2022年北京冬奥会国家雪车雪橇中心遮阳棚结构体系设计研究

国家雪车雪橇中心是中国首次设计建造的雪车雪橇项目场馆,是2022年北京冬奥会设计难度最高、施工难度最大的项目之一,是世界上首个设置于山体南坡的雪车雪橇场馆。国家雪车雪橇中心由遮阳棚、赛道、基础三部分组成,遮阳棚为整个赛道的遮阳系统,也是一个主要设计亮点。为解决山体南坡太阳辐射的问题,实现建筑外观、功能与结构的有机统一,首次采用了新型大悬挑钢木组合遮阳棚结构。对该新型结构体系的选型、构造、受力机理及设计流程进行了研究,并通过整体数值分析及局部精细有限元分析,探究了该新型结构在不同设计工况下的受力响应,并验证了该新型结构体系的可行性。

北京大运河博物馆(首都博物馆东馆)

北京大运河博物馆(首都博物馆东馆)坐落在北京城市副中心城市绿心西北部、京杭大运河南侧,总建筑面积9.97万m^(2),是一座特大型综合类博物馆。这座博物馆是北京城市副中心最引人属目的文化设施之一,它的兴建是北京市建设“博物馆之城”。

首都博物馆新馆主体结构设计

首都博物馆新馆是一项典型的大型复杂工程,该建筑在结构平面和竖向都极不规则,很难用普通意义上单一的结构体系来描述,且集中了多个结构设计难题。详细介绍了其结构设计条件、参数取值及结构体系的确定,并提出对椭圆形斜筒的偏心受力、超长结构、大跨度楼盖、地基不均匀沉降等问题的具体处理方法。

建筑创作与结构创新

作为一名结构工程师,我参加结构专业的会议比较多,但参加以建筑师为主的会议还是第一次,感觉很不一样。我觉得这次会议的题目非常好:"结构成就建筑之美"。我从参加工作到现在三十多年,实际上一直本着这样一个理念去做设计,可以说我做的所有项目和建筑师的配合都非常默契。是不是完全达到了成就建筑之美,自己不敢说,但是起码每个项目都有可圈可点之处,我也很乐于在这里与大家分享。以下我就从一个结构工程师的角度谈一谈对建筑和结构这两个专业的理解。

建筑结构必须坚持抗震性能设计原则

四川汶川特大地震灾害牵动着北京市政府和北京市民的心，北京市及在京单位迅速积极行动，支援灾区。在震后抢险救人阶段告一段落后，我们面临着灾区大量灾民的紧急临时安置、恢复生产、重建家园的严峻形势。

首都博物馆新馆大跨度结构设计中的创新技术

首都博物馆新馆上部大跨度钢结构受力复杂。利用风洞模拟大气边界层气流,对屋盖上、下表面和建筑外墙在各种风向角下的风压分布情况、风环境等进行了测试。在屋盖挑檐的端部设置百叶,有效地减小了长悬臂结构的风荷载效应。从多自由度体系在脉动风荷载作用下的运动方程出发,根据随机振动理论推导出了用于大跨度结构计算的风振系数公式,并考虑了场地类别、结构阻尼比对脉动增大系数ξ的影响。在国内首次采用热完成工艺成型方管作为主桁架的弦杆与腹杆,桁架的腹杆与弦杆直接相贯焊接,为了使设计经济合理,采用了多种方式提高节点的承载力。针对传统柱间预应力支撑体系存在的张拉过程复杂、柱顶偏移不易控制、在柱间桁架下弦杆引起附加轴力等问题,提出在中柱两侧布置人字形拉杆的支撑形式,大大简化了预应力张拉过程,有效避免了柱顶的偏移,减小了柱间桁架下弦的附加轴力。

金鼎大厦结构设计中方案的比较及优化

金鼎大厦地上由2幢21层塔楼组成,地下共四层。设计中从结构合理、专业协调、便于施工并满足业主需求等角度全面进行了基础、地下室楼面、塔楼等的结构方案比较及优化,对塔楼标准层楼面进深梁、悬挑钢梯等构件也进行了优化。塔楼采用了钢框架-钢筋混凝土筒体结构体系,地下室楼面非预应力空心板采用了旋转布置形式,受力合理,对于其他工程结构设计的方案选择具有参考价值。

德州市新城综合楼混合结构设计

工程主楼为16层行政办公楼,其建筑特点是9层以下较空旷,平面、竖向均为不规则结构,针对其特点,层9以下采用钢骨柱-钢筋混凝土剪力墙结构,层9以上采用钢框架-钢筋混凝土剪力墙结构,以增加下部结构抗侧刚度,减轻上部重量,并采取了若干计算与构造措施,对个别节点进行了处理。

华润太原万象城结构设计

华润太原万象城属于大型城市商业综合体建筑,采用了钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,基础采用桩基础加防水板,楼盖为现浇钢筋混凝土梁板结构,屋面多个功能区采用了大跨异型钢结构采光顶。经分析判断,该结构为存在扭转不规则、大跨度梁、长悬挑梁、转换梁、楼板弱连接、穿层柱、结构平面超长等不规则类型的超限高层建筑。从结构体系与布置、超限情况分析、主要设计措施、结构抗震计算等方面进行介绍,全面讨论了该项目结构设计过程和方法,结果表明本项目结构设计的相关措施和计算具有有效性和合理性。

复杂山地条件下冬奥雪上场馆设计建造运维关键技术

本项目面向北京2022年冬奥会和冬残奥会延庆赛区建设的多重难题,创建了体育运动与生态环境共生的山林场馆建设方法技术体系。项目成果支撑从无到有建成了冬奥最具挑战性赛区——延庆赛区及其场馆群,全程践行了《奥林匹克2020议程》,为成功举办北京冬奥会作出了重大贡献,向世界展现了中国工程技术实力和文化自信。

