金秋十月，全世界看中国，全中国看武汉。第七届世界军人运动会（简称“军运会”）在江城正如火如荼地进行着。
据悉，承担军运会开闭幕的主会场——武汉体育中心体育场，以及武汉五环体育中心、武汉体育中心二期体育馆、武汉光谷国际网球中心、全民健身中心等重要比赛场馆，均由中信建筑设计研究总院有限公司（以下简称“中信设计”）设计或改造，为军运会的筹办做出了重要贡献。
好的建筑作品应该是建筑和结构的完美融合。在如此闪耀的时刻，为保障军运会相关赛事的顺利进行，这些军运会建筑在结构设计方面究竟包含了哪些关键技术呢？
武汉体育中心位于武汉市经济技术开发区，改造工程包括主体育场综合改造，体育馆、游泳馆设备升级，以及环境绿化整体提升工程。
本项目于2019年建成，承担第七届世界军人运动会开、闭幕式以及比赛任务。
篷盖采用大悬挑预应力索桁-整体张拉式索膜结构，由伞状膜结构单元组成。东西侧看台每侧18个膜单元，南北侧看台每侧14个膜单元，总共64个膜单元。每个膜单元承担结构自重、屋面活荷载、检修荷载，大悬挑预应力索-桁架体系承受音响、灯光、马道等悬挂荷重。膜材采用米白色PTFE，因其透光不透明的特性，使得体育场在夜景灯光下显得美轮美奂。
为保证实施开幕式仪式导演创意方案和演出要求，需设置体育场空中威亚系统，而现有蓬盖无法满足其承载要求，因此设置了独立于现有蓬盖的双层悬索承重威亚结构。
根据新增威亚系统的高度和使用功能要求，结构形式采用钢桁架立柱+双层承重悬索+锚索结构。在双层承重悬索两端设置钢桁架立柱，立柱之间采用钢桁架连接，增加结构整体性。承重悬索跨度约380m，南北两端锚索跨度约40m，钢桁架立柱高度约68m。整个威亚结构可承受垂直荷载1430kN，水平牵引荷载2600kN，保证了导演组“丝绸之路”的表演效果。
火炬塔造型新颖、独特，复杂程度高。结构设计采用Grasshopper软件找形，3D3S软件结构计算分析，结构设计组与其他专业组设计人员一道攻克了通过BIM技术实现各专业空间数据整合的难题，实现了建筑艺术、空间结构、点火装置、机械控制、舞台美术、泛光亮化等一系列高新技术的完美结合。
根据导演创意方案和演出要求，需设置体育场地面舞台系统，分为中心升降舞台和周边固定舞台。其中，中心升降舞台大部分位于草坪部位。由于导演组对升降舞台基础提出了很高的设计要求，要满足在每个单元（单元尺寸4310X3550）均布线载偏载40kN/m产生的倾覆力矩作用下，在单元范围内的基础面最大沉降差不大于2mm的要求。为此，升降舞台基础采用了整体式井字梁条形基础，结合地基处理，保证了升降舞台的正常工作。
根据贵宾区接待要求，悬挑尺寸接近10米，原有西区看台悬挑尺寸远不能满足使用要求。结构设计通过拆除原钢筋混凝土悬挑部分，改为采用钢结构梁实现大悬挑，悬挑钢结构梁与保留的原钢筋混凝土框架柱的可靠连接是实现该悬挑的关键，结构在原钢筋混凝土框架柱上采用大厚度钢板包钢，节点合理利用现场条件采用周边环板实现悬挑钢梁翼缘与配重结构的可靠连接，实现了西区看台近10米的大悬挑结构。
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项目名称：武汉体育中心综合改造工程
项目业主：武汉体育中心发展有限公司
建设地点：湖北武汉
设计时间：2017年
建成时间：2019年
设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司
项目总负责人：陆晓明 李治
结构设计团队：李治（结构专业负责人） 杨元强 熊星一 尹述荣 涂建 李波 吴丕
合作单位：杭州园林设计院股份有限公司；北京清华同衡规划设计研究院有限公司；深装总建设集团股份有限公司；武汉天堂绘企业形象展示有限公司等
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武汉五环体育中心（原东西湖体育中心建设项目）位于湖北省武汉市东西湖区吴家山，金山大道以北、临空港大道以西。项目由体育场、体育馆、游泳馆三部分组成，建设用地面积158123.40平方米，净用地面积138341.32平方米，总建筑面积144160平方米。
本项目于2019年建成，荣获第十三届中国钢结构金奖。军运会期间，承担乒乓球、游泳、水上救生等赛事。
由于每个体育场馆的结构体系不同，场馆间采用防震缝分开。
主体育场由下部看台主体结构和屋盖钢结构组成。主体结构地下局部1层，地上共5层，高度为32.995m；体育场屋盖钢结构平面近似为椭圆形，南北向跨度约237.7m，东西向跨度约205.9m，屋盖结构最高点标高为44.958m。
