2022年卡塔爾世界杯即將開賽！8座世界級球場上演64場巔峰對決

2022年卡塔爾世界杯即將開賽，8座世界級球場上演64場巔峰對決。記者獲悉，本屆世界杯主體育場盧賽爾體育場的主體鋼結構和屋頂索膜結構由北京市建筑設計研究院有限公司設計。這是中國工程師走出國門、真正與外國團隊聯合設計完成的超級工程。

盧賽爾體育場是卡塔爾地標性體育建筑和世界杯遺產，將在本屆世界杯中承擔決賽、閉幕式等重要活動。從正面看，體育場的外形酷似一個巨大的金碗，碗壁由上百個金色的三角形幕墻單元組成，幕墻由下及上，一直延伸到體育場上部，與屋頂結構相連。“體育場的頂點標高和屋頂懸挑尺寸都達到了76米，場內可容納觀眾多達92400人。”全國工程勘察設計大師、北京建院結構總工程師朱忠義介紹，盧賽爾體育場是迄今為止中國在海外建造的規(guī)模最大、容納人數最多的專業(yè)場館，也是世界上同類型索網體系中跨度最大、懸挑距離最大的索網屋面單體建筑。

“恢弘而極具沖擊力、細節(jié)處不乏雕琢的建筑外形是盧賽爾體育場的顯著特點。”朱忠義進一步介紹，從高處俯瞰，體育場的屋頂呈雙曲拋物面造型，像起伏的馬鞍一樣在空間中優(yōu)雅展開，覆蓋整個看臺結構;仔細觀察“馬鞍”的細節(jié)，還可以發(fā)現屋頂規(guī)律性地設有大量的小突起，呈現出波濤滾滾的意境。

體育場壯觀絢麗的建筑效果帶來視覺上的享受，卻給結構設計帶來巨大挑戰(zhàn)。如何為體育場打造安全高效的“骨架”?朱忠義團隊從投標開始，就提出了超過7種結構優(yōu)化方案，并對每一種方案進行詳細計算。

據了解，跨度達274米的體育場大跨度馬鞍形屋頂采用了由主索桁架、次索系和膜結構等組成的高效索膜結構體系。這樣的大型復雜索膜結構，被公認為設計難度最大的結構類型之一。“這種索膜結構受力效率高、布置簡潔，但設計時需要進行形態(tài)分析，既要使索、膜組成的柔性體系穩(wěn)定在建筑造型所需要的位形上，又要使結構具有足夠承載能力和經濟性，同時在設計中還要考慮曲面帶來的非線性效應。”朱忠義介紹，團隊為此開發(fā)了一套綜合形態(tài)分析方法，圓滿解決了復雜索膜結構的關鍵技術問題，讓“馬鞍”優(yōu)雅而穩(wěn)固。

針對盧賽爾體育場的主體鋼結構，設計團隊還開發(fā)了一套參數化建模程序，能夠以極高的效率進行多方案研究，最終在取得優(yōu)雅建筑效果的同時，滿足功能要求，還降低了12000噸的用鋼量，縮減了40%的鋼結構造價。

此外，從設計之初到施工階段，數字化技術全程運用于項目之中。“我們提供的最終設計成果不是傳統的二維圖紙，而是可視化三維BIM模型及其二維圖紙同時交付。”朱忠義介紹，BIM技術即為建筑信息模型，團隊開發(fā)了BIM數據庫及大量自主研發(fā)程序，使得BIM的建模和出圖效率較傳統設計手段提高了80%以上，為設計、施工一體化提供便利。

“目前，國際上一流的工程項目往往被歐美知名的設計公司壟斷。雖然近年國內優(yōu)秀的建筑工程不斷涌現，但在國際上還是很少聽到‘中國設計’的聲音。”業(yè)內專家表示，盧賽爾體育場項目凸顯出“中國設計”走向海外的主動權。(陳雪檸)

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