成都大魔方演艺中心总建筑面积约130787m²，地下2层，面积68650m²；地上6层，面积62137m²。主要功能包括12000座的演艺中心多功能主场馆（大陀螺）和450座的音乐俱乐部（小陀螺），大、小陀螺结构在地下室顶板以上设抗震缝分开，连接通道将二者连成一体。建筑设计和结构设计均由华东建筑设计研究院担纲。

近期，成都大魔方演艺中心大陀螺大屋盖完成卸载，一个直径为155m的近似圆，重达3000吨的大屋盖在施工人员的控制下，丢掉了70根“拐杖”，独自矗立于高空的支座上。该项目位于四川省成都市天府大道，本次卸载采取分区域同步卸载方案，每级卸载过程中，通过两台全站仪对15个测控点进行观测，反馈数据到指挥中心分析确定后，按照指定的顺序实施卸载，并调整下一级的卸载量，使整个钢结构缓慢进行体系转换和结构应力调整与分布，确保了整个结构的稳定和安全，圆满完成了整体钢结构的卸载，结构变形值与支座位移量完全符合设计要求。下面简介一下项目的结构设计情况。

1 小陀螺

1.1 小陀螺结构体系及特点

小陀螺结构共5层，主要功能为音乐俱乐部，层1为售票大厅，层2为演艺发布厅，层3为机房及发布厅上空，层4，5为音乐厅及看台，层5夹层为机房，屋面最高处标高约31.32m。主要平面呈圆形，逐层偏心放大，底层直径约为40m，屋面层达到70m，整体造型如同一个不规则的碗。

小陀螺具有下小上大的形态特点，且由于层2展厅无柱空间的功能需要，层2仅有外圈框架柱和3个筒体能竖向连续。其中外围框架沿结构外形倾斜向上；利用楼、电梯间布置的混凝土筒体呈三角形分布于远离较大悬挑的一侧。

小陀螺建筑布置图

层4转换网架

1.2 小陀螺关键部位分析和设计

小陀螺在竖向荷载作用下，斜柱通过倾斜向上的轴力提供对楼面的支撑，由于斜柱平面外抵抗矩较小，故主要以轴向受力为主。斜柱水平方向的分力通过楼面(以层4网架模拟)传递到剪力墙，故在竖向荷载下剪力墙受到水平力产生的剪力、弯矩等内力。

小陀螺受力简图

（1）混凝土筒体

采取在混凝土墙体中设置型钢和在墙体受拉区布置预应力钢筋等措施提高墙体的受力性能，预应力钢筋伸入基础内。

筒体墙体内型钢布置示意图

（2）网架网格划分方法

结构外圈的竖向构件均沿弧线布置，部分楼层采用的正放四角锥网架节点与竖向构件间无法重合，工程采用在周边竖向构件间布置一定间距的两榀桁架，桁架节点位置根据竖向构件和网格确定。

网架与竖向构件连接方法的改进

2 大陀螺

2.1 大陀螺结构体系及特点

大陀螺平面呈圆形，地上6层，屋面最高处距离室外地面46.6m。结构主要由下部陀螺形主体结构及空间钢桁架屋盖组成。

剖面图

大陀螺主体结构由舞台区和观众看台及其辅助功能区组成，各层平面尺寸均不同。层3楼面的平面尺寸最小，约呈直径115m的圆，层3楼面以上平面尺寸逐层放大，同时圆心向观众厅侧偏移，到层6楼面时，平面尺寸达到直径为140m的圆形。主体结构在观众厅侧，层6平面相较于层3平面，最大外挑约20m。

平面布置图

整体结构计算模型

2.2 大陀螺关键部位分析和设计

（1）悬挑桁架

悬挑桁架中框架柱1所受的轴向压力最大，约30000kN，在竖向荷载和地震作用下，其在斜柱与其相交处强轴均承受较大的弯矩。结合建筑平面要求，框架柱1选用胶囊形截面，并在柱中设置型钢。

悬挑桁架主要杆件示意图

胶囊形柱

桁架悬挑部分的框架梁以及看台斜梁均为拉弯构件，采用后张有粘结预应力技术对该部分构件进行承载能力设计。

（2）钢屋盖设计与分析

成都大魔方演艺中心大陀螺屋盖平面形状近似为圆形，直径约152m，顶部建筑标高约为46.6m，檐口最低标高为约38.95m。覆盖舞台区和非舞台区两个区域。

屋盖建筑平面图

覆盖区域功能示意图

1）屋盖跨越结构选型

经过比较，空间网架结构虽在结构用钢量上有一定优势，但由于矢高较低、悬挂集中荷载较大，空间桁架结构体系在竖向刚度、悬挂荷载适应性、节点施工难度、构件节点数及施工周期等方面比空间网架结构具有相对优势。因此屋盖采用空间桁架结构体系，由径向桁架和环向桁架双向共同作用。

主桁架示意图

非舞台区域结构方案比选

2）支承结构体系

钢屋盖支承于下部混凝土结构之上，在远离舞台的区域，由于屋盖与下部混凝土标高相差较大，需要另设框架柱进行支承。为了有效地协调结构的刚度分配，特在支承柱间设置“人字形”的BRB支撑，以控制屋盖结构的扭转效应。

结构剖面及屈曲约束支撑布置图

钢屋盖与下部混凝土结构间连接节点采用抗震型球形支座。根据不同部位的受力需求，分别采用固定支座、单向滑动支座和双向滑动支座。

抗震支座分布图

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《转自：建筑结构-公众号》期刊2012年5期《成都大魔方演艺中心小陀螺结构选型与设计》，作者：张耀康，王帅，周健，单位：华东建筑设计研究院有限公司。

《转自：建筑结构-公众号》2014年将刊出的《成都大魔方演艺中心大陀螺主体结构设计与分析》，作者：蒋本卫，单位：华东建筑设计研究院有限公司。

《转自：建筑结构-公众号》2014年将刊出的《成都大魔方演艺中心大陀螺钢屋盖结构设计与分析》，作者：张耀康，周慧，周健，张伟育，单位：华东建筑设计研究院有限公司。

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