shù)取1.5，基本風壓為1.45kN/m2(重現(xiàn)期100年)。圖書館基本雪壓為s0=0.35kN/m2(重現(xiàn)期50年)，博物館基本雪壓為s0=0.40kN/m2(重現(xiàn)期100年)，雪荷載準永久值系數(shù)分區(qū)均為Ⅲ區(qū)[1]。

在選取風荷載體型系數(shù)時，每個單元需考慮橫軸、縱軸兩個方向風荷載作用。其中橫向風的體型系數(shù)較為復雜，在同一個屋面上同時出現(xiàn)了風吸力和風壓力[3]，且風吸力較大。文獻[4-5]指出，風荷載是進行懸索屋蓋設(shè)計時需重點考慮的荷載形式。對于單元C，坡屋面迎風時，體型系數(shù)與坡度角α有對應關(guān)系，單元C坡度為0°～30°，對應體形系數(shù)為-0.6～0，取較大值為-0.6，當為背風坡面時取-0.6，如圖6所示。

圖6 風荷載體型系數(shù)取值

下凹屋面設(shè)計同樣需考慮雪荷載的三種情況取值[1]，考慮不同的布置形式，進行包絡設(shè)計，索結(jié)構(gòu)屋面的雪荷載積雪分布系數(shù)如圖7所示。

圖7 雪荷載分布情況

屋蓋的設(shè)計主要通過三方面控制配筋和截面尺寸：1)根據(jù)結(jié)構(gòu)強度條件確定索構(gòu)件截面，在1.0D+1.4W(即1.0恒載+1.4風荷載)荷載工況下，索應力σ≥0.1ftpk，其目的是使得索在風吸力作用下仍處于受拉狀態(tài)，在其他荷載工況下的應力σ≤ftpk/2.2；2)根據(jù)結(jié)構(gòu)的剛度條件確定混凝土殼的厚度，在1.0D+1.0W(即1.0恒載+1.0風荷載)荷載工況下，按薄殼結(jié)構(gòu)抗彎控制結(jié)構(gòu)剛度，結(jié)構(gòu)的撓跨比不小于1/400[6],在1.0D+1.0L(即1.0恒載+1.0活載)的標準荷載組合工況下，按懸索結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)剛度，結(jié)構(gòu)的撓跨比不小于1/200[3]；3)根據(jù)風荷載引起的殼面平面外彎矩配置普通鋼筋。

屋蓋平面布置為長方形，剖面找形采用了垂跨比為1/20的懸鏈線。這種垂跨比，不僅能滿足建筑外形美觀的需要，還能夠?qū)⑹父吆屠Ρ３衷谝粋€合理的范圍[7]。結(jié)合建筑方案，將屋蓋分為等高屋蓋和不等高屋蓋兩種類型，等高屋蓋凈跨度有31.4m和17m兩種，不等高屋蓋凈跨為17m。每個屋蓋剖面設(shè)置了20個定位控制點，以便圖紙表達和施工找形，詳如圖8、圖9所示。

圖8 等高屋蓋典型剖面

圖9 不等高屋蓋單元C典型剖面

為了對應等高屋蓋31.4m和17m兩種跨度，分別采用了180mm厚和150mm厚C40混凝土樓板, 在接近支座位置，兩種跨度屋蓋均逐漸加厚到300mm。預應力鋼絞線分別為直徑17，15mm高強低松弛鋼鉸線，fptk=1 860MPa，強度和剛度控制指標如表3所示。預應力筋均采用緩粘結(jié)預應力技術(shù),布置方式如圖10所示。

圖10 典型剖面對應橫斷面鋼筋布置示意

典型結(jié)構(gòu)單元屋面預應力索結(jié)構(gòu)設(shè)計 表3

在31.4m跨度的情況下，若采用普通梁板結(jié)構(gòu)屋蓋，預應力混凝土梁尺寸達500mm×1 500mm，混凝土屋面板厚達120mm，折算厚度達到31cm/m2。而采用預應力索-殼組合結(jié)構(gòu)屋蓋，考慮到接近支座處的局部加厚，混凝土平均厚度僅需18.9cm/m2?？梢娫摻Y(jié)構(gòu)體系不但形態(tài)輕薄，且兼具較好的經(jīng)濟性。

