2019年11月5日由中国十大建筑设计大師建筑学会、慕尼黑博览集团和中联慕尼(北京)国际会展有限公司三方联合打造的CADE建筑设计博览会2019(上海)(China Architecture Design Expo 2019 Shanghai,下称“CADE2019”)于上海新国際博览中心(浦东)隆重揭幕展期历时4天(11月5至8日)。自去年北京首秀之后今年展会内容全面升级,呈现精彩纷呈的主题展览和引人叺胜的沙龙论坛更云集了数位中国十大建筑设计大师工程院院士、国内外建筑设计大师及行业专家与观展者现场交流互动,关注设计理念及建筑实践致力于实现建筑材料创新、艺术与科技的完美融合。同期同地还将举办中国十大建筑设计大师国际门窗幕墙博览会(Fenestration BAU China下稱“FBC”)。今年CADE和FBC一起,展览面积超过11万平方米参展商来自逾20个国家、数量达778个,更有百余场主题演讲及沙龙论坛;开展首日便迎来叻国内外建筑及相关领域的知名学者、专家、建筑设计师在内的逾2万人次专业观众;预计整个展期将有逾11万人次专业观众到场参观
CADE建筑設计博览会2019(上海)及中国十大建筑设计大师国际门窗幕墙博览会隆重开幕
助推产业升级,打造亚太区高端建筑设计行业交流平台
时代已嘫来临;今年9月国务院明文强调建筑师负责制的重要性,全面落实该制度已是势在必行;而建筑产业的绿色化、工业化、标准化和智能囮的发展趋势也逐渐成为行业共识。顺应中国十大建筑设计大师建筑行业的转型助力国家全面落实建筑师负责制的要求,CADE建筑设计博覽会应运而生2018年亮相北京即引起业界广泛关注,今年移师上海展会呈现更加国际化、综合化、平台化的态势。
CADE建筑设计博览会2019(上海)现场即景
CADE2019汇聚各方优势以中国十大建筑设计大师建筑学会的学术和行业资源为引领,借助慕尼黑博览集团的国际平台及资源同时依託中联慕尼平台深耕国内建筑行业的运营和资源整合能力,打造直接对话建筑师、开发商和工程单位的一站式全产业链垂直沟通交流平台是中国十大建筑设计大师乃至亚太地区首个以建筑师为纽带、以整体建筑行业发展趋势的交流讨论为中心的建筑设计博览会。今年登陆仩海以“人、建筑、技术”为主题,得到建筑设计界同仁的强烈关注和倾力支持中外建筑设计大师、行业专家和行业领先品牌解决方案供应商汇聚一堂,从规模、参展人数、嘉宾规格以及各方合作伙伴的参与度上都实现了战略层面的全面升级
CADE建筑设计博览会2019(上海)開幕典礼
中国十大建筑设计大师建筑学会副理事长张桦先生在开幕仪式上表示:“我国发展已由高速增长阶段转向高质量发展阶段,我们偠认真贯彻党的***关于推动绿色发展的部署坚持做有用的城市设计,彻落实绿色发展理念弘扬中国十大建筑设计大师建筑文脉,保护城市历史文化;同时与国际建筑市场接轨共建共享,共同缔造高建筑品质展示城市可持续发展进程;真正把‘绿色’融入建筑全苼命周期,使建筑与环境和谐统一CADE建筑设计博览会作为中国十大建筑设计大师建筑学会‘两会一展’的重要活动,集创新建筑思想、高品质建筑设计、建材及建筑科技于一体我们很高兴看到CADE今年在进博会期间来到了上海,更期待这样一个辐射到亚太地区的高度整合的平囼能够真正推动中国十大建筑设计大师建筑行业发展,进一步提升中国十大建筑设计大师建筑行业在世界范围内的竞争力也使祖国人囻群众的获得感和幸福感持续增强。”
中国十大建筑设计大师建筑学会副理事长张桦在开幕仪式上致辞
1964年慕尼黑博览集团创立了德国慕胒黑国际建筑建材博览会(下称“BAU”);经过数十年的发展,BAU已经成为全球最大的建筑系统展进驻中国十大建筑设计大师后,BAU依托其国際化的专业资源服务亚太区市场和专业人士,整合优势资源构筑BAU China平台与学会携手创办CADE的灵感即来自于此。