钢屋盖为车幅式索承网格结构，上弦结构由72榀径向梁，径向梁末端为桁架结构；环向为1圈外环向钢梁和1圈内环桁架组成，屋盖下弦结构由环向和径向拉索组成。
体育馆主体为混凝土框架结构，屋盖为张弦网格结构，地上共4层，屋盖钢结构平面为椭圆形，长度方向约155.6m，宽度方向约为93.6m。
钢屋盖为张弦网格结构，主要由13榀横向平面张弦梁、1道纵向桁架、1道环向钢梁以及环向圈梁以外的悬挑结构组成。屋盖结构中，横向张弦梁最大跨度约94m，最小跨度约61m，纵向桁架最大高度约8.3m；屋盖下弦结构由横向拉索组成。
游泳馆主体为混凝土框架结构，屋盖为张弦网格结构，地上共4层，屋盖钢结构平面为椭圆形，南北向跨度约87.9m，东西向跨度约为133.7m。
钢屋盖为张弦网格结构，主要由7榀横向平面张弦梁、1道纵向桁架、1道环向圈梁以及环向圈梁以外的悬挑结构组成。屋盖结构中，横向张弦梁最大跨度约87.9m，最小跨度约65.4m，纵向桁架最大高度约7.4m, 屋盖下弦结构由横向拉索组成。
体育场屋盖采用大跨度车辐式索承网格结构，体育馆、游泳馆屋盖采用空间张弦网格结构，结构构件均轻盈美观，“一场两馆”构成飘带形，而整个屋盖造型如凌空腾飞的凤凰展开双翅。边部呈弧形的预制看台为国内首例。
场馆的钢结构造型独特，根据自行车车轮研发出的车幅式索承网格结构，在国内同等规模体育场中，这种结构技术领先，钢材用量最少，绿色环保省材，轻盈的索结构美观大气，摆脱了传统大型体育场馆笨重压抑的刻板形象，完美实现了建筑创意。
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项目名称：武汉五环体育中心
项目业主：武汉临空港体育发展有限公司
建设地点：湖北武汉
设计时间：2017年
建成时间：2019年
设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司
结构设计团队：李治（结构专业负责人）、涂建、尹述荣、曹凯、王红军、胡亮、许平平等
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武汉体育中心二期工程体育馆2004年设计，2007年竣工。地上五层，建筑物高26.07m，12126座。该项目荣获中国土木工程詹天佑奖、全国优秀工程勘察设计行业奖转自：建筑结构-公众号专业二等奖、湖北省优秀工程设计一等奖。军运会期间，承担排球等赛事。
体育馆屋盖平面为椭圆形，椭圆形长轴跨度为135m，短轴跨度为115m，屋盖沿周边悬挑15m。长轴方向设两道凸起于屋盖的采光天窗。体育馆跨度位于国内大型场馆建筑前列，是亚洲最大跨度的体育馆之一。
1、体育馆屋盖结构采用张弦网壳结构，该结构体系是利用张拉整体概念提出的一种新型高效空间组合结构体系，该结构由刚性的扁平网壳及空间拱桁架构成上弦，由柔性的空间索系构成下弦，上下弦通过撑杆相连。
2、网壳曲面为椭圆形抛物面，网格以三向交叉桁架单元组成，结合建筑物屋盖造型，对网壳结构周边作适度的悬挑处理，以减小大跨度扁平网壳结构的跨中内力，使网壳结构受力更均匀，适度的悬挑有利于网壳结构跨中变形的控制。
3、沿网壳纵向（网壳长轴方向）利用建筑屋顶凸起的天窗区域设置空间拱桁架，拱桁架上弦及腹杆杆件均采用钢管，利用网壳作为拱桁架的下弦。
4、空间索系由三道环索及三道斜腹索组成，环索沿椭圆形抛物面等高线布置，在环索与斜腹索交汇点处布置撑杆与网壳下弦球节点连接，使网壳与索连成整体，形成空间张弦网壳结构。
5、上弦承压刚性网壳及空间拱桁架充分利用建筑外形抵抗外力，下弦受拉柔性钢索充分利用结构材料强度抵抗外力；室内，预应力束自然舒展、交叉有致，充分利用和美化了建筑空间，体育工艺要求同时得到较好满足；室外，整个屋盖犹如一架飞碟盘旋在体育馆上空，轻巧明快的建筑风韵浑然天成，建筑艺术和结构技术得到完美统一。
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项目名称：武汉体育中心二期工程体育馆
项目业主：武汉体育中心发展有限公司
建设地点：湖北武汉
设计时间：2004年
建成时间：2007年
设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司
结构设计团队：郭必武、张达生、宗静、袁强、袁晨；蔡元奇（武汉大学，完成结构非线性分析）