4.2 屋面屈曲分析

當屋面承受Y向全跨向上風吸力時，下凹屋面整體受力狀態(tài)一定程度上接近受均布壓力的殼體，存在受壓屈曲的問題。為進一步探究該新型屋面的受力機理，同時考慮到該結(jié)構(gòu)所處位置易出現(xiàn)較大風壓的現(xiàn)狀，有必要對該屋面進行屈曲分析，探究不同屈曲模態(tài)下屋面的臨界屈曲力。取該模型前6階屈曲模態(tài)，具體變形模式如圖11所示，屈曲臨界力見表4。

圖11 結(jié)構(gòu)屋蓋屈曲變形示意圖

各階屈曲模態(tài)的臨界力 表4

4.3 屋蓋預應力張拉過程分析

由于屋蓋薄殼混凝土為整體現(xiàn)澆，在預應力張拉過程中，有三個問題值得重點關(guān)注：1)預應力是否會施加在兩端墻上，而未施加于板中；2)板中是否會產(chǎn)生較大彎矩作用；3)張拉方案需綜合考慮受力合理和施工方便。針對以上三個問題，研究了屋蓋薄殼內(nèi)預應力張拉的兩種方案：方案一是混凝土屋蓋整體現(xiàn)澆，形成強度之后一次性張拉預應力筋；方案二是在一端支座處設(shè)置后澆帶，在封帶前完成預應力張拉。

在SAP2000中建立截面尺寸為150mm×180mm的預應力混凝土梁進行施工模擬分析，梁軸向的幾何形狀為預應力索的幾何形狀。梁截面形心布置一根預應力鋼絞線，預應力筋的有效應力值設(shè)為1 000MPa，張拉力為139kN。采用了四種加載方案進行對比：方案A用兩端完全固支，模擬一次張拉的支座條件；方案B用一端自由一端固支，模擬設(shè)置后澆帶的支座條件。同時，為了對比下凹屋蓋和水平屋蓋在預應力加載過程中，屋蓋自身和兩端支座的受力和變形，設(shè)計了兩根與方案A，B支座條件相同、跨度相同的直線梁。方案C用兩端完全固支，模擬一次張拉；方案D用一端自由一端固支，模擬設(shè)置后澆帶。支座條件示意簡圖如圖12所示，數(shù)據(jù)匯總于表5。

圖12 預應力張拉支座條件簡圖

通過張拉過程施工模擬分析可得出以下結(jié)論：

(1)對于方案A和方案B兩種施工方案，最后施加到板中的預加軸力相差很小，相差僅(134.84-134.18)/134.84=0.49%。即不設(shè)后澆帶直接張拉預應力筋施加的預加軸力與設(shè)后澆帶張拉預應力筋施加的預加軸力最多相差0.49%。

(2)對于方案A，如果直接張拉預應力筋，會在支座處每150mm寬范圍內(nèi)產(chǎn)生1.02kN·m的彎矩，跨中處每150mm寬范圍內(nèi)產(chǎn)生0.55kN·m的彎矩，彎矩值很小。實際上板的約束達不到完全固支，張拉有效應力也達不到1 000MPa，因此實際上產(chǎn)生的彎矩會更小。對于方案B，預應力的張拉不會對板殼產(chǎn)生彎矩。

張拉過程分析結(jié)果 表5

(3)對于方案A和方案B，兩種情況梁內(nèi)的預應力筋拉力幾乎相等，對支座產(chǎn)生的反力(即次內(nèi)力)，方案A僅為0.67kN，方案B為0。方案A跨中向上位移為23mm，方案B跨中沒有位移，板中預應力的施加是通過板向上的變形實現(xiàn)的。

(4)對于直線布置的方案C和方案D，兩者施加到板中的預加軸力相差100%，方案C全部加在兩端支座上，方案D全部加在板中。即不設(shè)后澆帶直接張拉預應力筋施加的預加軸力與設(shè)后澆帶張拉預應力筋施加的預加軸力相差100%。

