建筑结构丨广东省院总工罗赤宇：多案例分析沿海地区机场航站楼结构设计的创新与实践

广东省工程勘察设计大师，广东省建筑设计研究院有限公司副总经理、总工程师罗赤宇在“第二届粤港澳大湾区建筑结构创新技术论坛”上作了题为《沿海地区机场航站楼结构设计的创新与实践》的精彩报告！

01

航站楼的建筑与结构

航站楼建筑：

内外融合：机场航站楼构型设计   复杂功能平面设计   高效流程持续发展

与时俱进：理性与功能性的设计   高大空间城市客厅   智慧人文平安绿色

航站楼结构：

上下组合：超大超长不规则平面   上部大跨钢结构与下部混凝土结构的组合

随形建构：建筑结构一体化设计   适应特殊体型及多重空间需求的结构创新

02

航站楼结构设计参数与技术创新

广东沿海地区主要机场风荷载条件（100年一遇）：

广州白云0.60kN/m2、深圳宝安0.90kN/m2湛江吴川0.95kN/m2、佛山高明0.60kN/m2、珠海金湾1.10kN/m2、揭阳潮汕0.90kN/m2 

高烈度地区及地震重点监测防御区航站楼设计

超限结构及“两区”航站楼震时正常使用要求：

超限项：屋面钢结构的结构单元的长度大于300m，结构构件设计要求可按《抗规》性能2的规定采用。

03

珠海金湾机场航站楼

建筑设计概念：湾区之翼  山海航城  碧波银贝  花园空港

随形建构的超长波浪造型网架结构+不锈钢金属屋面体系：

——大跨度变曲率双曲面局部抽空网架结构。檐口波浪造型波峰间距18m，峰谷最大高差8m，波谷由8根分叉型钢结构造型支撑柱支撑。

——全国首个应用八角型螺栓/套筒螺栓球节点网架工程。使用防假拧的结构设计，实现螺栓是否拧紧到位的可观测，防止销钉抵抗螺栓扭力而破坏。

 ——强风地区嵌入式双曲面连续焊接不锈钢金属屋面。100年一遇的基本风压1.10kN/m2。

应对临海强台风频发地区超长结构的减振、抗风、抗裂系列关键技术：

 ——采用大抗拔力支座确保大悬挑大跨度钢屋盖在高风载强负压产生的巨大拉力下的安全

 ——采用可复位的减振（震）支座技术，解决狭长指廊钢屋盖端部柱顶支座温度应力问题

 ——采用钢管叠合柱及设置缓粘结预应力解决支撑屋盖柱在大变形下的裂缝问题

 ——幕墙立柱与钢屋盖连接采用万向关节轴承销轴节点，减少幕墙结构对主体结构影响

04

深圳机场卫星厅

基于构建逻辑的建筑结构一体化设计方法及应用：

——融合建筑造型及空间要求的结构优化设计

——空间三角锥网架 + X型交叉拱桁架组合体系

超长钢屋盖与超长混凝土结构的精细化设计及分析：

——超长建筑钢屋盖消能减振复合阻尼支座设计

——考虑钢结构跨缝的行波效应分析方法

基于构建逻辑的建筑结构一体化设计方法及应用：

——X型交叉拱桁架+空间三角锥网架组合体系   

屋盖钢结构设计：

斜交桁架+网架方案，斜交桁架下弦与建筑装修分割面对应，达到建筑与结构的统一，屋面采用檩条支承的设置开放式装饰铝单板的铝镁锰金属屋面系统。

主体钢筋混凝土结构设计：

采用现浇混凝土框架结构

超长建筑钢屋盖消能减振复合阻尼支座设计：

经盐酸，由于钢屋盖较轻，仅个别钢构件产生塑性铰且轻微损伤，大部分塑性铰出现在下部混凝土框架梁上，支撑屋盖斜柱仅个别柱根部出现轻微损伤，整体具有良好抗震性能。

考虑钢结构跨缝的行波效应分析方法：

中央指廊的轮廓尺寸为376m×196m，主体结构设置两道伸缩缝分为A、B、C三个区。

计算分析显示，超长钢屋盖设缝分块后，明显减小了行波效应的影响；对于分缝处的位移，多点地震反应对结构的影响比单点地震强烈；对超长结构扭转效应进行分析时，对于多点地震效应的不利影响，设计及构造应予以重视。

05

广州白云机场航站楼

大型机场航站楼设计的传承与创新—T1航站楼：

建筑设计——现代、简洁、流畅、精致

结构设计——梭形格构人字柱和大截面混凝土柱支承管桁架及无檩式超大跨度箱型压型钢板结合的钢屋盖

幕墙设计——大面积（自平衡桁架支承）玻璃幕墙、（复杂曲面造型）张拉膜、铝镁锰合金屋面技术应用

大型机场航站楼设计的传承与创新—T2航站楼：

建筑设计——“云”概念  “双子星”航站楼

结构设计—— 实现主楼自由屋面造型的V型钢柱、预应力混凝土柱及钢管混凝土柱支承的局部抽空加肋网架结构；大抗拔力可滑移支座；岩溶地区桩基础新技术应用；连续跨最长膜结构。

幕墙设计——金属屋面抗风专项研究及健康检测。

大型机场航站楼设计的传承与创新—T3航站楼：

建筑设计——“花开羊城、羊城花冠”为造型概念，采用高效的站坪规划及一轴两园的空间结构。

结构设计—— 下部主体结构为钢筋混凝土结构；屋盖为实现整体花瓣曲面造型的钢-混凝土组合花冠柱支承的预应力钢网架结构。

责任编辑：程哲

作者简介：

罗赤宇，1994年毕业于华南理工大学，现任广东省建筑设计研究院有限公司总工程师，结构专业总工程师，《建筑结构》编委，广东省工程勘察设计大师，教授级高级工程师，国家一级注册结构工程师，享受国务院政府特殊津贴专家，2009年获颁全国五一劳动奖章。主要从事大跨、超高层及各类复杂结构的设计与研究工作，主持完成了广州报业文化中心、保利商务中心、广州美术馆、中交南方总部基地、深圳机场卫星航站楼、广州花城广场及广东省博物馆新馆等复杂超限结构的设计及技术研究工作，应用减隔震的新技术，主持完成了汶川体育馆和汶川县疾病预防控制中心等抗震救灾重点项目的设计工作。获省部级科学技术奖7项，获全国优秀工程勘察设计行业奖等全国奖励11项，省级设计奖励二等奖以上共20项。点击此处查看更多介绍。

*本文已获作者授权原创发布，所有内容及图片均为作者提供。

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