一、基本情況
獲獎項目名稱:雄安體育中心體育場結構設計與施工關鍵技術
主要完成單位:北京城建集團有限責任公司、上海建筑設計研究院有限公司、中國雄安集團公共服務管理有限公司、同濟大學、江蘇滬寧鋼機股份有限公司、上海通正鋁結構建設科技有限公司、巨力索具股份有限公司、北京城建精工鋼結構工程有限公司
主要完成人:李久林、徐曉明、王文俊、張其林、高峰、羅惠平、方國良、朱鼎祥、盧海豐、葉偉、張士昌、姚文博、徐紹峰、史煒洲、邵寶健
二、項目背景
雄安體育中心項目作為雄安新區重點工程，是新區首個滿足甲級賽事場館，受到中央、河北省、雄安新區及社會各界的高度關注，各級領導多次調研指導。項目總占地面積185124㎡，合同工期僅27個月。董石麟院士評價雄安體育中心體育場時指出：“雄安體育場是我國從空間結構大國走向強國的一個標志性的工程”。
圖2 體育場內景
三、創新成果
（1）受力清晰、化繁為簡的結構體系
在受力清晰、化繁為簡的結構體系中創新采用搖擺柱+分叉柱支撐體系，實現了屋蓋結構豎向力和水平力的合理傳遞。
圖3 屋蓋結構體系拆分圖
通過設置斜柱框架等，實現無直立柱效果，并兼顧下部結構對屋蓋的承接作用；同時南立面采用拱+桁架空間結構體系，安裝時拱腳自由變形、待上部結構卸載后鎖定，以降低拱腳推力；看臺首次大規模應用型鋼混凝土組合肋梁看臺，看臺板重量減少1/3，并通過預埋C型槽的做法大大降低了對原結構的影響。
（2）自平衡水平分索弦支大開口網格結構體系
對于兩向跨度相差較大且中間開洞近似矩形的建筑造型，傳統索承結構會導致受力不均、索力難控等問題，對此創新性提出一種自平衡水平分索弦支大開口網格結構體系。
圖4 自平衡水平分索弦支大開口網格結構體系
該體系使索力極差由55%降至30%，解決了常規索承結構對不規則建筑平面的適應能力。張拉過程中底部支座水平滑動，以規避內圈結構預應力引起的“內耗”，屋面附加恒載施工完成后安裝彈簧和阻尼件，減小后續使用中外圍鋼結構的水平剪力，同時內圈網殼成為整體結構頂部的“質量阻尼”，有效降低地震作用。
圖5 體育場屋蓋高效的內外圈連接形式
（3）逆向安裝的體育場全裝配結構施工技術
基于體育場屋蓋整體提升，首創了逆向安裝的體育場全裝配結構施工技術。將體育場結構分為三部分，建立BIM模型及施工過程模擬仿真分析，通過分層和逆序施工的方法保證各結構層同時展開作業；屋蓋整體提升創新應用計算機控制液壓同步提升系統，配置多級提升油缸集群，通過差異化冗余設計確保提升精度控制；與原施工方案中的大分塊吊裝方案對比，降低了大型施工設備的使用，減少800噸支撐措施；在拉索張拉前，測量空間坐標后調整確定拉索長度，保證結構“力”與“形”的一致。索力偏差控制在5%以內，實現了高精度建造。
圖6 體育場屋蓋鋼結構整體提升后實拍圖
研究成果已授權專利19件，其中9項發明專利；發表論文4篇；北京市工法兩篇。
四、推廣應用情況
研究成果應用于雄安體育中心、合肥新橋國際機場T2航站樓項目、重慶江北國際機場T3B航站樓項目、G60科創走廊二期屋頂殼體項目、海南國際文化交流中心項目和中國海南國際文物藝術品交易中心項目等大型項目。