(5)對比方案A和方案C，可知只有在方案C的直線狀態(tài)即平板時，預應力會施加到兩端墻體上，而方案A的下凹屋蓋則可以把絕大多數(shù)預應力施加在板內(nèi)，支座只承受很小的反力。

(6)根據(jù)預應力等效荷載的概念[8]，由于預應力鋼筋和屋蓋均呈懸鏈線下凹，產(chǎn)生垂度f，在端支座施加有效預加力Np時，將產(chǎn)生向上的等效均布荷載q，因此方案A會產(chǎn)生整體向上的變形，而在預應力張拉的形心在支座處與屋蓋形心存在微小夾角α，因而會對方案A端支座產(chǎn)生彎矩。而對于方案C和方案D，由于幾何形態(tài)為水平線，不存在預應力鋼筋下凹產(chǎn)生的垂度f，因而不會產(chǎn)生向上的等效均布荷載q，也就不會產(chǎn)生向上的變形，不存在夾角α，因此支座處也不會產(chǎn)生任何彎矩。

綜上可知，在張拉板內(nèi)預應力筋時，通過設(shè)置后澆帶使屋蓋不受剪力墻的約束，可避免次內(nèi)力的不利影響，但設(shè)置后澆帶增加了施工難度。不設(shè)后澆帶對次內(nèi)力影響不大，而且施工方便，因此選擇方案A，即混凝土屋蓋整體現(xiàn)澆，形成強度之后一次性張拉預應力筋作為本工程的張拉方案。

5 樓蓋工字形魚腹梁設(shè)計

圖書館2層和博物館2層、3層樓蓋結(jié)構(gòu)凈跨為31.4m，由于上部懸索屋面對兩側(cè)墻體有拉力作用，作為相鄰下層結(jié)構(gòu)，樓蓋受力狀態(tài)復雜，同時具有梁跨中彎矩大和壓桿受壓容易失穩(wěn)的受力特點。因此結(jié)合建筑的外觀要求，選用中部截面高度較大、支座截面相對較小的工字形魚腹梁截面，結(jié)合上下層樓板形成箱型截面，是較為合理的結(jié)構(gòu)布置方案，示意圖如圖13所示。

圖13 魚腹梁受力狀態(tài)示意

魚腹梁梁高從梁端1 186mm漸變到跨中2 300mm，梁與梁間距3.6m。為了更高效地傳遞彎矩，魚腹梁采用工字形截面，在剪力較大的梁端腹板厚度500mm，剪力較小的跨中腹板厚度400mm。上翼緣寬度1 000mm、厚度310mm，下翼緣寬度1 050mm、厚度200mm。魚腹梁之間設(shè)置3道垂直于魚腹梁的200mm寬混凝土系梁，用于控制魚腹梁平面外穩(wěn)定。下層樓板采用80mm現(xiàn)澆板，上層樓板采用預制混凝土板加疊合現(xiàn)澆層。

魚腹梁與上下層樓板構(gòu)成了整體性較強的2層箱型樓蓋，在建筑功能上有四個特點：1)保證了2層圖書館閱覽或博物館展陳所需要的平整地面；2)滿足了首層天花板的清水曲面效果并呼應于屋頂曲面的建筑立面效果；3)提高了上下層間的隔聲性能；4)形成了較大的箱型使用空間，可以將設(shè)備專業(yè)管線隱藏其中。每根魚腹梁腹板上開6個圓洞，其中4個直徑700mm圓洞，2個直徑800mm圓洞。魚腹梁之間的聯(lián)系梁開洞尺寸為800mm×1 200mm。示意圖如圖14所示。

