“对于建筑师与结构师而言，我们各自的侧重点是不一样的，有的时候往往会有一定的分歧，特别是目前建筑形式的表现力越来越强，结构怎么去通过自身的提升来适应建筑创作，这确实也是一个难题和挑战。以我本人和我们的团队、中国建筑设计集团崔恺院士以及其他工程师为主、与境外转自：建筑结构-公众号师合作完成的一些项目为实例，把这些结构上的一些想法、创新介绍给大家，看怎么通过结构的变化来适应建筑效果的改进。”

——报告人：范重——中国建筑设计研究院副总工程师

一、用创新的结构形式表现建筑造型

1.晋江市品牌博览广场

总建筑面积约100,000m²，主要包括展厅、入口广场、多功能厅、会议楼及附属用房等部分。展厅主体结构采用侧向刚度较大、经济性好的钢筋混凝土框架结构体系，展厅内部不设柱，以满足建筑对大空间的使用要求。大跨度屋盖采用富有现代气息的空间管桁架钢结构体系，截面采用自稳定的空间菱形，跨度60～78m，但实际上桁架是4m。由于仅有一半桁架高度在人视觉范围内，室内净空较大。此外，屋面形成具有一定韵律的脊线，建筑造型大气。空间桁架的杆件均为圆钢管，钢管之间采用直接相贯的焊接节点。空间钢桁架支承在展厅框架柱上，桁架支座采用板式橡胶支座。通过简单改进，虽然还是传统的桁架，但是施工更方便，效果理想。

晋江市品牌博览广场

2.苏州火车站

苏州火车站改造工程属原址改扩建项目，地下3层，地上2层。地面以上由北站房、南站房与候车大厅组成。北站房广厅的室内空间非常高大，南站房结合广场，为开放式的半室外空间。大跨度屋盖平面呈工字形，南北方向最大长度为352.2m，东西方向最大长度为198m，屋盖最大高度为31.855m，屋盖钢结构覆盖面积达60000㎡左右。建筑方案创作中从苏州园林中借景窗的造园艺术吸收灵感，用菱形表现站房的屋顶。屋盖结构采用双向布置的空间桁架结构；桁架截面为菱形，宽度为11m，高度为8m；为了满足建筑造型与采光要求，菱形桁架在屋盖短方向采用密排方式，在屋盖长方向则主要布置在柱顶位置。

苏州火车站

3.鄂尔多斯东胜体育场

鄂尔多斯东胜体育场共有观众席40500座，总建筑面积为100451㎡。体育场固定屋盖投影为椭圆形，长轴为268m，短轴为220m。巨拱高度129m，跨度达330m，旁边飘带形状建筑长1000m左右，是它的附属场馆，包括游泳馆、体育馆及展厅。体育场带有可开闭屋顶，其最大可开启面积（水平投影）10076.2㎡。目前活动屋盖运行情况良好，已经成功举办过包括第62届世界小姐总决赛在内的多项重大活动，以其极高的科技含量，赢得了很好的国际声誉。

4.国家网球馆（钻石球场）

国家网球馆（钻石球场）位于北京市朝阳区奥林匹克公园北区，赛时看台区总座席数为13598个，总建筑面积约51199㎡。国家网球馆固定屋盖最大直径为140m，中间带有可开启的活动屋盖，开启面积约为70m×60m。与建筑师密切配合，结合建筑立面效果，设置16组V形柱，使结构的刚度大大增强。国家网球馆是目前国际最先的网球比赛场馆，已经成功举办中国网球公开赛等重大国际赛事。

5.奥运瞭望塔

奥运瞭望塔位于北京市奥林匹克公园中心区内，主体建筑紧邻中轴线景观大道。建筑占地面积约为6500㎡，总建筑面积为1.8万㎡。瞭望塔由5个直径与高低各不相同的单塔组成，最大高度约为248m。每个单塔均由圆柱状塔身与顶部树冠形的瞭望大厅与瞭望平台组成。中间主塔直径为14.8m，其余为7.2m与6m。建筑寓意为“生命之树”。基座大厅最大高度为18m。

二、用特殊构件增强建筑的表现力

在大型复杂公共建筑设计时，建筑师有时希望结构外露，直接用结构构件表现建筑效果，减小额外的建筑装饰。对构件的截面形式与表面效果要求较高。应考虑特殊构件的受力性能与加工制作工艺对构件性能的影响。

