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软件介绍
GSA Analysis — 结构工程分析软件
GSA Analysis 在全球各种项目中广泛使用。它为工程师提供高度直观的非线性分析软件工具,帮助实现设计潜力,无论面临何种挑战。
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King's Cross车站重建——使用Oasys GSA 进行屋顶分析和设计



项目概述

King's Cross车站是伦敦最繁忙的交通枢纽。Arup 与建筑师 John McAslan + Partners (JMP) 合作,在主干线车站的重建中发挥了重要作用,这塑造了我们今天所知道的伦敦交通。重建的一部分涉及设计现在标志性的屋顶结构,Arup 和 JMP 共同努力克服结构挑战。Oasys GSA 是分析和设计西大厅屋顶的首选结构分析软件。



此项目应用的软件

                                                                                                   

Oasys 如何证明其价值


Arup 使用 Oasys GSA 和参数化设计方法开发并最终确定了整个屋顶斜交网格和漏斗。工程师在该项目期间面临多项结构挑战。其中之一是,在设计屋顶时,伦敦地铁北售票厅包厢已在建设中。工程师必须克服棘手的结构跨度以及它完全横跨伦敦地铁的方式。结构方案必须高效而优雅,不对 Western Range 立面施加任何负载,并且要与 Great Northern Hotel 的曲线相吻合。该结构还必须具有吸引力、视觉吸引力和操作统一性,因为它将成为连接郊区和主干线城际站台的枢纽。

漏斗底部的“树干”柱需要抵抗支撑屋顶的支柱产生的较大净侧向推力。这些支柱在屋顶斜交网格中形成了一个壳形。柱顶部的径向力高达 600 吨,并在柱本身中产生相当大的弯矩,并在底板上产生很大的倾覆载荷。然而,短轴上的约束力在水平方向上只有 90 吨。分支在与斜交网格外壳的连接处采用销钉连接,这使得屋顶可以铰接,并避免弯曲力从斜交网格径向构件传递到分支本身。
车站大厅屋顶结构中最大、最显眼的部分是树形柱分支和主干之间的连接(节点),这些连接必须将来自多个方向的显著力传递到地基上。经过 GSA 分析,决定采用实心铸造“节点”作为最佳解决方案。分析了每个节点的 3D 有限元模型,以在铸造工艺约束范围内优化板材厚度和几何形状。通过对屋顶进行详细设计并与建筑师密切合作,站在车站时看不到任何螺栓,因为所有连接都隐藏在结构构件本身内。
使用 GSA 后,Arup 工程师和 JMP 可以仔细分组连接类型,从而使连接设计具有一定的统一性,同时仍能实现高效轻质的屋顶。总体而言,GSA 分析和设计功能可生成一个干净的结构,不会中断斜交网格的弯曲几何形状。

我们要感谢 Arup 与我们分享这项工作。在 Arup 网站上阅读有关该项目的更多信息,或查看 Arup Journal,了解有关这个出色项目的更多信息。



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