圖14 魚腹梁形成的箱型結(jié)構(gòu)示意

由于魚腹梁施工過程中采用二次澆筑。第一次澆筑魚腹梁下翼緣、下層混凝土曲板和腹板，第二次澆筑上翼緣及預制板上的疊合層。施工順序及典型配筋詳如圖15所示。

圖15 魚腹梁施工順序及典型配筋

針對魚腹梁的受力特點，在腹板內(nèi)布置了2×4φs15.2的預應力筋，預應力布筋形式采用直線與拋物線相切布置，如圖16所示。

圖16 魚腹梁預應力布置示意

工字形魚腹梁設(shè)計結(jié)構(gòu)用料比較經(jīng)濟，34m結(jié)構(gòu)凈跨混凝土折算厚度約為43cm/m2。

6 端部剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

針對建筑功能布置和結(jié)構(gòu)受力特點，間隔3.6m布置了多道平行的剪力墻作為豎向受力構(gòu)件，墻長度4.2m。為了在建筑限定的500mm厚、4.2m長、15.5m高的墻體范圍內(nèi)實現(xiàn)較為高效的水平拉力傳遞，以圖3中的單元A為典型結(jié)構(gòu)，采用有限元分析軟件MIDAS Gen比選了四種端部墻體布置形式：形式1是剪力墻端柱附加型鋼，形式2是純框架結(jié)構(gòu)，形式3是框架結(jié)構(gòu)并設(shè)置了兩層通高的斜桿，形式4是框架結(jié)構(gòu)并設(shè)置了兩層方向相反的斜桿，計算模型如圖17所示。通過比較四種形式端部墻體的頂點在懸索拉力作用下包絡最大的水平位移、傳力路徑，并考慮到施工的復雜度及建筑專業(yè)對清水混凝土效果的要求，選用形式1作為最終墻體方案。比選數(shù)據(jù)如表6所示。

圖17 不同布置形式的端部剪力墻計算模型

由于每個結(jié)構(gòu)單元僅有兩組端部剪力墻作為豎向構(gòu)件，大跨屋蓋的荷載會以彎矩的形式傳遞給端部墻體，端部墻體的外側(cè)受到的拉力較大，底部彎矩較大，因此在外側(cè)柱除了增設(shè)型鋼，還布置了預應力鋼筋，以有效減小墻體外側(cè)拉應力。

不同布置形式的端部剪力墻受力及變形 表6

用于單元A的典型剪力墻平面布置如圖18所示。墻體混凝土強度等級為C40,受壓和受拉端邊緣構(gòu)件均采用型鋼柱，配筋率為1.05%，含鋼率為4.54%[9]。針對墻體內(nèi)外兩端的受力狀態(tài)不同，同時采取了兩種技術(shù)手段：在裂縫控制方面，受拉端邊緣構(gòu)件設(shè)置通高預應力鋼絞線2×4φs15.2，如圖18所示；在構(gòu)造方面，受拉端采用特殊的埋入式柱腳節(jié)點，在型鋼柱兩側(cè)鋼梁各外伸400mm與型鋼柱剛接，代替以往的栓釘連接，形成類似端錨板的錨固形式，達到更好的抗拉錨固效果。受壓端采用外露式鋼柱腳，如圖19所示。

圖18 端部剪力墻配筋詳圖

圖19 端部剪力墻型鋼柱柱腳節(jié)點

在與大跨度垂直方向(即Y向)，出于建筑效果的需要，并未布置剪力墻，而是由四個500mm×1 000mm端柱與X向兩道剪力墻圍合成一組筒體。如果不考慮剪力墻平面外抗彎貢獻，端柱在Y向會形成接近多跨框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力體系。Y向柱跨3.6m，梁凈跨2.6m，梁高1 300mm。以單元A為例，用YJK中不含X向剪力墻的純框架結(jié)構(gòu)計算模型進行比較，Y向風荷載作用下結(jié)構(gòu)位移對比見圖20。純框架結(jié)構(gòu)模型在Y向風荷載作用下最大層間位移角為1/2 935，而單元A剪力墻結(jié)構(gòu)在Y向風荷載作用下最大層間位移角為1/4 858，可見端柱和剪力墻圍成的筒體相對純框架結(jié)構(gòu)來說，有較好的抗側(cè)力性能。

