上海EXO主要場館結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)綜述

2010上海EXPO主要場館結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)綜述

汪大綏華東建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司一、概述1851年，倫敦世博會(huì)，水晶宮，開創(chuàng)了建筑工業(yè)化；1880年，墨爾本世博會(huì)，皇家展覽館，成為澳大利亞第一例世界文化遺產(chǎn)1889年，巴黎世博會(huì)，埃菲爾鐵塔，巴黎的標(biāo)志和象征；1967年，蒙特利爾世博會(huì)，棲居67，住宅設(shè)計(jì)理念的突破； 德國館，張拉結(jié)構(gòu)的先驅(qū)；1970年，大阪世博會(huì)，富士館、美國館，開創(chuàng)充氣膜結(jié)構(gòu)時(shí)代；2000年，漢諾威世博會(huì)，日本館，一座36000平米的紙房子； 8/9號(hào)館，索結(jié)構(gòu)使用的極致案例；2010年，上海世博會(huì)。。。。。。 世博會(huì)是匯聚著人類物質(zhì)文明與精神文明成果的全球性盛會(huì)，從某種意義上講也是一次建筑博覽會(huì)，其建筑往往匯集了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念、建筑材料、建造技術(shù)等。一、概述

上海世博會(huì)選址在市中心黃浦江兩岸，南浦大橋和盧浦大橋之間的濱江地區(qū)，勢(shì)必對(duì)上海新一輪的城市發(fā)展特別是黃浦江兩岸的開發(fā)也會(huì)有極大的推動(dòng)作用。一、概述本屆世博的主題是：城市，讓生活更美好。本屆世博會(huì)的主要目標(biāo)：會(huì)期184天（）；預(yù)期參展國和組織200個(gè)；預(yù)期參觀人數(shù)7000萬；為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，確定的工程建設(shè)任務(wù)是：規(guī)劃用地面積5.28平方公里（按人均8平米）；圍欄區(qū)（即憑票入內(nèi)的區(qū)域）面積3.28平方公里；總建筑面積125萬平方米，其中展館面積85萬平方米；原有建筑利用約35萬平方米(用于聯(lián)合館，企業(yè)館，物流倉庫等)；高架平臺(tái)面積51萬平方米。一、概述 園區(qū)舊貌（衛(wèi)星照片）。根據(jù)2006年調(diào)查情況，原區(qū)域內(nèi)主要土地利用類型：從事各類重型機(jī)械、化工原料生產(chǎn)企業(yè)和物流企業(yè)的工業(yè)用地，主要包含江南造船集團(tuán)、港機(jī)重工集團(tuán)、浦東鋼鐵集團(tuán)、南碼頭港區(qū)、溶劑廠、助劑廠等；居住、文教、商業(yè)用地組成的居住用地，以半淞園路街道、雪野新村街道、南碼頭街道以及作為浦鋼集團(tuán)家屬區(qū)的后灘地區(qū)為主。一、概述

總體規(guī)劃圖。大的展館建筑包括：一軸四館、11個(gè)聯(lián)合館、42個(gè)租賃館、42個(gè)國家自建館。一、概述

園區(qū)交通圖。為向世博會(huì)提供高效便捷的交通保障，園區(qū)及周邊進(jìn)行了的規(guī)模宏大交通系統(tǒng)建設(shè)，包括地鐵、隧道、相關(guān)城市道路和水上交通設(shè)施。共有5條地鐵線路為園區(qū)服務(wù)，成為世博園區(qū)與城市其他部分聯(lián)系的主要方式。二、主要場館概況 世博園區(qū)極為突出的區(qū)位優(yōu)勢(shì)決定了它必將成為上海新一輪發(fā)展的重要增長極。這一地區(qū)的規(guī)劃確定了世博建筑中有一部分需按永久性建筑來設(shè)計(jì)，俗稱一軸四館。即中國館、主題館、世博中心、世博文化中心和世博軸。二、主要場館概況 中國館：由國家館和地區(qū)館組成。除港澳臺(tái)外的31個(gè)省市自治區(qū)都在地區(qū)館內(nèi)設(shè)置展廳。世博后作為永久性展館。建筑面積16萬平米。二、主要場館概況 主題館：在世博期間是“地球、城市、人”主題的核心展示區(qū)，世博后是永久性展館。建筑面積13萬平米。二、主要場館概況 世博中心：世博期間是會(huì)議、接待、慶典、新聞和管理等重要活動(dòng)的場所，世博后是大型會(huì)議中心。建筑面積14萬平方米。

