上海東方體育中心結構體系
日期：2017-06-15
綜合體育館及游泳館屋蓋結構是基于建筑師的“一系列的強有力的框架和拱”的設計構思發(fā)展起來(lái)的。每個(gè)屋蓋框架的軸線(xiàn)是基于看臺的軸線(xiàn)而布置的。屋蓋結構是基于傳統的兩鉸框架的原理發(fā)展出來(lái)的，屋蓋的最大跨度達到了約151.6m。為了滿(mǎn)足結構受力以及使用的要求，結構工程師對方案階段的結構進(jìn)行了多次的優(yōu)化和找形，從而得到最佳結構設計。
綜合館整個(gè)屋蓋體系是通過(guò)一個(gè)大約為170m直徑的來(lái)定義的，整個(gè)平面分為10個(gè)相似的結構單元，采用10榀橫向倒三角截面主拱架。最外側的單元結構高度為26.2m，跨度85.2m，中央的結構單元的結構高度為35m，跨度151.6m。屋蓋結構隨著(zhù)體育場(chǎng)高看臺的高差變化而形成一個(gè)馬鞍形的外形。為加強拱架平面外（縱向）的抗側剛度，在拱架間設置了通長(cháng)的縱向桁架，通過(guò)三層弦桿及人字撐將10榀主拱架聯(lián)系成整體，共同抵抗側向作用性能，并且在桁架下方，每側設置了三榀大型支撐框架。為滿(mǎn)足建筑對截面的要求，同時(shí)改善該結構的抗震性能，框架內的支撐采用屈曲約束支撐（BRB）。
游泳館屋蓋平面大致為一個(gè)200mx120m的長(cháng)方形，由13榀倒三角截面拱架構成，兩側的稍長(cháng)，中間略短，跨度都在120m左右，高約22m，呈拱形。建筑師期望拱架之間無(wú)任何接觸（“咬合”），避免產(chǎn)生尺度較大的節點(diǎn)，影響整體“輕盈、純粹”的建筑效果?？紤]到覆蓋材料的厚度，由建筑控制的外表面退到結構中心線(xiàn)，則相鄰拱架間的距離更大，各榀孤立的拱架結構“孤立”，僅靠拱架間的單層屋面結構體系提供連接肯定是不夠的。
由于游泳館高度較低，可以充分利用屋面系統提供一定的抗側剛度。采用一系列剛度較大的檁條貫穿所有拱架，并在四周設有支撐，同樣在兩側各設置了四對BRB支撐，人字撐和屋面系統形成縱向抗側力體系。
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