神农大剧院螺旋形外壳钢结构设计（5页）
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更新日期
2020-02-22
资料内容简介
工程概况
神农大剧院是株洲市为纪念中华文明的开创者
炎帝神农氏而兴建的大型综合剧院，株洲神农大剧
院项目位于株洲市神农城核心区西南角，临泰山西
路而建。建筑外形呈“人”字螺旋上升的态势，曲线
优美、极具艺术感染力。52 条最高达 86m 的红色装
饰架镶嵌于建筑的表面，象征人类文明的火焰，如图
1 所示。
图 1
神农大剧院效果图
神农大剧院由 1 400 座的大剧院、
400 人实验剧
场及配套辅助 用 房 组 成，其 中 1 400 座 的 大 剧 院 可
以满足大型中外歌剧、舞剧、芭蕾舞、大型综合文艺
演出。神农大剧院总建筑面积 45 991m2，主体建筑
高 55m，建筑平面长 220m、宽 130m。屋面最大跨度
达 103m，屋顶上设有高出屋面最高 18m 的 上 悬 挑
幕墙及 52 榀高出屋面最高 35m 的装饰架［1］。
工程设计使用年限 50 年，混凝土结构耐久性设
计使用年限 100 年。结构安全等级一级。抗震设防
烈度 6 度，抗震设防类别为标准设防类( 乙类) 。
神农大剧院旋转上升的螺壳外形形态复杂，控
制难度大，建筑控制表面采用参数化的数学方程进
行描述。平面外轮廓线近似螺旋渐开线，立面高度
上呈螺旋上升态势，控制表面采用极坐标体系。建
筑平面由控制圆心沿圆周放射形布置 56 根轴线，轴
线夹角为相邻角公差递减; 平面外轮廓线极半径描
述为旋转角度 θ 的函数; 控制表面的高度变化表达
为一个由旋转角度 θ 与极半径 R 控制的函数。
2
结构体系
2. 1 结构方案
工程建筑形态具有明显的径向和环向特征，建
筑外壳可以 分 解 成 外 围 护 螺 旋 壳( 墙 壳) 和 屋 顶 螺
旋壳( 顶壳) 两部分( 图 2) 。墙壳平面内刚度很大，
可以作为主要抗侧力结构，墙壳本身也是承受竖向
力的主要 结 构。由 于 墙 壳 和 顶 壳 具 有 较 强 的 空 间
性，需要顶壳具有足够的平面内刚度以可靠地传递
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