二、主要場館概況 世博文化中心：世博期間用于開幕式等主要慶典及文藝演出，并有大面積的餐飲購物休閑區(qū)域供參觀者使用。世博后將是綜合性的時(shí)尚文化的地標(biāo)，永不落幕的城市舞臺(tái)。建筑面積13萬平方米。二、主要場館概況

世博軸：位于浦東園區(qū)中軸線上，是整個(gè)園區(qū)的交通樞紐，世博期間主要用于人流集散、安檢、商業(yè)、餐飲服務(wù)，世博后改建為商業(yè)設(shè)施?？偨ㄖ娣e25萬平方米，其上蓋由大面積索膜結(jié)構(gòu)和六個(gè)單層網(wǎng)格體系的陽光谷組成，是園區(qū)內(nèi)最大的單體建筑。三、技術(shù)特點(diǎn)及新技術(shù)應(yīng)用概述

以上五個(gè)永久性建筑，均為規(guī)模宏大，功能復(fù)雜大型公共建筑。且多為大跨度（大懸挑），要求大荷載，或體形新穎奇特，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)充滿挑戰(zhàn)。這些建筑中除個(gè)別是由國外建筑師創(chuàng)意外，絕大部分由我國工程技術(shù)人員完成。

（一）結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，具有創(chuàng)新性中國館建筑創(chuàng)意為“東方之冠”，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用四個(gè)規(guī)整的鋼筋混凝土筒體為主要承重和抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，從約30米高度開始向四個(gè)方向挑出帶有拉梁的巨型斜撐，作為樓層的支承結(jié)構(gòu)。受力明確，傳力可靠。以簡潔的手法恰當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)了建筑創(chuàng)意，自然天成，可謂建筑結(jié)構(gòu)相得益彰。三、技術(shù)特點(diǎn)及新技術(shù)應(yīng)用概述（一）結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，具有創(chuàng)新性主題館首次采用總長270米的多跨桁架來覆蓋整個(gè)屋面，其中V形支撐張弦桁架跨越126米的大空間，滿足了主題館對(duì)展覽空間的多種要求，大跨部分用鋼量指標(biāo)100kg/m*m亦較合理。三、技術(shù)特點(diǎn)及新技術(shù)應(yīng)用概述（一）結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，具有創(chuàng)新性世博軸地上地下各2層，其上蓋由6個(gè)陽光谷和其間的連續(xù)張拉膜結(jié)構(gòu)組成。陽光谷為單層三角形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，體量巨大，高達(dá)40米，最大的一個(gè)陽光谷上口長軸達(dá)90米。而網(wǎng)格構(gòu)件采用矩形鋼管，基本斷面僅65*180，其找形、網(wǎng)格生成、穩(wěn)定分析、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造均有創(chuàng)新。帶有內(nèi)外桅桿的總長達(dá)840米的超大型連續(xù)張拉膜結(jié)構(gòu)也是也是為本項(xiàng)目度身設(shè)計(jì)而為世界所僅見。三、技術(shù)特點(diǎn)及新技術(shù)應(yīng)用概述（一）結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，具有創(chuàng)新性飛碟造型的世博文化中心，核心部分是18000座大型演出空間。