一、基本情况
获奖项目名称:雄安体育中心体育场结构设计与施工关键技术
主要完成单位:北京城建集团有限责任公司、上海建筑设计研究院有限公司、中国雄安集团公共服务管理有限公司、同济大学、江苏沪宁钢机股份有限公司、上海通正铝结构建设科技有限公司、巨力索具股份有限公司、北京城建精工钢结构工程有限公司
主要完成人:李久林、徐晓明、王文俊、张其林、高峰、罗惠平、方国良、朱鼎祥、卢海丰、叶伟、张士昌、姚文博、徐绍峰、史炜洲、邵宝健
二、项目背景
雄安体育中心项目作为雄安新区重点工程，是新区首个满足甲级赛事场馆，受到中央、河北省、雄安新区及社会各界的高度关注，各级领导多次调研指导。项目总占地面积185124㎡，合同工期仅27个月。董石麟院士评价雄安体育中心体育场时指出：“雄安体育场是我国从空间结构大国走向强国的一个标志性的工程”。
图2 体育场内景
三、创新成果
（1）受力清晰、化繁为简的结构体系
在受力清晰、化繁为简的结构体系中创新采用摇摆柱+分叉柱支撑体系，实现了屋盖结构竖向力和水平力的合理传递。
图3 屋盖结构体系拆分图
通过设置斜柱框架等，实现无直立柱效果，并兼顾下部结构对屋盖的承接作用；同时南立面采用拱+桁架空间结构体系，安装时拱脚自由变形、待上部结构卸载后锁定，以降低拱脚推力；看台首次大规模应用型钢混凝土组合肋梁看台，看台板重量减少1/3，并通过预埋C型槽的做法大大降低了对原结构的影响。
（2）自平衡水平分索弦支大开口网格结构体系
对于两向跨度相差较大且中间开洞近似矩形的建筑造型，传统索承结构会导致受力不均、索力难控等问题，对此创新性提出一种自平衡水平分索弦支大开口网格结构体系。
图4 自平衡水平分索弦支大开口网格结构体系
该体系使索力极差由55%降至30%，解决了常规索承结构对不规则建筑平面的适应能力。张拉过程中底部支座水平滑动，以规避内圈结构预应力引起的“内耗”，屋面附加恒载施工完成后安装弹簧和阻尼件，减小后续使用中外围钢结构的水平剪力，同时内圈网壳成为整体结构顶部的“质量阻尼”，有效降低地震作用。
图5 体育场屋盖高效的内外圈连接形式
（3）逆向安装的体育场全装配结构施工技术
基于体育场屋盖整体提升，首创了逆向安装的体育场全装配结构施工技术。将体育场结构分为三部分，建立BIM模型及施工过程模拟仿真分析，通过分层和逆序施工的方法保证各结构层同时展开作业；屋盖整体提升创新应用计算机控制液压同步提升系统，配置多级提升油缸集群，通过差异化冗余设计确保提升精度控制；与原施工方案中的大分块吊装方案对比，降低了大型施工设备的使用，减少800吨支撑措施；在拉索张拉前，测量空间坐标后调整确定拉索长度，保证结构“力”与“形”的一致。索力偏差控制在5%以内，实现了高精度建造。
图6 体育场屋盖钢结构整体提升后实拍图
研究成果已授权专利19件，其中9项发明专利；发表论文4篇；北京市工法两篇。
四、推广应用情况
研究成果应用于雄安体育中心、合肥新桥国际机场T2航站楼项目、重庆江北国际机场T3B航站楼项目、G60科创走廊二期屋顶壳体项目、海南国际文化交流中心项目和中国海南国际文物艺术品交易中心项目等大型项目。