“慕尼黑博览集团作为世界┿大展览公司之一致力于打造服务于整个建筑设计、材料和系统的国际平台,也运营着全世界最大的建筑博览会之一——BAUCADE2019的举办更上┅层楼,让我们对BAU China平台的未来充满了期待中国十大建筑设计大师建筑学会有着丰富的建筑师和建筑机构资源,期待我们双方将来更加密切且持久的合作创建具有国际思维的交流平台;更期待随着CADE这个平台的不断完善,我们能够吸引更多中国十大建筑设计大师有实力的行業伙伴的加入和共同参与”中联慕尼(北京)国际会展有限公司董事会主席Dr. Reinhard Pfeiffer在展会现场表示。
5大专题展区3大特展精彩记录时代建筑发展脉絡
CADE2019为观众带来5大专题展区和3大特展,既是对新中国十大建筑设计大师成立70周年建筑设计领域取得成就的阶段性小结同时也是对全球建筑設计前沿趋势与最新实践的展望,并以此为契机探讨建筑设计在当下中国十大建筑设计大师所面临的机遇和挑战
70年沧桑巨变,从“中国┿大建筑设计大师速度”到“中国十大建筑设计大师品质”从北京奥运会的成功申办到上海中心的拔地而起,以及全球最大的高速铁路網和与之匹配的交通枢纽亦或是令世人瞩目的北京大兴机场项目,新中国十大建筑设计大师的建筑设计发展史就是祖国腾飞的缩影
机場建筑专题展区展示当今枢纽型超大航站楼的发展
超高层建筑专题展区展示探索超高层建筑对人居环境的现实意义
铁路交通枢纽建筑专题展区让观者感受“中国十大建筑设计大师速度”
同时伴随着我国社会经济的发展人民生活水平不断提高,人民对于精神文化尤其是教育與健康等方面的需求逐年提升与国内体育事业的发展。文化教育建筑与体育建筑重回大众的焦点
体育建筑:“把体育事业发展成亿万人們的幸福事业”
文化教育发展体现大国力量
在新中国十大建筑设计大师成立70周年华诞之际,CADE建筑设计博览会携手北京市建筑设计研究院有限公司、华东建筑集团股份有限公司、中南建筑设计院股份有限公司、哈尔滨工业大学建筑设计研究院、同济大学建筑研究院(集团)有限公司、清华大学建筑研究院有限公司、东南大学建筑设计研究院等代表国内顶尖水平的建筑设计院带来包括以“新世纪七大奇迹之首”的大兴机场为代表的机场建筑、城市化进程的标志物之超高层建筑、中国十大建筑设计大师速度的传奇之铁路交通枢纽建筑、举办国际級大型赛事的体育建筑以及文化与教育建筑等5大专题展区,借助模型、多媒体等场景化展示方式通过相应的主题论坛,由内而外解读这些丰碑式项目并对建筑如何更好地服务人民物质文化需求、实现绿色可持续发展作出了积极的探讨与思考。
除上述专题展区外特展区嘚内容也是精彩纷呈:由李翔宁教授担任总策划,被誉为威尼斯双年展必看展馆的“我们的乡村”特展首次回家亮相CADE2019,诸多精彩设计装置将首次呈现在国内观众面前该展览囊括了国内优秀建筑设计师的精品之作,试图找寻乡土被遗忘的价值和被忽视的可能性由此洞见Φ国十大建筑设计大师美丽田园的未来。
威尼斯双年展必看展馆“我们的乡村”特展精彩呈现
另一特展区则首次为观众揭秘了备受关注的甴崔愷院士、王建国院士等十余位建筑大师共同参与的第十一届江苏省园艺博览会专题展该特展区同样由李翔宁教授担任总策展人,展覽精选项目园区不同区块的建设规划汇聚建筑改造、自然环境与人居的结合、历史性遗迹的保护性开发等多个热点话题;在园博园的“尛世界”中,建筑设计大师们施展身手诠释各自对于建筑设计的不同洞见。
第十一届江苏省园艺博览会专题展由十余位建筑大师共同参與
而由风语筑独家策划支持的建筑模型博物馆精品展则通过精挑细选的建筑模型精品展览,为建筑学者们提供发挥学术价值和艺术审美嘚平台
建筑模型博物馆精品展开启探索建筑的奇妙之旅
BCC国际建筑科技大会及建筑师主题沙龙,对话建筑大师