建筑立面要求有凌空欲飛的感覺，為此必須有大懸挑，最大達(dá)40米。場內(nèi)空間要求的限制使得懸挑結(jié)構(gòu)的錨固成為難題，設(shè)計(jì)中采用內(nèi)框架與拉環(huán)協(xié)同的方式來解決，也很有創(chuàng)意。三、備技術(shù)愈特點(diǎn)甲及新幼技術(shù)揭應(yīng)用亮概述（二漂）結(jié)警構(gòu)設(shè)套計(jì)為歷園區(qū)斥建設(shè)草實(shí)現(xiàn)腔低碳兔減排如創(chuàng)造填條件努力實(shí)愛現(xiàn)低碳攻減排，規(guī)是世博梨園建設(shè)植中的一蕩個(gè)重要數(shù)指導(dǎo)思鑰想。五代大主體驗(yàn)結(jié)構(gòu)地功上部分炒基本上攀均采用扮了鋼結(jié)暫構(gòu)，相堡對(duì)于混紋凝土結(jié)導(dǎo)構(gòu)，鋼蔑結(jié)構(gòu)可辱回收利貫用，在代減少二慌氧化碳粉排方面圈有突出怖的優(yōu)勢(shì)作。主題館先的屋面滿結(jié)構(gòu)設(shè)彎計(jì)積極響配合了期太陽能瓶光伏電先池的安殲裝，形頂成了面乘積達(dá)2勇000虛0平米論、2.圈8MW梁的發(fā)電尋容量?？讨黝}館復(fù)的外墻晶框架設(shè)蔑計(jì)配合因了大面?zhèn)鞣e綠墻宴安裝的載需要，賊形成了品600少0平方你米的世碧界最大螺綠墻，扯對(duì)改善會(huì)園區(qū)生勻態(tài)起了笛巨大的把作用。三、警技術(shù)敲特點(diǎn)戒及新逢技術(shù)貫應(yīng)用貧概述（二靠）結(jié)右構(gòu)設(shè)杰計(jì)為厲園區(qū)護(hù)建設(shè)午實(shí)現(xiàn)養(yǎng)低碳定減排蹲創(chuàng)造鋤條件世博軸蠻的設(shè)計(jì)拉創(chuàng)意是趕造就一公個(gè)巨大出的生態(tài)少調(diào)節(jié)器蓬，而結(jié)霧構(gòu)是實(shí)給現(xiàn)這一扯功能之輪載體。陽光陜和新子風(fēng)通離過陽會(huì)光谷咳引入貓地下內(nèi)室——減少辮了地慰下空飼間空虧調(diào)和梅照明斃的電鍛力負(fù)掌荷；雨水通剛過陽光風(fēng)谷和膜擇結(jié)構(gòu)全蓋部納入痕供水系腰統(tǒng)供——節(jié)約詳了寶繪貴的此水資煎源；空調(diào)帖采用貝地源鏈熱泵風(fēng)，空殖調(diào)水派循環(huán)塘管路蛛埋設(shè)獅在灌薯注樁單中，叛通過洋樁與噸地下塑水進(jìn)壟行熱晌交換——節(jié)約羞了能燈源。三、禁技術(shù)甩特點(diǎn)要及新坦技術(shù)槍應(yīng)用懂概述（三即）多喜方案習(xí)比較向，精暈心設(shè)餐計(jì)優(yōu)秀的護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)歐計(jì)必定元來自多鑒方案比讀較。世伍博五大遍主體項(xiàng)慕目在設(shè)白計(jì)過程夾中都反落復(fù)進(jìn)行綢了方案蘆比較，艷從中選抱擇最適赴合的方竹案。主題館用：通過姻三個(gè)擾方案壓的對(duì)幫比，圓得出縮慧：雙竟向張欄弦桁假架方殊案因盯受矢因高限叨制，隊(duì)長向搭桁架殺剛度貼過弱軋，不鋼能為塑短向墊桁架蒸分載景，反產(chǎn)成負(fù)煎擔(dān)，監(jiān)用鋼墳量不蝕經(jīng)濟(jì)倘，施鍵工也母較復(fù)副雜。稱剛架閃方案虹用鋼件量低咬，但遍對(duì)基墾礎(chǔ)有厭較大掘推力津，會(huì)趕增加碼基礎(chǔ)換設(shè)計(jì)蝕的難殖度和嚷材料撥消耗惹，而落且桿嗓件過餡多建燈筑空燦間效菊果不性理想橫，綜恒合效千果不彩佳，把因而愉最終惰確定界單向突張弦洗桁架繳的方真案。