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清华大学建筑设计研究院有限公司设计的石家庄国际会展中心项目入围IStructE英国结构工程师协会世界结构大奖Structural Awards 2021大跨类奖。
世界结构大奖Structural Awards 2021大跨类奖
清华大学建筑设计研究院有限公司刘彦生总工程师和结构设计团队（李青翔、陈宇军、刘培祥、李滨飞、刘俊、李英杰、罗虎林、王石玉、段春姣、程进、田萌、盖珊珊）完成的石家庄国际会展中心项目入围IStructE世界结构大奖Structural Awards 2021大跨类奖。Structural Awards由英国结构工程师协会主办，创立于1968年，旨在表彰世界范围内最杰出和富有创意的结构工程师，并展示世界领先的工程设计，是世界上最重要的结构设计类奖项。近年获奖项目包括BuroHappold设计的2012年伦敦奥运会体育场、Arup设计的新加坡体育中心、墨尔本体育场、都柏林机场2号航站楼、SOM设计的哈利法塔、Jacobs设计的英国航空i360观光塔等。本届有来自全球的23个项目报名大跨类奖，由于受疫情影响，本届奖项从2020年和2021年两年的申报项目中评选，竞争尤为激烈。石家庄国际会展中心最终成为4个入围项目之一。
石家庄国际会展中心此前已获得中国勘察设计协会行业优秀勘察设计奖优秀（公共）建筑设计一等奖、优秀转自：建筑结构-公众号一等奖；中国建筑学会建筑设计奖公共建筑一等奖（已公示）、转自：建筑结构-公众号一等奖（已公示）；教育部优秀工程勘察设计公共建筑一等奖、转自：建筑结构-公众号一等奖等国内所有建筑设计综合类与结构单专业类重要奖项的一等奖。
Shijiazhuang International Convention and Exhibition Center
用地面积 | 64.4ha
建筑面积 | 35.6万㎡
设计时间 | 2016-2017
竣工日期|2018
设计单位 | 清华大学建筑设计研究院
结构设计|刘彦生 李青翔 陈宇军 刘培祥 李滨飞刘 俊 李英杰 罗虎林 王石玉 段春姣 程 进田 萌 盖珊珊
图片摄影|姚力
石家庄国际会展中心平面总长度约648m，总宽度约352m，由一组展厅和中部会议区组成，建筑寓意“一桥居中、两水分片”。
展厅包括3组标准展厅（A、C、E区）和1组大型展厅（D区）。各展厅结构体系均采用“多榀横向索，通过受压竖杆支撑于纵向索之上的双向正交悬索结构”。标准展厅高度28.65米，结构横向跨度108米，纵向跨度105米。
Structural Design Innovation
石家庄国际会展中心采用了新型悬索结构体系“多榀横向索，通过受压竖杆支撑于纵向索之上的双向正交悬索结构”。刘彦生总工程师会同该项目结构主设李青翔、陈宇军等创新性地将该结构体系的跨度推进到了108m，远大于国外此类项目45m的跨度，同时使此类结构首次具备了可靠的防连续倒塌机制，弥补了悬索结构冗余度低的弱点。项目具有多项开创性设计，技术水平达到国际领先，获得国内外同行高度认可。
1.在国内首次应用“多榀横向索，通过受压竖杆支撑于纵向索之上的双向正交悬索结构”，是目前国际上唯一具有可靠防连续倒塌机制、且跨度最大的此类结构。
2. 采用主、次索受力变形耦联的复杂张拉过程控制技术：横向索悬挂于竖杆，竖杆支承于纵向索，主、次索受力变形耦联，互相影响。设计中对复杂的张拉过程进行全过程控制，保证施工中索结构的稳定。
3. 双方向悬索均为柔性结构，策略性地使两者巧妙地互为支撑：纵向主悬索、固定杆、檩条为横向支承体系提供面外约束，次索、稳定索为纵向支承体系提供面外约束。
4. 次索为超长大轴力受压自平衡杆提供稳定约束：主悬索落地拉索因建筑要求不能斜向落地，因此采用受压自平衡杆实现端拉索的弯折和竖向落地。受压杆长136m、压力18000kN，要在满足建筑对截面要求的前提下，控制压杆稳定。设计团队通过利用多榀次索施加侧向约束，减小受压杆截面，使方案可行。
5. 实现此类索结构防连续倒塌机制：主索防连续倒塌能力通过设置主索固定杆实现，主索固定杆在端拉索失效后虽变形较大，但可保证屋盖不倒塌。次索防连续倒塌能力通过设置屋檐桁架实现备用传力路径，屋檐桁架在边拉索失效后可将失效拉索承担的力转移至两侧拉索。
6. 根据风洞试验数据，优化索结构形状和布置，大幅降低风效应。
7.为保证纤细的索桁架实现室内空旷通透的效果，设计团队在设计节点时也力求简洁、高效和轻巧，追求直观地表达出节点处的力学概念。
1. 项目材料用量节省，索用量为16.3kg/m2。由于结构自身具有表现力，也节省了室内吊顶，进一步降低了造价。
2.在国内首次采用“多榀横向索，通过受压竖杆支撑于纵向索之上的双向正交悬索结构”。
3.国际上最大跨度的此类结构，展厅横向跨度108m，远大于德国类似结构45m的横向跨度，大大推进此类结构的使用跨度。
4.在国际上首次实现此类结构的抗连续倒塌能力并提高全生命周期的可靠度，弥补了悬索结构冗余度低的弱点。
5.该体系结构构件截面小，空间通透，取得了很好的建筑效果。
6.丰富了大跨屋面的结构选型，项目成为石家庄标志性建筑之一，推动了当地会展经济发展。
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