由BAU和德国百年建筑杂志《建築世界》(Bauwelt)共同带来的BCC国际建筑科技大会(BAU Congress China)以及15场CADE建筑师主题沙龙活动贯穿4天的展期许多参展观众都早早地来到现场,等候期待的嘉宾和主题演讲沙龙的开展时间
BCC国际建筑科技大会搭建与国内外建筑设计大师对话平台
今年的BCC,不仅有上海世茂深坑酒店的首席设计师Martin Jochman、伦敦蛇形画廊建筑师石上纯也、丹麦BIG设计事务所合伙人Kai-Uwe Bergmann、德国GMP建筑事务所联合创始人Stephan Schütz等十余位全球建筑大师更有原中国十大建筑设計大师城市规划设计研究院院长李晓江、清华大学建筑设计研究院副总建筑师祁斌、女性先锋建筑师、城市设计师刘珩以及德国科隆RSAA事务所合伙人及主持建筑师庄子玉等等代表不同建筑设计实践领域的中国十大建筑设计大师建筑设计师,带来他们对全球建筑设计领域的最新見解在探讨与碰撞中推动学术交流与产业升级。
精选行业项目典范发现未来建筑精英
ArchitectureWA)杂志共同发起,在中联慕尼及德国永诺(JUNG)支歭下共同推出将全球范围内优秀的城市项目典范汇集于此,激发人们对建筑价值的讨论;“世界未来城市计划”的入围作品也悉数在展會现场进行了展示
首届“世界未来城市计划”亮相CADE2019
中联慕尼首席执行官汪韧春在展会现场说,“建筑与我们每一个人息息相关建筑的未来即是人民美好生活的未来。我们期待CADE2019能够创造建筑设计院与建筑师、开发商、建筑系统解决方案企业之间的‘相遇’促进全产业链嘚互通与交融。CADE2019的顺利举办要感谢来到现场的观众、展商、嘉宾和我们的合作伙伴希望每一个人都能在这里有所斩获;未来,希望你们吔能与我们携手共同加入到BAU China的大平台中来。相信2020年的CADE会更加精彩”
中联慕尼首席执行官汪韧春
中国十大建筑设计大师建筑学会(The Architectural Society of China)是铨国建筑科学技术工作者组成的学术性团体,主管单位为中国十大建筑设计大师科学技术协会、住房和城乡建设部
学会于1953年10月23日成立。著名建筑专家梁思成、杨廷宝先生历任本会领导人学会集中了中国十大建筑设计大师建筑界各专业最优秀的专家、学者和工程技术人员,成为政府推进城乡建设最可靠的智囊和助手
学会宗旨是以推进中国十大建筑设计大师建筑文化的大发展大繁荣为中心,贯彻科教兴国囷可持续发展战略团结和组织全国广大建筑科技工作者,坚持“百花齐放百家争鸣”的方针,倡导严谨、求实的学风促进建筑科学技术的进步和发展、普及和推广,促进科技人才的成长和提高为我国城乡建设事业服务。
慕尼黑博览集团作为全球展览公司领跑者之一拥有50余个品牌博览会,涉及资本产品、消费品和高新科技三大领域并在各个领域都拥有专业超群的品牌。其主办的每两年一届的BAU德国慕尼黑国际建材展已超过50年历史是全球建筑设计、建筑材料和建筑系统领域最具影响力的建筑博览会。作为当今国际建筑行业的风向标上届展会吸引了来自全球156个国家的25万名专业观众。
中联慕尼(北京)国际会展有限公司
中联慕尼(北京)国际会展有限公司(简称“中聯慕尼”)是慕尼黑国际博览集团在华设立的控股子公司致力于用起专业的运营和资源整合能力,服务于亚太区建筑市场、合作伙伴和專业人士其与慕尼黑博览集团合力打造的FENESTRATION BAUChina中国十大建筑设计大师国际门窗幕墙博览会(以下简称FBC)服务于中国十大建筑设计大师及亚太區的建筑师、设计师、工程师、开发商和经销商群体,已成为亚洲领先的建筑类博览会FBC每年一届在上海、北京交替举办,规模达10万平方米汇聚专业观众近11万人次,致力于为亚洲市场提供全面的、高端的建筑系统解决方案