圖20 Y向風荷載作用下結(jié)構(gòu)位移對比/mm

由于每個結(jié)構(gòu)單體都采用懸索預應力薄殼屋蓋，剪力墻外側(cè)邊緣構(gòu)件存在較大的拉力，因此整個墻體存在較大的彎矩。為消除其對樁基上拔的不利影響，通過調(diào)整樁位布置使得每片墻體群樁重心與上部墻體偏心距重合，從而使各樁均參與受壓，且最大受壓樁受壓作用不超過單樁承載力?！督ㄖ鼗A(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007—2011)[10]第8.5.3條規(guī)定，布置樁位時宜使樁基承載力合力點與豎向永久荷載合力作用點重合，而不是將承臺的幾何形心與墻體的幾何形心重合。以單元A隨機選取某跨剪力墻為例，恒載作用下，恒載重心與群樁重心偏心距約為200mm，對于三樁承臺樁間距來說偏心率為4%，基本滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007—2011)[10]合力偏心距重合的要求，如圖21所示。另外，所有樁頭均按抗拔樁考慮了鋼筋錨固長度，樁身配筋也能夠滿足作為抗拔樁的使用需求，作為安全儲備。

圖21 群樁重心與恒載重心重合示意圖

7 結(jié)論

該項目很好地詮釋了如何將建筑造型和結(jié)構(gòu)構(gòu)件有機融合，并有以下幾點結(jié)論：

(1)下凹的鋼筋混凝土懸索預應力薄殼屋面，在滿足無柱大空間使用功能的基礎(chǔ)上，能夠?qū)崿F(xiàn)屋面室內(nèi)外均為清水混凝土的外觀效果，并營造輕薄的建筑立面效果。特別是在風荷載很大的沿海地區(qū)，下凹形狀的混凝土薄殼能夠通過薄殼結(jié)構(gòu)的受力特點較好地抵御向上的風吸力。除了控制屋面建筑做法帶來的荷載外，風荷載和雪荷載的取值及計算，是保證設(shè)計準確的關(guān)鍵前提。

(2)懸索薄殼屋面的截面和配筋設(shè)計中，通過不同工況下的索應力控制預應力配筋；在恒載和風吸力組合的工況下，按薄殼結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)剛度，在恒載和活載標準組合的工況下，按懸索結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)剛度；根據(jù)風荷載引起的殼面平面外彎矩配置普通鋼筋。

(3)在張拉板內(nèi)預應力筋時，通過設(shè)置后澆帶使屋蓋不受剪力墻的約束，可避免次內(nèi)力的不利影響，但設(shè)置后澆帶增加了施工難度。不設(shè)后澆帶對次內(nèi)力影響不大，而且施工方便，因此采用混凝土屋蓋整體現(xiàn)澆，形成強度之后一次性張拉預應力筋，是比較合適的下凹薄殼屋面的預應力張拉方案。

(4)由于上部懸索屋面對兩側(cè)墻體有拉力作用，作為與懸索屋面相鄰下層結(jié)構(gòu)，同時具有梁跨中彎矩大和壓桿受壓容易失穩(wěn)的受力特點。2層大跨無柱空間選用工字形魚腹梁截面，結(jié)合上下層樓板形成箱型截面，是較為合理的結(jié)構(gòu)布置方案。在保證建筑功能和清水曲面效果的基礎(chǔ)上，提高了上下層間的隔聲性能，能夠形成設(shè)備夾層，結(jié)構(gòu)用料比較經(jīng)濟。

(5)端部剪力墻作為懸索大跨屋蓋的支座，平面內(nèi)需要較大的剛度實現(xiàn)有效的彎矩傳遞及水平變形控制。在邊緣構(gòu)件內(nèi)增設(shè)鋼骨柱和設(shè)置柱內(nèi)預應力，都是抵抗彎矩、控制墻體裂縫的有效手段。

(6)大跨無柱空間會對端部豎向構(gòu)件產(chǎn)生較大的彎矩。墻體在基礎(chǔ)位置存在較大彎矩，為平衡此彎矩采用偏心布樁是必要的。