建筑结构丨欧博总工黄用军：复杂空间结构设计关键技术与工程创新实践

广东省工程勘察设计大师，深圳市欧博工程设计顾问有限公司总工程师黄用军在“第二届粤港澳大湾区建筑结构创新技术论坛”上作了题为《复杂空间结构设计关键技术与工程创新实践》的精彩报告！

报告内容主要包括两部分：中山未来之门会展中心结构设计；深圳宝安中心区滨海廊桥设计。

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中山未来之门会展中心结构设计

本节主要介绍中山未来之门会展中心的结构设计。首先介绍了建筑概况，包括2个标准展厅+2个多功能展厅+会议中心。地上 10.05万平米，地下 8.07万平米，展览 2.7万平米，会议 2.8万平米。

建筑立意为从传统文化和自然环境出发，以白鹤为原型提炼出展翅造型，呼应中山传统文化“沙溪鹤舞”，既表达了对传统文化的继承，又蕴含了对美好未来的展望，寓意粤港澳大湾区经济、文化向上腾飞的将来。

介绍了结构设计挑战。主要体现在三个方面，分别为：屋面超长，屋盖结构长度455m、宽度186m；多重大跨结构形式：张弦梁+平面桁架+钢架曲梁；超高跃层斜柱和斜拱柱。

会议中心为钢框架结构，展厅、多功能厅为钢筋混凝土框架结构。屋盖钢结构布置为张弦梁+平面桁架+钢架曲梁。

介绍了结构超长的分析与研究。首先是温度作用，结构平面尺度大，在温度作用下会产生较大的外伸与收缩，引起构件内力，若处理不当，会造成构件应力增加、支座反力加大或位移过大等问题，影响建筑正常使用。

其次是地震作用，开展了考虑行波效应的多点输入时程的地震反应分析，假定地震波沿地表以一定的速度传播来考虑行波效应。

介绍了多重屋盖结构的分析研究 。首先是施工模拟分析，为研究多重结构施工过程中及正常使用过程中的受力状态和传力路径，对整体结构进行施工模拟分析。

其次是极限稳定承载力分析。弹塑性大位移整体全过程稳定分析结果显示，大跨屋盖结构的结构弹性变形对应的系数为 2.4(竖向位移约0.75m) ；弹塑性稳定系数为 4.4(≥2.0) 。继续加载，结构产生较大变形，构件出现一定程度的塑性应变，集中在张弦梁的端部。

张弦梁水平向的初始缺陷对结构整体稳定承载力的影响明显，当初始缺陷为L/300时，结构整体稳定承载力相比无缺陷情况下降低12.8%，但仍满足《空间网格结构技术规程》中考虑初始缺陷影响的全过程分析时的荷载因子大于2.0的要求。

介绍了入口斜拱柱。主、次入口分别衔接登录前广场的滨海公园和超高层综合体，作为会展中心主要形象，建筑方案采用拱形的立面造型，同时对入口斜拱构件的空间尺度有要求。斜拱柱设计遵循：高承载力低延性，低承载力高延性，控制构件长细比，选取合适柱截面。并开展了主入口和次入口的构件极限承载力分析。

介绍了抗震性能化设计。开展了大震下的非线性地震响应分析等。

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深圳宝安中心区滨海廊桥设计

本节首先介绍了工程概况。滨海廊桥是链接城市与海湾的重要绿色生态廊道。廊桥建筑面积约13000平方米，长约2000米，地下采用钢筋混凝土结构，地上全部采用钢结构。设计基准期100年，使用年限100年，桥梁抗震设防分类丁类，抗震设防烈度为7度。

为满足一桥一景的建设要求经过对廊桥形体的反复研讨，在原方案的基础上进一步的改进，将空间三角桁架修改为平面桁架，拉大桁架的基本网格尺寸，形成更加通透与轻盈的视觉效果。

桥墩由Y型桥墩，扁矩形桥墩组成；桥段由钢箱梁、H型悬挑梁、箱型平面桁架组成。Y型桥墩与桥段钢箱梁直接连接，扁矩形桥墩沿桥段方向采用成品铰支座支撑桥主体钢箱梁，两侧采用销支座与桥段钢箱梁连接，防止桥横向倾覆。

介绍了桥梁主要结构构件。建成后成为了深圳地标，采用平面桁架与箱型梁形成的组合桥改变了以空间立体桁架、箱梁为主的人行天桥的模式，是桥梁结构形式的创新。

介绍了新型偏置桁架与钢箱梁组合桥结构效率分析。为验证该新型结构的整体性及有效性，以A3桥段为例，对组合桥（A3桥段）与钢箱梁桥（删除A3桥段偏置桁架，其余不变）在重力荷载作用下的内力与位移进行分析。

介绍了整体稳定性分析。桥体由钢箱梁及平面桁架组成，对组合结构的整体稳定性有必要进行深入的研究，确保结构不会失稳。阐述了第一类失稳（分支点失稳）和第二类失稳（结构稳定极限承载力）的研究情况。

介绍了构件稳定性分析。包括偏置桁架上弦杆稳定性分析和片状墩稳定性分析。最后介绍了廊桥舒适度分析和关键节点设计等内容。

责任编辑：左丹丹

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