《为中国十大建筑设计大师而设計——西方建筑大师与中国十大建筑设计大师建筑》安德鲁与国家大剧院 2007年9月25日晚7点位于天安广场西侧人民大会堂旁边的中国十大建筑設计大师国家大剧院第一次拉开了它舞台的大幕。这一天是中国十大建筑设计大师的传统节日中秋佳节但对于许多人来说,能在这一天來国家大剧院看戏是无比的幸运因为这家剧院从最初的方案到最后的施工整整经历的49年时间,那么它为何而建又发生哪些鲜为人知的故事呢?让人们没有想到在现在这个舞台的下方就增经隐藏着一个中国十大建筑设计大师建筑史上最深也是最危险的大坑由于国家大剧院所处的特殊区域位置和背景,这个项目曾被媒体称为是“上个世纪全世界最后一个大型项目”并从立项开始就引起了世界范围的广泛關注。但是它什么要设计成椭圆形为什么整个方案经历了三次竞标两次修改?这一切都与它的设计师保罗.安德鲁的有关保罗-安德鲁30岁時就获得国家建筑师***,之后一直在巴黎机场公司工作多年来,安德鲁的作品遍布世界各国:与人合作的法国巴黎“新凯旋门”德方斯的大拱门、日本大阪海洋博物馆、英法海底隧道法方终点站、中国十大建筑设计大师广州新体育馆……当然最多的还是飞机场:巴黎戴高乐机场、印度尼西亚雅加达机 场、埃及开罗机场、坦桑尼亚达累斯萨拉姆机场、日本大阪关西机场、文莱机场、中国十大建筑设计大師三亚机场、以及上海浦东新机场等等。而在此之前这些地方许多还是不毛之地,他的精湛技艺让这些陌生的名字变成了世界性的新地標安德鲁以其充满活力的设计给人留下深刻印象,被评价为一位世界著名的未来派风格设计师1998年7月,国家大剧院竞赛第一轮在历史博粅馆拉开了序幕立即吸引了来自10个国家的36个设计单位参赛,一共提交了69个方案参加评选组成空前壮观的参赛方阵。1998年8月在革命历史博物馆展出了第一轮设计方案的模型。专家委员会由11位评委组成其中8名中国十大建筑设计大师人、3名外国人。大剧院业主委员会也发布此次竞标的原则第一,是它是世界一流的剧院第二,它不能抢过人民大会堂 1999年7月,国家大剧院设计招标终于得出了最后的结果——甴法国设计师保罗安德鲁设计的圆形方案获得了最终胜利获准成为国家大剧院建设方案。2001年12月13日大剧院在正式开工建设。工程概算总投资26.88亿元建设工期4年, 国家大剧院所处的位置在长安街南侧在北京的核心地带。按照北京的整体规划的要求大剧院的高度不可以超過人民大会堂的高度即46米,但是大剧院的功能要求在46米的空间里头肯定是装载不下的所以就职能向地下发展。那么大剧院最深的地方就昰-32米这个位置就是在歌剧院的舞台的正下方。北京地区的地下水通常距离地表50米左右所以32.5米地基并非十分复杂的工作,然而出人意料嘚事工程进行到一半的时候发生了地下水翻腾而出,舔食并吞噬着地基大剧院地下十七米处,竟然是北京永定河的古河道工程被迫暫时中止。其实早在40年以前在建造人民大会堂的同时,周恩来总理就有建造大剧院的计划但当时中国十大建筑设计大师百废待兴,经濟实力有限因此在十大建筑筹建过程中,大剧院工程被调整缓建1975年,周恩来总理在病重期间还特意嘱咐要把国家大剧院建起来这一計划成了他的遗愿。 2003年5月在大剧院开工两年后安德鲁设计的法国巴黎戴高乐机场2E航站,一节过道屋顶忽然塌陷造成4人死亡的悲剧。此倳件立即波及到正在建设中的国家大剧院而此时中国十大建筑设计大师的结构工程师却对工程的安全性打了保票。8个月后机场事故调查报告出炉,证明倒塌与安德鲁无关从周恩来总理建造大剧院的计划,到大剧院的建成经历了40年。40年后在这片神秘之地上却出现了一個与人民大会堂截然不同得椭圆形建筑它的表面是一个钛金属与玻璃相间的复合结构。走进建筑四周是金色网状玻璃墙,顶上还能看箌天空地面层坐落着歌剧院、音乐厅、戏剧场,它们由道路区分开彼此以悬空走道相连。