绍兴金沙•东方山水休闲中心 | 巨型钢桁架组合弦支网壳结构之美

项目信息

建设地点

：

浙江省绍兴市柯桥区

建设单位

：

绍兴金沙旅游发展有限公司

设计单位

：同济设计集团（建筑设计四院+工程技术研究院

）

施工单位

：

上海宝冶集团有限公司

结构类型

：

混凝土框架+巨型钢桁架组合弦支网壳结构

最大跨度

：

山馆160m，水馆228m

建筑面积

：

54.7万㎡

所获荣誉

：

2018中国建筑学会建筑设计奖•结构专业一等奖

                 中国建筑学会科技进步一等奖

                 上海市建筑学会科技进步二等奖

夜景效果图

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鸟瞰效果图

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绍兴金沙•东方山水国际商务休闲中心是由上海华昌集团投资、上海宝冶集团施工建造的大型文旅综合体，总

建筑面积54.7万平

米

。

作为

浙江省重点工程

，本项目由

同济设计集团建筑设计四院

与工程技术研究院联合设计，项目团队在设计和施工过程中克服了一系列困难，

获得了业内的一致好评，在国内创造了良好的口碑和社会影响，先后获得

2018中国建筑学会建筑设计奖•结构专业一等奖、中国建筑学会科技进步一等奖和上海市建筑学会科技进步二等奖

等奖项。本期构思将对其中的山馆和水馆的设计进行介绍。

工程概况

项目位于绍兴市柯桥区柯岩街道，其中地上单体场馆总建筑面积9万平方米，包括A、B、C（水馆）、D、E（山馆）、F馆6个独立场馆。

水馆（C馆）为大空间游乐场，总建筑面积约3.2万平米，主要建筑功能为水上乐园，设置环流河、海浪池等大型水上项目。山馆（E馆）为室内游乐场，总建筑面积4.2万平方米，设置过山车、跳楼机、单轨电车等游乐项目。

水馆建筑外观为一大体量扁平椭球体，屋盖

纵向长度为228m

，横向最大宽度为137m

，中央最高处标高为30m，整个屋盖落于地下室柱顶即0.000标高处。

水馆尺寸图

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山馆（E馆）屋盖形态为一异形椭球体上叠加另一椭球体。上方屋盖的平面投影为椭圆形，长轴80m，短轴50m，顶最高处标高为52.8m，矢高22m，矢跨比约1/4；下方屋盖的平面投影为一近似鹅蛋形，

长轴160m，短轴最宽处110m

，矢高32m，矢跨比约1/5。周边外围的墙面结构下包至8m的混凝土大平台上。

山馆尺寸图

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建筑意向

意向照片

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实景照片

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结构构思

01

结构难点与挑战

1）跨度巨大——水馆壳体平面尺度

228mx137m，为国内第一

。

2）形态特征——屋盖矢跨比较合理，但中部区域平坦，受弯作用显著，因此需加强中部区域的竖向抗弯刚度。

3）变形要求——屋盖中央设大面积的采光玻璃天窗，因玻璃对变形比较敏感，业主和建筑师希望在满足规范挠跨比限制（1/400）的前提下，进一步提高竖向刚度（提高至1/500）。

4）净高要求——屋盖内部设有较高的娱乐设施，因此屋盖结构厚度应适当控制，以满足净空要求。

且应结合马道来布置结构，使室内空间尽量美观和谐。

5）造价控制——业主考虑钢屋盖的造价控制，希望用钢指标不高于140kg/m2。

6）设计手段——本工程体量跨度巨大，建模工作量大，需采用合理的建模和分析手段，提高结构方案比选效率。

02

初步构思方案

建筑造型的寓意使得结构方案应进行可能通透、简洁；而巨大的跨度与扁平的形态又要求结构传力高效、合理。综合考虑后，借鉴巨型结构体系的概念，提出“主骨架+次结构”的结构方案思路，采用

径向与环向三管桁架主骨架+环向与径向平面桁架次骨架

。

  缺点：次骨架传力路径不明确，平面桁架布置过多，大大影响室内观感。

用钢量大。

03

过程构思方案

径向与环向三管桁架主骨架+环向平面桁架次骨架+联方形次网格

 室内观感改善，抗扭刚度增加。

缺点：中央正交桁架影响顶部观感，次桁架依旧不够简洁。

结构体系构思草图

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04

实施结构方案

径向与环向三管桁架主骨架+中央弦支穹顶+联方形次网格

。

优点：将各分体系的优点进行有机组合，结构体系简洁，中央区域弦支穹顶，刚度良好采光效果好，屋盖经济性良好。

通过多轮方案比选，最终采用“

巨型钢桁架组合弦支网壳结构

”。这是一种较新颖的组合结构形式，借鉴了巨型结构体系的概念，采用“主骨架+次结构”结构形式，结构体系构成图如下：

主骨架结构由环向桁架和径向桁架组成，其中中央的环形桁环桁架处于屋盖中央，受压巨大，通常需要加强环桁架上下弦杆的截面，提高刚度和承载力，从而与径向主桁架一同构成可单独成立并能承受竖向荷载的主骨架。

在相邻径向主桁架间，布置由环梁和斜支撑构成的联方型单层网壳，作为次结构。该次结构一方面可独立承担自身区域范围内的竖向荷载和水平荷载，另一方面又可为径向主桁架提供较强的侧向支撑，进而提高结构的整体稳定性，改善内力分布。

将巨型钢桁架结构与其它结构体系混合应用，水馆在结构中央扁平区域使用弦支穹顶结构，外部形态作用较强的部位使用“主骨架+次结构”的壳体结构。采用创新的组合结构体系可以充分发挥结构的形态效应，使结构的大部分构件为轴心受力构件，在确保结构安全的前提下，最大限度的降低结构材料用量。

将巨型钢桁架结构与其它结构体系混合应用，山馆在屋盖中央顶部使用叠合单层网壳，采用创新的组合结构体系可以充分发挥结构的形态效应，使结构的大部分构件为轴心受力构件，在确保结构安全的前提下，最大限度的降低结构材料用量。

水馆、山馆交接处理

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施工过程实景照片

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竣工运营实景照片

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精彩内容导览

2019/07/05

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主编：

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责任编辑：瑞德菀

编辑：

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