a.則單向張刺弦桁架濾b.姓雙向爽張弦桁瓣架途c.柳剛架體跨系三、昌技術(shù)藏特點(diǎn)燒及新彩技術(shù)怪應(yīng)用丙概述（三）亭多方案似比較，把精心設(shè)飯計(jì)世博紀(jì)軸：世博流軸的系結(jié)構(gòu)炕方案朗更是報(bào)經(jīng)歷濕了反獄復(fù)比稿選論括證的賄過程惰。下街拉索降（無荒谷索督）方烤案建絞筑效棕果最侵好，疏簡潔樹通透書，但棗安全菊度較唐低，尿膜的草局部懶損壞街會(huì)導(dǎo)灣致整費(fèi)個(gè)結(jié)敞構(gòu)破確壞。縱重錘倘方案妥膜應(yīng)王力穩(wěn)剪定，冰但錘紗的位蘿移太韻大，巾技術(shù)傾處理織有難浙度。喝內(nèi)桅歪桿方茅案以至其變注形小就，結(jié)坊構(gòu)安煉全性南高，殊施工遮可控唱性好云而被蜘確定念為實(shí)煉施方貞案。a.剩重錘方巖案酷b.眾下拉慌索方案律c.神內(nèi)桅傻桿方案三、技鑼術(shù)特點(diǎn)評(píng)及新技拖術(shù)應(yīng)用帆概述（三）餐多方案腎比較，閱精心設(shè)廚計(jì)世博顏文化而中心鬼：世博文扛化中心秧的屋蓋蟲結(jié)構(gòu)也杏做了三種種方案俘比較，擔(dān)空間桁繁架方案污因桿件劃布置符版合建筑沸師要求笨，豎向且剛度大爺，對(duì)大放懸掛荷招載的適助應(yīng)性強(qiáng)脹而入選勉。a.誼空蠢間網(wǎng)聯(lián)架結(jié)悶構(gòu)辦b.廉弦校支骨離架結(jié)破構(gòu)糕c胡.些空間史桁架瞇結(jié)構(gòu)三、近技術(shù)哀特點(diǎn)皺及新蕩技術(shù)戲應(yīng)用奏概述（四蹄）新畜技術(shù)新研究溪與應(yīng)犬用（1池）消用能減蛛震技蘭術(shù)世博族中心陡：世博中艇心對(duì)防條屈曲支悔撐（B翠RB）夏的應(yīng)用鵝進(jìn)行了枕較系統(tǒng)勾研究，止包括結(jié)爸構(gòu)抗震名性能目穿標(biāo)的確鏈定，B臺(tái)RB的蘭合理布?xì)堉?，B膨RB的驕參數(shù)確依定及節(jié)暈點(diǎn)設(shè)計(jì)形等，并虧參照國龜外資料稀及本工拳程特點(diǎn)嘉編制了蹦用于本沖工程的怪BRB詠的驗(yàn)收戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)。-2500-1500-50050015002500-60-40-200204060軸向位移/mm軸力/kN加載摸步三、技歪術(shù)特點(diǎn)碌及新技篇術(shù)應(yīng)用帥概述（四）傭新技術(shù)巴研究與采應(yīng)用（2接）主題館對(duì)粘彈倚性阻尼您器的應(yīng)述用進(jìn)行穿了研究基。研魚究表明熔在超長沾建筑的良柱間支絨撐中合肉理布置增粘彈性勿阻尼器繭可以有呀效地降條低地震舒作用和城溫度應(yīng)曉力。地扯震剪力貧可降低侮20-透23%主，柱的陵溫度內(nèi)抵力可降愛低25暑%。（3）在世博晌文化中班心工程宇中，竊采盒用T夾MD壁進(jìn)行榴豎向術(shù)振動(dòng)稅控制統(tǒng)。對(duì)蠶大懸握臂部小分的貫豎向肥剛度鍵及其惠在人首群行郊動(dòng)荷臉載下東的豎栗向加皆速度猛反應(yīng)頃進(jìn)行養(yǎng)了分券析研令究和男實(shí)測勢(shì)，并腔據(jù)此碗在需巧要的傾部位萌設(shè)置域了T禽MD毛,以上保證封正常踐使用懶條件網(wǎng)下的標(biāo)舒適咱度。三、技搶術(shù)特點(diǎn)輪及新技嫌術(shù)應(yīng)用鑼概述（四）握新技術(shù)識(shí)研究與鴉應(yīng)用（4帶）結(jié)強(qiáng)構(gòu)健壯康監(jiān)胞測。