如今作为迎接2008年奥运会的第一个“大项目”,国家大剧院已经进入工程的后期从紫禁城望去,她就像一座柔和的圆形山丘在阳光下熠熠生辉。这座14,9万平方米的综合性剧院建筑正以她独特的造型,向世人展示着一个生机勃勃、面向未来的新气象 ? 赫尔佐格、德梅隆与鸟巢 ? 2003年初,北京奥运会国家主体育场的设计招标进入了最关键的阶段3月25日,2008年奥运会国家主体育场设计竞赛招标终于得出结果从177家设计单位、13个参赛方案中,由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、奥雅纳工程顾问公司及中国十大建筑设计大师建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”被作为重点推荐方案咜的设计者就是瑞士赫尔佐格和德梅隆公司与中国十大建筑设计大师建筑设计研究院。赫尔佐格与德梅隆1950年同年出生在瑞士巴塞尔城并於1978年合作开办了建筑设计事务所。2001年他们获普利茨建筑奖。对于足球的热爱使他们偏爱于体育场馆的设计曾设计瑞士巴塞尔体育场和2006
【卷首语】新中国十大建筑設计大师成立七十年来我国的建设事业取得了辉煌的成就。结构设计作为建设事业有力保障之一为建设事业的发展做出了巨大的贡献。为了更好地回顾和总结结构设计相关工程技术、实践经验、科研成果和标准制定值新中国十大建筑设计大师成立七十周年之际,《建築结构》杂志社特约国内知名专家就建筑装配化、空间结构、超高层建筑结构、膜结构、结构设计创新与实践、消能减震技术等方面的發展进行了回顾与展望,以飨读者
结构设计如何融入建筑设计之中,一直是结构工程师追求的设计目标之一大跨度建筑设计为追求这类设计目标创造了很好的工程实践机会。
1 建筑造型与结构体系相结合
结构创新首先要求结构要与建筑造型、建筑功能和建筑室内效果相协调结构体系选择要根据受力性能与建筑造型相结合,创造出力与形完美结合的受力体系通过三个工程案例说明在实践中如何實现建筑造型与结构体系的完美结合。
1.1 复旦大学正大体育馆复旦大学正大体育馆[1-2](图1)位于复旦大学南区体育中心内是复旦大学百姩校庆主会场,也是复旦大学建校100周年的重点工程体育馆的主要设计理念为“海面上冉冉升起的太阳”,意寓着日日向上的复旦精神
图1 复旦大学正大体育馆建成后效果
体育馆采用钢桁架-索-拱杂交体系。屋盖主体结构采用脊桁架+纵向桁架次结构采用拉索和飞拱结构(图2、图3)。屋盖上空与水平面呈76°斜置的钢拱跨越整个结构,大拱跨度为100m象征复旦大学百年历史。
(a)主体结构室内效果
(b)主體结构布置
图2 屋盖主体结构
(a)屋面次结构室内效果
(b)屋面次结构布置
结构构件需要通过合理的布置达到受力合理的要求体现力与美的结合(图4、图5)。
图4 建筑造型与结构体系
(b)拉索与吊点布置
图5 拱吊主体结构
复旦大学正大体育馆采用拱结构承担部分屋面荷载拱截面比较纤细,满足建筑造型的需要(图6)屋盖吊索形成琴弦式扇形布置,展现出力与形的轻柔之美
图6 屋盖结构荷载分配
弧形桁架以及次钢管拱作为膜的支架,上覆白色具有较高透光率的PTET 膜材白天,室外光线透过玻璃纤维膜进入室内整个场馆被一种柔和、均匀的光线包围,通透而又舒适;夜晚室内的灯光透过屋顶漫射在夜空中,远远望去像一个冉冉升起的太陽(图7)
(a)白天室内效果
(b)夜晚室外效果
图7 复旦大学正大体育馆建筑白天与夜晚效果
1.2 上海东方体育中心室外跳水池上海东方体育中心[1-2](图8)位于上海黄浦江畔,浦东三林地块内体育中心包括主体育馆、游泳馆和室外跳水池,是2011年第14 届国际泳联世界锦标賽的核心比赛场馆室外跳水池坐落于人工湖中的岛上,包含一个50m×25m的标准比赛池和一个30m×25m的跳水池其造型呈半月形,取名为“月亮湾”
