長春龍嘉機(jī)場高速公路東收費(fèi)站罩棚，為桅桿支承式張拉索膜結(jié)構(gòu)，整體造型創(chuàng)意為大鵬展翅，設(shè)計(jì)新穎，體現(xiàn)了長春人的創(chuàng)新精神。
　　收費(fèi)站大棚為張拉整體結(jié)構(gòu)，4根桅桿梭型柱作為張力體系的壓桿，支承膜高點(diǎn)，桅桿高度為48.023m；建筑平面尺寸為長248.3m、寬73.4m，罩棚最大跨度為188m，膜面頂高度為18.45m，結(jié)構(gòu)的拉索邊界設(shè)有18個(gè)固定鉸支座點(diǎn)，建成后將成為國內(nèi)車道最多的公路收費(fèi)站和跨度最大的膜結(jié)構(gòu)工程之一。

　　工程鋼索數(shù)量多，主受力索為吊索、下拉索、邊環(huán)索、谷索、聯(lián)系索等，共147根。下拉索的最大規(guī)格為2根7×421鋼絲束，最大設(shè)計(jì)索力約2145t；吊索的最大規(guī)格為單根7×241鋼絲束；谷索的規(guī)格為單根7×349鋼絲束；邊環(huán)索的最大規(guī)格為2根7×337鋼絲束，最大設(shè)計(jì)索力約1668t。梭型柱桅桿為受壓構(gòu)件，弦桿為(750×35，腹桿為(245×16。中間張弦桁架為受拉構(gòu)件，聯(lián)系兩側(cè)的邊環(huán)索，其弦桿為(1016×26，腹桿為(159×10。膜材采用白色PTFE膜(SF-II)和透明ETFE膜(Fluon 250NJ-P12)兩種。
　　工程設(shè)計(jì)主要考慮了整體結(jié)構(gòu)的找形分析、索的規(guī)格選擇、鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件校核、膜材的強(qiáng)度控制、典型節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度分析。整體索膜結(jié)構(gòu)分析采用ANSYS軟件，考慮恒、活、雪、風(fēng)和溫度荷載，進(jìn)行了20種荷載組合下的結(jié)構(gòu)靜力分析，進(jìn)行索的強(qiáng)度設(shè)計(jì)并確定各類別索的規(guī)格；自行編制程序，輸出ANSYS各分析工況單元的內(nèi)力，進(jìn)行了鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件設(shè)計(jì)校核；膜結(jié)構(gòu)深化單位對(duì)索膜結(jié)構(gòu)初始態(tài)和荷載組合進(jìn)行了復(fù)核計(jì)算，保證膜材強(qiáng)度的安全性；對(duì)于桅桿頂部、邊環(huán)索和張弦桁架等關(guān)鍵鑄鋼件節(jié)點(diǎn)，采用ABAQUS建立精細(xì)化有限元模型，進(jìn)行了節(jié)點(diǎn)在最不利設(shè)計(jì)工況下的彈塑性承載力分析。
　　罩棚表面的風(fēng)荷載體型系數(shù)按照數(shù)值分析（FLUENT軟件）和規(guī)范相結(jié)合的方式選取，基于隨機(jī)振動(dòng)理論進(jìn)行了風(fēng)振分析。建立了梭型柱的獨(dú)立模型，進(jìn)行結(jié)構(gòu)的線型屈曲分析，以及材料和幾何雙重非線性穩(wěn)定分析（穩(wěn)定系數(shù)2.51）。為便于施工過程的控制和數(shù)據(jù)監(jiān)測，對(duì)整個(gè)牽引張拉全過程進(jìn)行了仿真模擬分析，確定合理的施工方案。在張拉過程中進(jìn)行了位移和索力監(jiān)測。
　　本項(xiàng)目建筑和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為北京市建筑設(shè)計(jì)研究院，施工總承包單位是巨力索具股份有限公司，索的張拉成型分析及安裝施工由中國建筑科學(xué)研究院建研（北京）結(jié)構(gòu)工程有限公司完成，膜結(jié)構(gòu)安裝由上海太陽膜公司完成。
（北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 劉飛 甘明）