11月16日,2019世界结构大奖The 获奖名单揭晓。由中国建筑设计研究院原创设计的“青岛世界博览城”项目在经过“结构艺术奖”、“大跨度结构奖”两项提名后,最终荣获“结构艺术奖(建筑物类)”。
获奖奖牌
颁奖现场
The 自1968年起对全球基础设施以及建筑项目的结构设计进行表彰,挑选出卓越的兼具创意、美感、可持续性和价值的项目。大奖由结构工程师协会( of )组织发起,悉尼歌剧院、法国巴黎蓬皮杜中心等伟大的结构设计都曾经获相应结构奖项。
评委会评语
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Cast steel , from cable to arch base pins have been pared down for the most of and have quick and safe on-site.
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设计采用了十字形平面,500米长、47米宽的主展廊与300米长、32米宽的展廊相交;其结构设计在巨大的展厅之间,营造了宏伟而明亮的交通空间。主展廊的高度由周边建筑以及所处沿海地区的风荷载共同决定。
为了呈现出最为轻盈的结构形式,设计采用了一种新型的预应力索拱,其截面高度仅为500毫米,可实现长达48米的跨度。据估计,这种索拱与传统拱形结构相比,能够节省一半以上的用钢量。
索夹、拱脚等铸钢构件都进行了巧妙的精简,实现了最为紧凑的连接,保证了现场施工的快速与安全。
评委们尤为欣赏十字展廊交接处的简洁优雅,以及结构在视觉上呈现的一致性。
建筑概况
青岛中铁世界博览城位于青岛市黄岛区,建筑内在的空间结构形成了外部形态的美学韵律和视觉冲击力,使建筑形象真实而动人。
高雅、轻巧的结构构件,勾勒出整个中央展廊的宏大的场所空间,均匀布置的结构杆件体现出强烈的韵律感,巧妙优化的结构节点,充分融入了整个建筑空间,丰富而不杂乱,同时轻盈的结构系统也减少了对空间的压抑感。
结构艺术
拱方向跨度为47.46m,矢高为28.75m,矢跨比为1:1.6。次拱方向跨度为31.56m,矢高为19.15m,矢跨比为1:1.6,均属高矢跨比拱形。主次拱沿其纵向,每隔4.5m布置一榀。
经过多种典型体系对比,最后采用新型的三角形柔性撑杆的弦撑式索拱结构,为钢拱(上弦)+拉杆+拉索(下弦)的空间结构体系。
下弦拉索采用高钒索,采用热铸的索头和调节套筒,钢拱和弦索之间拉杆采用等强钢拉杆。
展廊结构由主拱、次拱、交叉拱、拱间的联系杆和斜拉杆组成,主次拱端设置端拱;每榀索拱结构由钢拱、弦索和两者之间的钢拉杆组成,索拱结构是索和拱组成的一种杂交结构。利用索的拉力或撑杆提供的支承作用以调整结构内力分布并限制其变形的发展,进而有效提高结构的刚度和稳定性。拉索与撑杆相比于传统的桁架杆件,截面更为纤细轻盈,从而营造出通透美观的室内观感,展现结构的自身美。
设计时分析了影响结构受力的多个关键因素(索桁架顶部结构高度、网格划分数量、拱脚支座水平刚度、支座是否允许滑动等),进行了索拱稳定分析、施工张拉过程分析、温度分析多项专项分析及索夹节点实验等。
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