2017年度教育部优秀奖 | 我院承担的中国博览会会展综合体——北块B1区结构设计首获省部级结构专项设计一等奖

2017年度教育部优秀工程勘察设计奖评选工作已圆满结束，本次评选我院有25个项目荣获不同等级的奖项，与历届获奖情况相比，获奖比例大幅提升。其中，优秀建筑工程设计共12项（一等奖4项，二等奖3项，三等奖5项）；优秀规划设计6项（一等奖2项，二等奖2项，三等奖2项）；优秀建筑结构1项（一等奖）；优秀建筑电气2项（一等奖1项，三等奖1项）；优秀水系统工程设计1项（二等奖）；优秀建筑环境与能源应用3项（一等奖1项，三等奖2项）。（点击查看）

工程概况

本工程位于上海市西部，用地面积85.6公顷，总建筑面积147万㎡，会展面积53万㎡，无论在总体规模及单体展厅规模上均为当今世界之最。展厅为四叶草造型，分为A、B、C、D四个形状相似且独立的展厅，我院结构专业承担B区部分的全部设计，B区展厅面积共13.6万㎡，建筑高度43米，纵向长度为270米，横向总长度为341米，屋顶结构标高41.9，无地下室。

获得奖项：2017年度教育部优秀工程勘察设计奖优秀建筑结构一等奖

结构设计难点

建筑平面尺寸超大，长x宽为341x270米，建筑面积13.6万㎡，屋盖要求为一个整体，屋盖及下部结构超长，温度作用明显；屋盖跨度大，横向三跨连续，跨度分别为108米、45米、108米，两翼悬挑近40米；预算控制要求降低造价。

结构方案要点

保持展厅屋盖为一整体。其下结构沿纵向分为三个独立单元，由一端固定另一端滑动的檩条连接；横向通过桁架中间为固定支座，两端为抗震弹性支座，释放温度作用；

每个结构单元纵向90米，柱距18米，屋盖均采用倒三角形钢管桁架，倒三角形宽度5米，形成合理的檩条跨度15米，桁架矢高随弯矩图变化，端部收缩；横向三跨连续，分别为108米、45米、108米，两翼悬挑近40米，悬挑跨度考虑内跨弯矩的平衡；

展厅外围建筑设置一圈柱廊，将此柱廊设计为悬挂于上部桁架，既可以作为抵抗风荷载的拉索，又因柱为上挂受力，满足了柱截面尽量小的建筑要求。

展厅外围柱廊兼做抗风拉索

结构设计特点

传力路径明确、受力合理，大大降低了因结构超长，温度应力过大带来的不利影响，降低了结构分析的复杂性，带来用钢量的节省；

对超大型建筑屋面，明确变形释放点位置，设计有针对性，而不是采用硬将结构屋面固化为整体，导致温度作用释放不明确的方式，屋盖通过滑动檩条的设计仍为一个完整的建筑形态，伸缩自如，为直立锁边屋盖防渗漏设计提供了明确的结构变形条件；

三个结构单元形成两个标准设计单元，大大降低了设计工作量，同时也大大降低了钢结构加工的工作量。

经济和社会效益

钢屋盖用钢量61.5kg/㎡，在已知同类结构中，用钢量为最节省的一类，并减少大量弹性支座的使用，节省时间，降低造价。

加工速度快，确保工期按时完成，B展厅业主率先使用。

竣工完成至今，屋盖效果良好，未发现屋盖渗漏。

本文由技术质量部供稿  撰稿人：经杰  刘培祥