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“结构设计技术创新奖”获奖作品连载(一等奖):深圳湾体育中心

设计单位: 北京市建筑设计研究院有限公司主要设计人员: 陈彬磊、郭宇飞、张勇、管云、李志武、杨勇、贺阳、李华峰、甘明、柯长华、齐五辉工程概况 深圳湾体育中心位于深圳市滨海休闲带中段,是2011年第26届世界大学生运动会主场馆,业已成为深圳地标建筑,被赋予“北有鸟巢,南有春茧”的美誉。总建筑面积25.6万平方米。地上4层,地下1层,屋面结构最大高度48.3米。

深圳湾体育中心在设计上采用“一场两馆一体化”和“转自:建筑结构-公众号一体化”设计,寓意“春茧”的钢结构屋盖,将体育场、体育馆、游泳馆三大设施覆盖在同一屋面下,屋面钢结构被设计成具有装饰性的外形,既是结构构件,又具装饰功能。建筑的复杂曲面造型和紧凑化的设计决定了结构的复杂性。结构采用超长大跨度复杂空间结构体系,包括大面积、由统一外形的弯扭构件形成的单层网壳,双层曲面网架,树形柱和V形柱支撑系统,100米跨度展望桥设计,在结构设计、施工加工安装中展现技术创新、创造的诸多想法,取得了震撼人心的结构效果。

结构设计技术创新点 一、“转自:建筑结构-公众号一体化”设计方法:屋面钢结构采用单层网壳,外形统一的弯扭箱型构件“编织”而成,图纸表达摒弃传统的四条棱线轨迹的空间放样方法,开发专门程序进行数据组织,仅表述传统的方法数据量的30%,来实现对大面积弯扭构件的结构设计,达到精度准确、描述到位、加工精准、效率高效。

二、整体网壳结构平面尺寸达242米x500米超长大跨度复杂空间结构不设结构缝,结合仿真模拟,准确确定风荷载、温度作用等相关参数。 三、下部钢筋混凝土结构,上部钢结构的混合结构体系,使得上下结构整体协调,结构稳定性能上,考察复杂曲面单层网壳的线弹性、非线性弹性和弹塑性整体稳定性能,并对构件的局部稳定性能进行准确评估。

四、在结构抗震性能方面,对整体结构的多点多维研究,解决了超长大跨度结构中的“平扭耦联”空间振动及地震动传播过程中的“时滞效应”,对结构薄弱部位针对性地加强,使得整体结构取得了极佳经济指标,获得业主的肯定。

五、TMD技术的采用解决了100米跨度展望桥竖向振动频率与人行频率接近时人的不舒适感,提高了大跨度设施使用时的舒适度。 六、整体结构复杂性造成节点类型较多。对于关键节点,构件之间空间关系复杂,提出了创新性的节点设计并实施。 七、编制专门的施工验收标准,配合施工实施。

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