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研读导语
广州国际会展中心126.6m跨弦支桁架的实践落地,是我国进入21世纪之后,在空间结构领域一次大的尝试和拓展,自此之后弦支结构在我国空间结构领域日益繁荣盛大起来。
——王世权
广州国际会展中心
设计:日本佐藤综合计画株式会社+华南理工大学建筑设计研究院有限公司
竣工:2002
关键词:弦支桁架 126.6m

1 项目概况
广州国际会展中心(又称广交会展馆、琶洲展馆)位于广州市海珠区琶洲岛,是承办中国进出口商品交易会(广交会)的核心场馆。

已研读百米大跨案例分布图

广深已研读百米大跨案例分布图
该会展中心始建于2001年4月,共计四期。一期工程2002年12月建成投入使用,四期工程2024年10月全面竣工。展馆总建筑面积超162万平方米,总展厅45个,展览面积达51.5万平方米。



珠江畔的广州国际会展中心



广州国际会展中心
2 一期展览大厅屋盖体系建构
展览大厅平面尺寸是约130m×90m 的无柱大空间,一期共计5个这样的展览大厅。屋盖采用弦支桁架结构,由上弦倒三角立体管桁架拱、撑杆和下弦拉索构成。跨度126.6m,共计30榀,榀距15m。弦支桁架通过铸钢节点支撑在两端钢筋砼柱顶,柱顶高差3m。本案是当时国内跨度最大弦支桁架结构。
上弦倒三角形立体管桁架,管径分别为2Φ457×14(上弦杆)和 Φ480×(19~25)(下弦杆) 。桁架上弦杆间距3m 等宽,桁架高度从中间的3m渐变至两端的2m。
每榀弦支桁架共由11根撑杆,跨中撑杆高度为10m,采用圆钢管,截面为Φ325×8,上端通过销轴与桁架铰接连接,下端通过索球与钢索连接。
上弦与竖腹杆均采用国产 Q345B 低合金钢。
下弦采用单根拉索,为国产高强冷拔镀锌钢丝,强度级别为1570MPa,直径 Φ165,由337Φ7钢丝加工而成,极限承载力为2000t,外包黑色高密度聚乙烯,两端通过特殊的冷铸锚组件与铸钢节点连接。
弦支桁架单榀重量为135t,其中下弦索14t。

(结构模型透视图)

(单榀弦支桁架透视图)

(单榀弦支桁架立面图)
一期展览大厅 屋盖结构体系构成图

展览大厅完工后室内效果
3 节点与细部

弦支桁架竖向腹杆连接大样
4 研读小结
要说清楚弦支桁架的体系构成,需要从我们更熟悉的弦支梁谈起。在我的《专题研究 | 空间结构生成系统》一文中有提到,弦支梁是梁、杆、索通过组合生成的方式生成的。

弦支梁组合生成图示
立体管桁架可通过梁格构化生成,也即管桁架是梁的子型,我们利用体系构成中的母、子型可替换性,就可由弦支梁通过梁的子型替换生成弦支桁架。由此,我们就对弦支桁架有了更清晰的认识,弦支桁架是由弦支梁通过梁的子型替换生成,弦支桁架与弦支梁具有整体受力形态上的一致性。

弦支桁架生成导图
广州国际会展中心126.6m跨弦支桁架的实践落地,是我国进入21世纪之后,在空间结构领域一次大的尝试和拓展,自此之后弦支结构在我国空间结构领域日益繁荣盛大起来。
弦支梁和弦支桁架系列大体沿着两个方向演进,一个方向是跨度越来越大,比如2004年竣工的哈尔滨国际会展体育中心弦支桁架达到了128m,2009年竣工的黄河口模型试验基地海域B厅弦支桁架跨度达到了148m。另一个方向是更加注重建筑的美学表达,一个典型案例是2008年竣工的上海普通国际机场T2航站楼弦支梁屋盖,看上去犹如屋顶一片片发光的叶片,极具美感。
弦支穹顶的工程实践也日益丰富,我们在后续的案例研读再详谈。
参考资料
[1] 陈荣毅,董石麟. 广州国际会议展览中心展览大厅钢屋盖设计. 空间结构, 2002,8(3),29-34.
延伸阅读
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