1、首都博物馆新馆

首博新馆工程地面以上平面呈长方形，长144m，宽65m，建筑总高度约40m，分为北侧的主展览楼、椭圆形展览楼、南侧的管理办公楼及东侧钢平台等几个部分。其中椭圆形展览楼地面以上6层，内筒长轴29.2m，短轴21.2m，外筒长轴34.0m，短轴26.0m，以10：3的斜率向北倾斜，在距±0.000标高约10m处突出墙面，屋面结构标高39.5m。

2．国家体育场“鸟巢”

北京国家体育场是第29届奥运会的主会场，固定座席可容纳8万人，活动座席可容纳1.1万人，总建筑面积约为25.8万㎡。国家体育场屋面呈双曲线马鞍型，长轴为332.3m，短轴为297.3m，交叉布置的主结构与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。

3．奥运演播塔（玲珑塔）

奥运演播塔位于奥林匹克公园中心区中部，是2008年北京第29届奥运会期间主要转播现场，是一个坐标性构筑物。演播塔总高度为132m，总建筑面积4299㎡，地上沿高度方向共设有7层演播室。每层塔楼相隔13.5m，每个塔楼设有两层，上层为演播室工作平台，下层为卫生间及设备用房。建筑平面为等边三角形，三个角筒为垂直交通空间。结合建筑平面，将角部的消防楼梯梁作为柱间支撑，形成巨型角筒；利用屋面斜梁作为巨型支撑，形成巨型柱＋巨型支撑。构件大量采用异形截面，满足建筑立面菱形体造型，方便玻璃幕墙安装。

4、天津金融会议酒店

天津金融会议酒店为多层大跨度结构，主体结构由8个结构筒体+大跨度桁架梁与周边的钢管混凝土柱+H型钢梁框架构成。结构筒体内部主要作为楼电梯使用空间，是竖向承重与抗侧力的主要构件。由于筒体布置了门洞，若用钢支撑形成框架–支撑筒体，将无法进行门洞布置。该工程是多层大跨度结构，有各种各样的新的要求，该结构完全是用造桥的概念来做的，有八个较小的核心筒，结构太长不能用混凝土，若用混凝土约束太大，故此，在设计时采用了有洞口钢板剪力墙。

三、用新技术改善建筑效果

1.宁波国际会展中心

宁波国际会议展览中心由由主展厅、小展厅、西展厅、东展厅、商务办公楼和会议楼等子项构成，总建筑面积约约为90,000㎡，主要用于举办每年一度的国际服装节。在主展厅两侧与南侧为半室外广场，覆盖有圆柱壳形屋盖，起到全天候条件下联系各展厅的作用，不希望在结构单元之间设置双柱。

2．中关村金融中心

中关村金融中心塔楼150m高，连桥将塔楼与配楼连为一体，长约140m，宽约30m，平面及空间均为弧形，造型复杂独特，建筑师不希望在建筑一侧设置双柱。连桥由4个混凝土筒体及其支承的钢结构楼面及屋面组成。桥面采用空间钢桁架结构，上铺设压型钢板混凝土楼面。钢桁架最大跨度约35m，次桁架最大悬挑长度约10m。连廊屋面采用空间门式刚架结构。主桁架在主楼、副楼处支座为双向可滑动，设计滑动量350mm。主桁架在筒体处支座施工阶段可滑动，使用期为固定铰支座。

四、新型节点使建筑构造更流畅

空间结构的节点形式多种多样。螺栓球节点与焊接球节点主要适用于网架与网壳结构，相关焊接节点主要适用于管桁架结构。随着相交杆件数量不断增多与杆件夹角的不规则性，铸钢节点在空间结构中的应用也逐渐增多。构造简单、传力直接、降低制作成本，始终是节点设计的关键问题。

V形柱汇交节点

五、利用结构表现特殊形态

许多功能特殊的造型是以构筑物或雕塑的形态出现。此时结构构件更能体现出造型的骨骼与肌理。可以从生态的角度诠释建筑。

奥运景观灯柱

主持人点评:

“范总谈到的五点不禁让人联想到新现代建筑，这五点当中有一点比较重要，即结构化形式，无论是鸟巢还是铃珑塔，都反映了建筑师与结构师的配合越来越紧密，造桥的技艺用到建筑当中也体现了学科间的穿插，正在逐步实现技术和艺术的完美结合，也让看到这些成果的人收获很多。”

——崔彤中科院建筑设计研究院副院长、总建筑师

本文内容摘自《转自：建筑结构-公众号》和《建筑技艺》杂志社组织的“2013建筑、结构巅峰对话：结构成就建筑之美”国际会议主题报告。更多详情请关注《转自：建筑结构-公众号》网站或点击下面的转自：建筑结构-公众号！

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