近日，武汉光谷国际网球中心15000座主场馆钢结构工程正式封顶，该场馆将作为2015年“WTA超五巡回赛”主赛场，其最大特色是4片活动屋盖在机械控制下可自动开合、实现室内空间与室外环境的相互转换，覆盖面积达4200m²。由中信建筑设计研究总院有限公司设计。（涨姿势：WTA超五巡回赛是由国际女子职业网球联合会(WTA)主办的世界顶级网球赛事，共设5站比赛。作为2011年法网冠军李娜的故乡，2012年12月25日，正式核准“WTA超五巡回赛”2014~2028年在武汉举办，武汉国际网球公开赛将取代已举办了30年的东京公开赛。）

1 工程概况

光谷国际网球中心项目(图1)主要由一栋15000座主场馆、一栋5000座场馆和一栋3000座场馆组成，其中15000座主场馆是国内第三、武汉首座可开启屋盖网球馆，整个建筑呈“旋风”造型，意喻为“飞速旋转的网球”，充满动感与活力。

图1 光谷国际网球中心总图建筑效果

光谷国际网球中心15000座主场馆(图2，3)位于武汉市光谷二妃山下，总建筑面积约5.5万m²，内场直径72m，斜看台顶部直径123m，室内总座位数达15000个，地上5层，建筑高度46m。

主场馆1层为地面层，2层为平台层，标高6.6m，3层为卫生间层，4层为设备层，5层为评论层。斜看台倾斜角为34°，整个看台均采用清水混凝土预制板。固定屋盖中心的活动屋盖开启面积为60m(东西)×70m(南北)，固定屋盖和外墙立面共同构建出完整的“气旋”动感造型。

图2 15000座主场馆建筑效果图(全闭状态)

图3 15000座主场馆钢结构屋盖封顶现场图(全开状态，图片引自《湖北日报》)

2 结构体系

整体结构主要由下部混凝土框架、外围菱形网格钢结构和上部屋盖空间网格钢结构3部分组成(图4，5)。

下部混凝土框架主要由32榀径向框架、环形框架、4个格构柱、8个巨形柱、内场框架和入场平台框架组成，混凝土框架和菱形网格结构均不设温度缝和防震缝，共同为屋盖结构提供支承。

屋盖结构则是由固定屋盖和活动屋盖两部分组成的开合屋盖。固定屋盖采用空间网架结构，活动屋盖结构采用预应力拱形桁架结构，包含两个上层屋盖单元和两个下层屋盖单元，可沿轨道方向实现对称双向开启。

固定屋盖支承于32榀径向框架的斜柱柱顶和4个方形格构柱柱顶，均为铰接支座。外层上弦弦杆与外围菱形网格采用销轴铰接。轨道桁架用于支承4片活动屋盖并保障其开合运行，跨度为94.2m。

图4 主场馆南北主轴方向剖面图

图5 主场馆东西主轴方向剖面图

3 结构设计

3.1 下部混凝土框架结构

32榀径向框架沿环向间隔11.25°均匀布置，与各层环梁连接交织出典型的碗状斜看台框架结构，每榀径向框架(图6)则由变截面看台斜梁、Y形柱、B轴立柱以及楼面框架梁组成，为整个结构提供了强大的抗侧刚度。环梁、径向框架梁和看台斜梁均为预应力混凝土梁，且看台斜梁和与格构柱相交的Y形框架柱均配置型钢，提高关键构件的承载力和延性。斜看台预制看台板与斜看台梁为柔性连接，减小了结构整体现浇存在的温度效应。

4个格构柱采用圆钢管混凝土柱，用于支承固定屋盖轨道桁架，可有效控制轨道桁架的变形。8个巨形钢骨混凝土矩形柱用于支承外围菱形网格的大拱。下部混凝土框架结构与外围菱形网格结构间设置V形系杆，使整体结构更好地协同工作。

图6 径向框架及格构柱剖面图

3.2 外围菱形网格结构

外围菱形网格结构由斜交菱形网格和下部四个出入口的大拱组成(图7，8)。菱形网格由圆钢管构件经直接相贯焊接而成形，为单层空间壳体结构；四个出入口大拱采用直径1200mm的圆钢管制作而成，为空间曲线构件。

图7 外围菱形网格结构外立面(施工现场图)

图8 外围菱形网格结构:内部细节

菱形网格的上端与固定屋盖为铰接连接，菱形网格的下端与大拱直接焊接，大拱则支承于下部混凝土框架结构的巨形柱上，按刚性连接设计。菱形网格上部设置一圈水平撑杆，撑杆另一端与下部混凝土框架结构的顶部环梁相连。在大拱的4个波峰部位各设置2对V形支撑，支撑另一端与Y形柱外斜柱相连。菱形网格间的相贯焊接节点采用加强型，以保证构件间的刚性连接。

3.3 固定屋盖

固定屋盖(图9)采用3层网架结构，活动仓和轨道桁架部位为双层网架结构。大部分杆件采用圆钢管，部分杆件采用矩形钢管，节点以焊接球节点为主，部分采用相贯焊接节点。

图9 固定屋盖

3.4 活动屋盖

活动屋盖(图10)采用弓形预应力桁架结构体系，由2片下层活动屋盖和2片上层活动屋盖组成。每片活动屋盖布置6榀纵向弓形桁架，沿纵向每间隔5.4m布置一道横向桁架，形成空间桁架结构体系。

活动屋盖的跨度为72.1m和76.1m，桁架截面高度为2.4m。活动屋盖支承于固定屋盖的轨道桁架上。活动屋盖采用矩形钢管构件，节点为直接相贯焊接节点。预应力索沿桁架下弦布置，结构占用空间少，满足建筑造型的需要。

图10 活动屋盖

3.5 关键节点

固定屋盖的轨道桁架支承于格构柱柱顶的支座节点，该节点采用铸钢节点（图11）。活动屋盖由置于轨道桁架上的自驱式承载台车(图12)驱动，单个台车竖向承载力为1100kN。活动屋盖完全关闭和完全打开时，可启用抗震锁定机构将活动屋盖锁定。

图11 格构柱顶铸钢节点

图12 自驱式承载台车

项目结构设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司；

设计团队：温四清、董卫国、何小辉、赵文争、范浩等。

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