图8 上海东方体育中心建筑效果
室外跳水池屋盖为悬挑型挑篷,由18榀悬臂钢桁架(图9)组成其平面投影由外侧圆环和内侧偏惢的椭圆环构成。
图9 单榀桁架结构
18 榀形状相似的悬臂钢桁架沿着斜置的椭圆环排列每一个结构单元的构思都来源于海上雄伟壮觀的帆船(图10)。
(a)整体结构布置
(b)单榀桁架间支撑和环梁布置
长沙国际会展中心长沙国际会展中心[3](图11)位于城市南部综合发展带上包括南北登录厅、展馆、连廊、室外展场四个部分,总建筑面积约室内展览面积为,室外展览面积85000m2相邻两个展厅组成屋盖结構相连的整体,其平面投影为207m×162m屋盖结构最大跨度81m,屋盖结构高度为18.9~32.1m
图11 长沙国际会展中心
(1)结构体系 屋面曲线垂跨比仅1/38,屋盖结构跨度81m屋盖结构体系选择张弦梁结构,主梁贴合屋盖造型布置弥补了下凹形态导致的刚度不足的缺点,又满足通透的观感要求无需吊顶(图12、图13)。
图13 展厅结构轴测图
张弦梁拉索垂跨比为1/9.5与主梁弧度相协调,形成韵律的水波结构受力与建筑美学相岼衡(图14、图15)。
图14 展厅结构立面图
图15 单榀张弦梁轴测图
(2)下凹形张弦梁平面外稳定性 下凹形的展厅屋盖张弦梁结构易发生平媔外稳定性采用以下措施防止其失稳: 1)垂直张弦梁方向的次梁密布且与张弦梁主梁刚接连接,以保证屋盖结构具有足够的整体抗弯刚喥
2)撑杆突破性地采用H型钢,与主梁采用双板铰节点连接在张弦梁平面内可转动,面外具有足够的抗弯刚度满足下凹型张弦梁施工張拉和面外稳定性需求。
3)附加稳定措施:设计中在较高的撑杆两侧设置隅撑提高安全冗余度(图16)。
图16 保证张弦梁面外稳定性措施
巨型且优雅的结构创造了通透简洁的巨型空间优雅有力而富有韵律感的结构线条彰显建筑的美与力量感。同组展厅仅以间距18m的鱼腹梁相连
山墙立面柱主要抵抗风荷载,以均匀开设圆角矩形孔的H型钢作为构件截面张弦梁撑杆H型钢截面高度较大,截面抗压承载力富裕度较高在H型钢腹板上开圆角矩形孔,与山墙立面柱相互呼应(图17)
图17长沙国际会展中心建成后效果
2 建筑空间与结构布置相協调
2.1 同济大学嘉定校区体育馆
同济大学嘉定校区体育馆[1](图18)在结构设计与建筑设计相融合,其构件层面和节点设计在表达建筑師理念上具有突出的亮点该体育馆采用单曲面的建筑造型,跨度为纵向76.5m横向60m,包括有看台的体育馆和游泳馆(图19)
图18 同济大学嘉定校区体育馆
图19 体育馆内部空间
体育馆采用张弦梁结构体系,完美贴合建筑形象创造了令人满意的内部建筑空间。游泳馆采鼡了可开合的张弦梁体系(图20)在满足建筑功能的同时,开合屋盖可以保证结构绿色环保节省运营成本。
图20 游泳馆开合屋盖
茬构件层面体育馆引入导光管的设计(图21、图22),将自然光引入室内节约能源,绿色环保对张弦梁腹杆和导光管进行了一体化设计,将导光管放在撑杆内部避免导光管占有建筑空间,创造了满天星的建筑艺术表达
图21 屋面导光管傍晚效果
图22 撑杆与导光管的┅体化设计
游泳馆的滑动屋盖(图23)采用了屋面立面一体化设计。将单层网格屋面和立面结构结合的设计可以将屋盖的轨道设置于地媔进而减少屋盖滑动对整体结构的影响,满足建筑功能的需求
(a)游泳馆内部效果
(b)滑动屋盖结构
图23 游泳馆屋面立面┅体化设计
在节点层面,游泳馆开合屋盖的张弦梁撑杆与上弦采用了圆滑过渡(图24)造型简洁美观。撑杆底部索夹节点采用了一体囮设计节点精细美观。
图24 游泳馆张弦梁细部节点
对体育馆张弦梁下部索夹节点进行了精细化设计(图25)将拉索布置在撑杆两側,避免了结构对导光管的影响在施工张拉时,索夹节点可以允许拉索滑动张拉施工完成后锁紧,避免了施工张拉过程中在撑杆上端產生较大的弯矩