结构建筑学的地域化呈现——品谈西安丝路国际会议中心

西安丝路国际会议中心的实现,得益于建筑设计师和结构工程师从项目的方案阶段就开始的密切合作。在紧张的工期下,通过巨型框架、悬挂体系、幕墙系统等结构体系实现了超大超高的无柱会议空间,呈现了富有秩序、纤细之感的建筑立面。通过现代的建筑语言回应了“汉唐雄风”的地域文化,是传统与现代、建筑与结构完美契合的典范。

南昌联发广场写字楼结构设计与分析

南昌联发广场工程为超高层写字楼,介绍了方案的设计、扩大初步设计,内容包括规范要求的各种结构分析计算、弹塑性分析、性能设计、超限设计可行性论证和超限审查等过程。计算分析表明,在风荷载和地震作用下,工程的主体结构具备较好的承载变形能力和舒适度,结构竖向刚度比较均匀,无明显的薄弱层,能够达到"小震弹性"、"中震弹性"和"大震不倒"的中等水平的抗震性能目标。

南京青奥中心塔楼结构设计中的超高层建筑逆作法关键技术

南京青奥中心双塔为超高层建筑,地下3层,地上分别为58层(高255m)和68层(高314.5m),采用了矩形钢管混凝土密柱框架-钢筋混凝土核心筒结构,取消了加强层,并采取全逆作法施工,保证了工期目标的实现,是目前世界最高的超高层建筑全逆作施工案例。本文围绕结构体系、施工逆作设计等方面介绍了该项目相关的超高层建筑逆作法关键技术。

风景中的建筑,建筑中的风景——品谈荣成市少年宫

荣成市少年宫项目灵感来源于海边礁石,建筑师在位于湖海之间的开阔场地打造了一个开放的城市空间。通过高水准的清水混凝土施工和精巧的结构设计实现多种结构的空间并置,创造丰富变幻的空间,成为深受市民和儿童喜爱的公共文化建筑。

整合式折板结构与空间探索——品谈西塘古镇市集上的美术馆

西塘市集上的美术馆选取折板屋顶作为唤起人类集体记忆的意象来源,运用一种独立于人的主体性的抽象设计手法,找寻一种恰如该建筑社会地位及文化身份的设计方式。作为山水秀建筑设计事务所的新作,设计中频繁出现"形制""秩序""原型"等关键词,建筑师不但以现代手法来重释双坡屋顶的思维脉络,又独立地对钢木结构的空间整合设计进行了探索。

福建漳州歌剧院结构设计

漳州歌剧院采用的花朵式造型使其结构具有框架柱外倾、大空间的特点,造型复杂。根据建筑造型及功能布局,结构采用了钢桁架与混凝土框架-剪力墙结构相结合的结构体系。对其结构体系、多道防线设置及抗震性能目标进行介绍,对结构整体的受力特性进行总结,重点对设置楼层框架环箍抵抗外倾拉力、关键构件的抗震性能及钢桁架与混凝土结构交接部位处理等关键问题进行论述。结果表明,该结构对建筑形体适应性强,抗震性能良好,满足抗震性能化设计要求,结构安全度较高。

木结构设计探索与思考——以国家雪车雪橇中心和首都博物馆东馆为例

一、国家雪车雪橇中心(一)项目概况国家雪车雪橇中心是2022年北京冬奥会延庆赛区核心区的两个竞赛场馆之一,承担了雪车、钢架雪车和雪橇三项冬奥会比赛项目。场馆位于延庆赛区核心区南部,像一条蜿蜒曲折、造型优美的中国龙腾飞于山脊之上,是目前国内第一条、也是唯一一条符合冬奥会国际标准的雪车雪橇赛道。场馆主要建设内容包括总长度约2000m的蜿蜒赛道。

天津大学新校区综合体育馆创新设计

天津大学新校区综合体育馆项目体现了如何用混凝土来展现建筑、表达美（图1，2）。在该项目中，我有幸和李兴钢大师合作．获得了诸多奖项，特别是2017年国际建筑摄影展的-等奖、ArchDaily 2018年度建筑大奖等。下面从结构的角度介绍在设计中结构和建筑是如何融合，共同实现设计构想的。

北京某宾馆装修改造结构设计

北京某宾馆于2008年结构封顶,其结构体系为钢筋混凝土框架-剪力墙结构。由于更换业主,其建筑功能从酒店变更为综合办公,对应的建筑平面布局进行相应的调整。在结构加固改造设计中,通过制定结构加固原则,确定了各项结构加固措施。本文着重介绍了结构抗侧力体系加固方案的比选,各项建筑功能改造对应的结构做法及相关节点构造等内容。

玉环图书馆与博物馆结构设计

玉环图书馆与博物馆结构高度分别为15.5m和24m,几种典型结构单元对应不同的功能,形成总体建筑群。屋盖结构采用了下凹的钢筋混凝土悬索预应力薄壳屋盖,是一种较为新颖的预应力索-壳组合结构,楼盖结构采用了工字形鱼腹梁箱型楼盖,竖向抗侧力构件采用剪力墙。简要介绍了该工程的结构体系和弹性计算结果,对屋盖预应力张拉过程进行了分析,对结构关键构件进行了补充分析。结果表明,悬索预应力薄壳屋盖和工字形鱼腹梁箱型楼盖的性能良好,二者的结合能够符合建筑师要求的视觉效果和功能需求;采用的悬索预应力薄壳屋盖张拉方式施工方便、受力合理。