一、概况
弧形钢框架位于室内，其内部设施均由下部混凝土结构支撑，框架只需承担自身重量及与其相关的装饰和悬挂设施的重量。
结构布置方案：由于框架结构需要配合内部建筑功能及造型要求，同时也考虑到结构受力的合理性，采用球半径为18.4m的球冠造型，球心距所在楼层楼板12.5m，32根H型钢钢柱沿径向将球等分为32份，同时沿环向等距布置12道环梁。受下部结构及建筑开洞的限制，球冠底部收放为16根钢柱，沿球冠径向钢柱向上收放3次，每次为间隔收放。在距其第二道梁处收放一次，在距球冠节点的第五道梁处收放一次，最后在距球冠顶部节点处仅保留8根钢柱相交。收放处采用斜撑构造，柱脚为刚接，其布置图如下：
二、模型建立与分析
由结构布置图可以看出，柱子为弧形柱。结构恒载为1.3kN/m2,活载为0.5 kN/m2，按照规范计算，其最大应力出现在洞口柱脚处，应力比为0.888。这说明构建足够安全。
由于规范中对弧形柱的计算长度在规范中是没有给定的。因此按照规范条文说明的计算方法，将球冠形钢框架转化为强度问题进行设计分析。按照条文规范采用二阶弹性分析，加上假象力其方法如下：
水平支座及其反力编号从下到上依次为1到13，按照条文说明计算，
求出水平支反力为：
表2-1支座水平反力（单位：kN）
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | | 9.6 | 40 | -8.8 | 15.26 | 22.7 | -36.64 | -18.96 | 16.82 | -14.46 | 31.37 | -28.16 | -74.62 | -91.03 |
注：方向水平向右为正
的计算如下：
表2-2侧移弯矩增大系数
| 编号 | 假想水平力
(kN) | 水平反力(kN) | 轴力(kN) | μ（mm） | H（m） |  | | 1 | 0.10624 | -91.03 | 111 | 1.4 | 3.281 | 1.001979 | | 2 | 0.213035 | -74.62 | 71 | 2.9 | 3.281 | 1.001598 | | 3 | 0.420297 | -28.16 | 47 | 2.4 | 3.281 | 1.005678 | | 4 | 0.615226 | 31.37 | 41 | 1.1 | 3.281 | 1.000194 | | 5 | 0.789655 | -14.46 | 39 | 1 | 3.281 | 1.000384 | | 6 | 0.939025 | 16.82 | 40 | 1.1 | 3.281 | 1.000862 | | 7 | 1.058646 | -18.96 | 44.6 | 0.7 | 3.281 | 1.002238 | | 8 | 1.144647 | -36.64 | 52 | 0 | 3.281 | 1.001003 | | 9 | 1.194437 | 22.7 | 70.3 | -0.7 | 3.281 | 1.001017 | | 10 | 1.206344 | 15.26 | 31 | 1.1 | 3.281 | 1.000822 | | 11 | 1.114406 | -8.8 | 22.1 | -0.9 | 3.281 | 1.000066 | | 12 | 1.116243 | 40 | 29.2 | -0.7 | 3.281 | 1 | | 13 | 1.017318 | 9.6 | -6.8 | -0.7 | 3.281 | 1.000151 |
注：水平向右为正，轴向压力为正 |