扔索膜畝結(jié)構(gòu)材中，硬索與椒膜的市應(yīng)力絨狀態(tài)怕是結(jié)悉構(gòu)是防否健降康的圖最重禮要指挑標(biāo)。服在世博軸工程中刑采用了蕉磁通法采這一新慈技術(shù)測順量索的耍內(nèi)力。膜應(yīng)力貓的測試遺則采用杯真空法流（右圖呆）。同犁樣在實(shí)刺驗(yàn)室條艦件下得悶到膜內(nèi)素力，真如空度和苗膜出平泡面變形需的關(guān)系濕，即可植方便地鑰在現(xiàn)場意測得膜辣內(nèi)力。三、技與術(shù)特點(diǎn)膠及新技典術(shù)應(yīng)用體概述（五）合新設(shè)計(jì)躬方法研傅究（1）典自由曲旗面找形慮（陽光亮谷找形眨）以建立制彎曲應(yīng)哀力為零難、薄膜勢(shì)應(yīng)力最腔小的曲艷面為目罪標(biāo)，提姑出了一憑種基于羨計(jì)算機(jī)趟輔助幾詞何設(shè)計(jì)隊(duì)（CA賤GD）奴的一體原化有限觸元建模扮技術(shù)與緊造型優(yōu)跨化方法鴨。并建導(dǎo)立了一裁套CA伸D軟件倚與有限我元軟件斬協(xié)同建依模與造盜型優(yōu)化筍設(shè)計(jì)系不統(tǒng)，該蹈系統(tǒng)可狗通過調(diào)鉤整設(shè)計(jì)職參數(shù)（惰約束條媽件、空趁間條件藝）得到春多種合皇理曲面苗形態(tài)。初始狀態(tài)第3迭代步第8迭代步最終狀態(tài)三、技故術(shù)特點(diǎn)拋及新技爆術(shù)應(yīng)用資概述（五）奮新設(shè)計(jì)篇方法研豎究（2鐵）智刊能網(wǎng)率格布凳置（所陽光頌谷網(wǎng)扮格布翅置）為滿足側(cè)自由曲鑒面單層麗網(wǎng)格桿尚件長度牛盡量一里致、分么布盡量恒均勻、遣過渡盡奮量流暢珠的要求倡，以自討由曲面反優(yōu)化找評(píng)形為前閱提，基微于網(wǎng)格制形狀和越單元長才度的網(wǎng)機(jī)格質(zhì)量灶衡量標(biāo)以準(zhǔn)，編拒制了智采能化網(wǎng)障格設(shè)計(jì)板程序。平面網(wǎng)格空間網(wǎng)格優(yōu)化網(wǎng)格三、倉技術(shù)鈴特點(diǎn)墓及新作技術(shù)辦應(yīng)用燦概述（五祝）新刮設(shè)計(jì)快方法段研究（3）洪CAD胃與C暮AM相兄結(jié)合的腥先進(jìn)制竊造技術(shù)世博華軸陽浮光谷魯為單猶層網(wǎng)叉格曲徒面，掛桿件掀采用鏟矩形據(jù)斷面曉，交再匯于剖同一附節(jié)點(diǎn)路的各奮桿件觀主軸芽方向瘡與節(jié)蒙點(diǎn)法菊向的葛關(guān)系扎的確厭定是號(hào)一個(gè)胸難題澇。最謀終以容“節(jié)座點(diǎn)相營鄰面支法線楊合矢畜量”臥為原強(qiáng)則提學(xué)出了即矩形漸截面脅鋼管亦在自惱由空破間曲產(chǎn)面上稀的合銷理定約位方皆法，曉并將熔該方賊法通榨過計(jì)鄰算機(jī)還程序絞實(shí)現(xiàn)受三維膠實(shí)體械模型講的自魚動(dòng)生顛成與捷測評(píng)夫功能業(yè)。進(jìn)警而將哲CA糧D嚷與C德AM屯作為貌前后濱工序罵連接協(xié)起來推，借舌助機(jī)湯器人裙加工押技術(shù)飲，實(shí)降現(xiàn)了州陽光喬谷這斜一高比難度期結(jié)構(gòu)敢制造瓣的國田產(chǎn)化踢。b.舊組濫裝消辰失模a.莫機(jī)器人或切割c.久節(jié)叫點(diǎn)鑄策件成蹤蝶品d.境節(jié)點(diǎn)與獻(xiàn)桿件現(xiàn)定場焊接三、鞋技術(shù)耽特點(diǎn)愚及新慌技術(shù)陣應(yīng)用周概述（五凍）新幅設(shè)計(jì)翻方法凱研究（4抗）陽辦光谷數(shù)玻璃徐的裁卵剪陽光繭谷幕固墻面杯與結(jié)寸構(gòu)面怨并非銜同一活面，丟即每釀一條返玻璃綁的交吉線和至其