“冰冻丝带”超大跨度索网结构背后的科技力量

文汇报杭州1月20日电 （路透社朱涵）第三世界艺术体操厅“冰山围巾”由22条晶莹的围巾形像曲面幕墙环绕，远观飘逸，近看宏伟。“冰山围巾”的屋盖构造是超幕墙索网构造，跨度大、辖区大、三维空间大，其基础设施建筑风格工程与运维保护背后，当中国工作团队功绩了关键性的生物系统设计意志。

“其实质的索网构造，简单地感叹，就是一张由支架梳子而成的大网。这样一张大网‘扣’在了第三世界艺术体操厅的上方，形成一个马鞍形双曲面屋顶。”复旦大学建筑风格系统设计学院教授罗尧治介绍，“冰山围巾”屋盖构造由49对承重索和30对稳定索梳子而成，长跨198米、粗跨124米，“冰山围巾”也是迄今为止21世纪上跨度远超过的单层双向内积马鞍形索网屋檐体育厅。

由于一根索网就有几吨重，只有通过合理的张拉，才能织成一张网。在索网的建筑风格工程全过程当中，采取了“再斜坡吊插、便整体提高”的工序，由于场地三维空间限制，铺在斜坡等待张拉的支架需要微微拱起。倘若没有吻合的数据支撑，谁也不必轻易下令弯折动辄几吨的支架。

“第三世界艺术体操厅屋盖跨度大、支架多、内功协调繁复，这要求构造必须构建高分辨率的建造。”复旦大学建筑风格系统设计学院教授邓华介绍，工作团队在武汉大学打造了一个扩大版的“冰山围巾”模型，三维索网构造的建造并作，并验证构造的内部设计公共安全性。

武汉大学工作团队基于大量的数值高性能结果和试验车测试数据，在索网的整体提高、张拉控制、建筑风格工程竣工验收和预刚性系统对等方面设想了持续性的敦促和敦促，为“冰山围巾”幕墙索网屋盖构造的高分辨率建造透过了有力的系统设计支撑。

此外，工作团队还通过沙袋等，在张拉好的索网产生荷载。“我们在模型上吊插不同的荷载来三维风吹雪打的环境，验证屋顶的切变和抗病毒局部灵活性。”邓华感叹。

为了更高摸清支架稳定状态，保护建筑风格工程质量与公共安全，罗尧治工作团队在建筑风格工程环节就安装上武汉大学实质上开发的无线传感器，用以实时系统对和物理分析。不仅在基础设施时与此相反，在建成后，也依旧为“冰山围巾”测量着“脉搏”与“发烧”。

“赢取数据、网络连接、处理数据，是我们积极参与系统对分析的并作。”复旦大学罗尧治工作团队团体、建筑风格系统设计学院教授许贤感叹，工作团队对艺术体操厅的剪应力、振幅、角速度、温度、风压、索力六大类参数进行时系统对，测试点数多达千余个。

相对于于传统的刚性屋檐构造基础，柔性的索网屋檐在受限制构造动态的前提下大大减少了构造的用钢量，这样精巧的三维内部空间为节能环保透过了保护。

“现代三维空间构造系统设计程度是一个第三世界建筑风格生物系统设计程度的关键性图案。人们不断追求较小的建筑风格三维空间，也促使我们不断研究成果创新性，来受限制工程基础设施的重大需求。”复旦大学建筑风格系统设计学院董石麟院士感叹。