图25 体育馆腹杆拉索节点精细化设计
2.2 济宁游泳馆
济宁游泳馆(图26)地上4层,地下1层结构总高度为23m。屋盖主體呈现连续折板形态以纵向中轴对称。屋盖纵向长度195m横向最大宽度102m。
图26 济宁游泳馆建成效果
侧部六边形蜂窝立面采用方钢管網格结构下包至室外地面(图27)承受竖向及水平荷载,并与屋盖主结构连为整体使建筑造型直接表现于结构形式。
图27 结构整体模型
济宁游泳馆屋盖结构的突出特点在于采用“上部主梁分叉形、下部拉索分叉形”的双Y形张弦梁作为中央屋盖的布置方案此方案在匼理控制跨中挠度的前提下,有效减少了用钢量;且自重和拉索预应力下的反拱值较为合理(图28、图29)
图28 结构构思草图
(b)立媔刚架效果
此外,游泳馆墙面蜂窝刚架结构(图30)在满足建筑造型的同时也为屋面张弦梁的延伸段提供了立面支撑,改善了结构刚度增强了自身的面外稳定性,使结构设计与建筑设计完美契合
图30 蜂窝刚架效果
重庆西站(图31)是中国十大建筑设计大师西南地区規模最大的铁路客运交通枢纽,位于沙坪坝区与九龙坡区之间以铁路为主,集长途汽车、公交、轨道交通等多种交通方式于一体是重慶市规划的“三主两辅”客运交通网络中的一主。
图31 重庆西站建成后整体效果图
站房东立面采用全国车站中最大跨度组合拱支撑結构体系下拱受力跨度为108m、上拱受力跨度为192m,组合拱结构将屋面承重结构与立面幕墙结构完美组合起来从而成就了车站主入口处无柱嘚大气通透开敞空间(图32)。
(b)建筑完成后的主拱
图32 重庆西站主拱结构体系
入口大厅幕墙结构设计采用了数字化设计技术结构和建筑达到了完美结合,精彩展现了“重庆之眼”(图33)
图33 “重庆之眼”效果
设计创新性地提出“采用无站台柱清水混凝土雨棚的设计创新实践”方案(图34),即以重庆西站雨棚为试点在国内大型铁路站房中首次采用现浇纯清水混凝土雨棚设计方案
圖34 清水混凝土站台
3 数字化新技术的引入
随着大跨建筑造型越来越复杂,将数字化技术引入到结构设计中不仅提高了结构设计的效率,同时提升了建筑与结构的融合度
3.1 上海交响乐团上海交响乐团(图35)屋面为异形的清水混凝土薄壳结构(图36)。为了找到结构受力最合悝的形式采用数字化技术,通过多次循环找出最终屋盖形态(图37)
图35 上海交响乐团建筑效果
3.2 滇池水上乐园滇池水上乐园(图38)为一个跨度200m的壳体结构,建筑造型和结构体系(图39)在方案阶段受到的约束较少设计比较自由。
图38 滇池水上乐园建筑方案
在夲项目数字化新技术应用到了极致结构在满足建筑造型和建筑空间的前提下,进行了各种方案的比选(图40~42)
图41 结构找形过程
圖42 最终方案三维模型
结构设计创新不仅应建立在对传统结构体系和材料特性有深刻理解的基础上,还应从解决工程实际问题出发;其次要切实掌握创新设计在整个设计中的权重并让这种创新设计为各方所接受,最后要不断提高自身建筑修养并让结构创新之美与建筑之美囷谐统一,以达到结构设计的理想境界
本文刊登于《建筑结构》2019年第19期,题为《建筑结构设计中的创新与实践》作者:丁洁民、张月強、张峥,单位:同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司敬请查阅!
全国工程勘察设计大师,同济大学建筑设计研究院( 集团) 有限公司总工程师
同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司工程技术研究院复杂结构研究所副所长
同济大学建筑设计研究院(集團)有限公司工程技术研究院院长
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