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武汉光谷国际网球中心位于东湖国家自主创新示范区省奥体中心西侧，西、南均临城市快速路三环线，北临城市主干道高新二路，东侧为佛祖岭一路。主要包括一个15000 座网球主赛馆、一个5000 座网球场及赛事所需相关配套设施与运营设施。其中15000座主场馆为一座带有开合屋盖的、新型的体育文化建筑。
开合屋盖建筑是一种崭新的“节能型”建筑形式，可以实现“场”与“馆”的自由转换，极大改善建筑使用条件，提高建筑利用率。充分体现了节能环保的建筑设计理念。
固定屋盖直径为150m，采用葵花型网格的球形曲面网架＋轨道桁架结构，由场馆内部4个钢管混凝土格构柱支撑。中央61.2m×71.3m矩形开口活动屋盖，采用预应力管桁架钢结构技术控制其变形与侧推力，保证屋盖开合运行的可靠性，活动屋盖由轨道桁架支承。
主场馆的外形似飞速旋转的网球，又如皇冠，外表倾斜旋转的立柱形成旋风的造型意象。结构将旋转造型设计为结构柱，与幕墙骨架结合，形成一个稳固的单层空间网格结构，既充当外幕墙支撑，又作为建筑语言；既加强整体结构的抗扭性能，又有效地拉接屋盖结构，形成杠杆效应，减小屋盖变形。
漂亮的外形完全通过电脑参数化分析所生成，结构最佳的形态、高效的力学性能完全利用最先进的CAE技术得到。通过纯粹的数字技术创造出了具有艺术魅力的复杂结构形态。
主场馆采用全专业BIM设计，创造了5项中国第一、2项华中之最：
国内开启面积最大的体育馆，活动屋盖开启面积为60m×70m，最大开启面积（水平投影）为4200㎡；
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项目名称：武汉光谷网球中心15000座主场馆
项目业主：武汉光谷建设投资有限公司
建设地点：湖北武汉
设计时间：2013年
建成时间：2015年
设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司
结构设计团队：温四清 董卫国 王新 杨洁 孙文兰 曾乐飞 范浩 何小辉 孟于飞 蔡继生
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武汉全民健身中心管理服务中心维修扩建项目位于汉口后湖大道与塔子湖东路交叉口，处于塔子湖体育中心内西南角。项目包括老楼维修与新楼扩建两部分。
老楼因使用功能变更，针对其改造后功能布置情况，根据现行规范校核原结构的安全性，并对不满足验算结果的板梁，通过在板上粘碳纤维布和在梁上粘钢板的方式进行加固。
新楼位于老楼北侧独立设计，新楼在军运会期间将作为指挥中心使用，在军运会后将改造为军运会博物馆。新楼总建筑面积4263.94平方米，地上3层，无地下室。建筑高度16.50m。抗震设防类别为标准设防类，抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。新楼基础为预应力混凝土管桩基础，上部结构采用全现浇钢筋混凝土梁板式结构，结构形式为框架结构，框架抗震等级为四级，部分大跨度框架抗震等级为三级（最大跨度梁为20.8米）。新楼与老楼在三层通过钢结构连廊相连。为了避免两栋楼在地震作用下的相互不利影响，钢结构连廊与新楼采用固定铰支座连接，与老楼采用双向滑动支座连接。为了保证建筑物的整体性和使用要求，新楼不设缝，针对超长结构，设计中采取了分析计算温度应力的对结构影响、设置后浇带分段施工、添加适当的混凝土外加剂、掺聚丙烯纤维以提高混凝土的抗拉能力等措施来解决结构超长的问题。
本项目结构设计在满足建筑功能和造型的前提下，选择合理的结构体系，使结构受力明确合理，并根据结构的受力特点合理地选用转自：建筑结构-公众号材料。准确使用结构计算软件精心计算。在保证建筑使用功能良好的前提下，达到节省造价的目的。
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项目名称：武汉全民健身中心管理服务中心维修扩建项目
项目业主：武汉市体育局
建设地点：湖北武汉
设计时间：2017年
建成时间：2019年
设计单位：中信建筑设计研究总院有限公司
结构设计团队：任峰、曾莉、熊火清
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点击“转自：建筑结构-公众号”报名参加“第四届城市地下空间综合开发技术交流会”。
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