煙臺五彩文化藝術(shù)中心舞臺鋼結(jié)構(gòu)采用鋼桁架+吊掛結(jié)構(gòu)體系，節(jié)點設(shè)計是吊掛結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。介紹了基于性能的節(jié)點設(shè)計原則，研究了鋼桁架與混凝土銷軸支座節(jié)點、橡膠支座節(jié)點、吊掛結(jié)構(gòu)與上部鋼桁架連接節(jié)點三類典型節(jié)點。鋼桁架與混凝土銷軸支座節(jié)點，節(jié)點區(qū)受力復(fù)雜，承受較大的豎向力，采用有限元分析軟件ABAQUS對該類節(jié)點進行有限元彈塑性分析，得到其最終的破壞狀態(tài)，滿足規(guī)范的要求，驗證了設(shè)計的合理性。吊掛結(jié)構(gòu)的葡萄架平臺以及葡萄架平臺上的型鋼軌道設(shè)計也是本工程設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，采用手算+有限元分析的方法對其中的關(guān)鍵節(jié)點進行計算和分析，經(jīng)計算表明滿足規(guī)范的要求。對鋼桁架施工過程中可能存在的不安全因素進行分析，并且提出有針對性的改進措施。本工程的設(shè)計經(jīng)驗可以為同類工程舞臺設(shè)計提供一些參考。

1  工程概況
    煙臺五彩文化廣場位于煙臺市萊山區(qū)，港城東大街以南，金灘東路以北，西鄰長寧路，東接長安路，地理位置優(yōu)越，北側(cè)為煙臺市政府，東、西、南三面為新興的居住小區(qū)，東邊道路交通便利，規(guī)劃總用地21. 84萬平方米，其中包括城市道路用地4. 57乃平方米，綠化廣場用地3.37萬平方米，建設(shè)規(guī)劃用地13.90萬平方米。結(jié)構(gòu)剖面圖見圖2，鋼桁架下部為葡萄架，葡萄架主要用于放置舞臺設(shè)備，葡萄架下邊是懸掛平臺，主要用于演出時飛人使用，舞臺鋼結(jié)構(gòu)采用鋼桁架+吊掛結(jié)構(gòu)形式，鋼桁架上部為混凝土屋面，葡萄架采用鋼拉桿懸掛于鋼桁架上，懸掛平臺采用鋼吊桿懸掛于葡萄架上。節(jié)點作為懸掛結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，對于保證懸掛結(jié)構(gòu)體系的成立、確保整體結(jié)構(gòu)的安全，具有重要的作用。
    煙臺五彩文化藝術(shù)中心舞臺鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計采用了基于性能的設(shè)計方法，根據(jù)不同部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件在結(jié)構(gòu)整體安全性中所起的作用不同，采取了不同的設(shè)計要求，對于結(jié)構(gòu)整體安全具有重要意義的結(jié)構(gòu)構(gòu)件相應(yīng)提高了設(shè)計要求，對于鋼桁架按照中震彈性的要求進行設(shè)計。
    基于性能設(shè)計一般僅對結(jié)構(gòu)體系和不同部位的結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行區(qū)分，提出相應(yīng)的設(shè)計要求，對于節(jié)點僅僅給出“強節(jié)點弱構(gòu)件”、“節(jié)點保持彈性”的要求，不能采用統(tǒng)一的設(shè)計方法，針對不同水準的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，節(jié)點設(shè)計采用了與構(gòu)件相匹配的不同性能水準，針對不同的性能水準采取相應(yīng)的設(shè)計驗算指標，其確保整體結(jié)構(gòu)體系性能要求的實現(xiàn)…。
為舞臺口，為大空間，中間不能設(shè)柱，故在F軸增加鋼桁架HJ-I，作為豐要受力桁架，HJ-I軸線高度為2.2m，上下弦桿采用焊接H型鋼，腹桿采用焊接箱型截面，上下弦桿截面為H700×500×60×60，材質(zhì)采用Q345GJC，腹桿截面為箱型350×350×25，F(xiàn)軸與3軸和8軸交點處設(shè)置兩根型鋼混凝土柱，鋼骨截面為H760×900×80×80，材質(zhì)為Q345GJC，沿3軸方向設(shè)置主要受力桁架HJ-2，HJ-2截面高度為2.2m，上下弦桿采用焊接H型鋼，上下弦桿截面為焊接H400×300×16×20，材質(zhì)采用Q345B，腹桿采用方鋼管200×200×8.0。葡萄架與鋼桁架的連接通過直徑為60mm的圓鋼連接，懸掛平臺與葡萄架的連接通過熱軋無縫鋼管245×8.0連接。