2022 年度高等学校钢结构创新竞赛三等奖作品：方寸装配式钢结构停车楼设计展示

2022年高等教育钢结构创新大赛

获奖作品展示

第八期：大赛三等奖作品（一）

本期简介

获奖作品名称

“平方寸”装配式钢结构停车楼设计

参与学校

西安建筑科技大学

参赛学生

张泽宇、邵彦君、徐晓晓、余伟政、张悦、彭良辉、余浩

导师

田伟峰、王涛、范春雷

画廊

本方案设计地点选在陕西省西安市，场地位于古城西安，与著名历史遗迹明城墙、文化风景区永兴坊相连，停车场主要服务周边景区、周边居住区、商业区及科教区。

“芳村”装配式钢结构停车楼

考虑到停车场的通用性，设计分为永久和临时两部分。当停车需求不大时，可以只建设永久部分，满足周边居民停车需求；临时部分可以作为城市公园，为周边居民提供休闲场所。当停车需求较大时，可以快速建设临时部分并与永久部分相连，形成大型连通停车场。

建筑特色因地制宜，可根据需要选择大型停车场或永久停车场+城市公园组合，以人为本，服务周边居民及游客。模块化立面采用铝板、穿孔铝板按模块预制，易于生产搭建，同时可自由组合，定制个性化立面。响应电动汽车时代的需求，利用屋顶太阳能电池板获取光能，转化为电能，为电动汽车充电。

本方案采用半刚架-钢板剪力墙结构体系，永久建筑部分采用方钢管柱、H型钢梁、无筋钢板剪力墙、钢桁架楼盖，临时部分采用钢格板。临时建筑采用构件拼装成单元，再将单元组合成临时建筑。构件有停车位构件、车道构件、钢板剪力墙构件、坡道构件、楼梯构件、基础构件、柱构件。单元又分为停车位单元、车道单元、楼梯单元、坡道单元。

采用半刚性框架-钢板剪力墙结构是结构体系上的创新。该体系是西安建筑科技大学钢结构团队自主研发的新型结构体系。该结构体系梁柱节点全部采用半刚性连接，可大大减少连接工作量，便于组装。钢板剪力墙刚度大，抗侧力强，可弥补半刚性框架抗侧刚度不足的缺点。抗震性能好，自重轻，地震反应小，占用空间少。

采用简化三拉杆模型进行钢板剪力墙计算分析，与壳体单元模型相比，可实现一阶弹性分析下的钢板剪力墙后屈曲分析，成本较低；与传统多拉杆模型相比，考虑了墙板屈曲后的受压效应，精度较高，且省去了小梁柱单元，模型更容易收敛，建模更为方便。

该方案在拼装处理上也有创新，一是采用新型梁柱节点，全螺栓连接；二是采用标准化构件，尺寸规格少，四种标准化单元组合结构，可实现任意建筑尺寸停车场的拼装；采用可移动基础构件，灵活实现临时停车，环境破坏小，成本低。

结尾