中华祥云塔

<正>作为2018年哈尔滨国际冰雪建造节的主建筑物,中华祥云塔(又名弗拉明戈塔)由中荷师生团队联合设计并指导建造。项目于2018年1月10日建成于哈尔滨市松北区,枫叶奥特莱斯小镇入口广场,以30.541m的高度打破了国际冰壳21m的原高度世界记录,创造了新的世界纪录,并被世界纪录认证机构现场认证。本项目建筑形体设计基于东方传统塔的基本形态,同时融合了西方舞蹈的动势和哈尔滨市花"丁香花"的抽象     

基于结构性能驱动的冰壳形态参数化设计与建造实践探索

冰壳是在科学技术进步的背景下逐渐兴起的创新型建筑形式,目前对于冰壳的研究正处于发展探索阶段.本文从对既往冰壳的形态生成方式及其建造实践的总结与分析入手,探索基于结构性能驱动的复杂曲面形态冰壳的创新型参数化设计方法,进一步通过冰壳实践项目——丁香亭(TRI-PAVILION)的设计及建造实践,验证此设计方法的可行性,并对其存在的问题进行讨论,旨在完善复杂曲面冰壳建筑的设计和建造方法,丰富冰壳建筑形态,促进我国冰雪建筑的创新发展.     

冰雪建筑结构的发展与创新

冰雪建筑是一种极具地域和季节特点的建筑结构形式,不仅在冰雪旅游方面发挥巨大作用,而且在极地开发领域也具有潜在应用价值。尽管冰雪建筑的发展历史悠久,但相关研究很少。为促进冰雪建筑结构在我国的推广与创新,首先归纳了冰雪建筑结构的特点,并回顾了其发展历程,阐释了其较高的经济艺术价值;然后介绍了近年来国内外在冰雪建筑结构研究方面所取得的进展,包括以复合冰为代表的冰雪材料强化技术,结合充气模板与喷射施工的冰壳建造技术,以及国内相关规范编制情况等;此外,还介绍了近年在国内建造的两个具有典型意义的冰壳结构实例。最后,对冰雪建筑结构的未来研究方向进行了展望。     

充气膜承冰壳结构形态设计及其建造实践

充气膜承冰壳结构是通过对充气 膜喷溅液体材料，待其凝结成型后撤除充气 膜形成的冰壳结构，该技术始于20世纪40年 代的充气膜承薄壳混凝土结构。文章通过比 对混凝土薄壳和冰壳的差异性，梳理充气膜 承薄壳结构的发展主线，对其形态设计方法 进行总结。结合“2017哈尔滨国际冰雪建造 节”相关建造实践，从施工方案的拟定与实 践、施工材料的选择与工艺以及施工工法的 对比与分析三方面对充气膜承冰壳结构形态 设计与建造实践进行总结与备忘，并对其后 期维护相关条件与技术进行讨论。     

冰雪建筑设计与建造方法研究——以2019国际冰雪创新设计与建造大赛作品为例

随着对人们冰雪构筑设计的深入研究,冰雪材料的性能得到提升,应用范围更加广泛。同时,冰雪建造的方法也更加多元与成熟。本文以冰雪构筑作品"冰华之下"为例,从材料选用、结构设计、建造方式、文化传承等方面,总结回顾作品设计方案的理念与文化背景,系统介绍了实际建造中,结构的搭接方式与复合冰喷射过程,探索了复合冰雪与竹材料结合应用的可能性,拓展冰雪作品的文化内涵,挖掘冰雪构筑与建造的发展潜力。     

力学找形与数控建造：离散型冰壳设计建造一体化

地域性气候及材料下的建筑创新发展,需要建筑师掌握综合应对形式、结构与建造等需求的一体化设计方法。图解静力学和数控建造技术的发展,为建筑师创作实现兼有形与力之美的地域性建筑提供了一条创新途径。本文通过梳理冰雪建筑与图解静力学发展历程,介绍了力学找形与数控建造一体化流程,并以中国建筑学会计算性设计学术委员会举办的"2019计算性设计"工作营中完成的冰壳作品为例,探讨应用该流程设计建造自由曲面离散型冰壳的适用性与发展前景。     

气肋组合式冰壳结构受力性能分析与现场监测

采用气膜作为施工模板,通过喷射纤维复合冰材料建造的大跨度冰壳结构,具有受力合理、施工高效、新颖美观等优点.由于冰材料具有较强的温度敏感性及蠕变时效特性,因此针对冰壳结构服役期的健康监测与安全性评估至关重要.为此,以2017年冬季开展的气肋组合式冰壳结构为背景,分析了该类冰结构的受力性能,研究了适用于冰壳结构的现场监测技术,并基于监测结果,对冰壳结构服役期间的响应变化规律及成因进行了归纳分析.同时,提出了气肋组合式复合冰壳结构的安全评估意见与建议.结果 表明:气肋组合冰壳整体受力性能合理;环境温度和日照辐射是影响冰壳结构长期性能的主要因素,应当重点关注环境温度高于-5℃时冰壳结构响应的变化.     

气肋组合式冰壳结构受力性能分析与现场监测

采用气膜作为施工模板,通过喷射纤维复合冰材料建造的大跨度冰壳结构,具有受力合理、施工高效、新颖美观等优点.由于冰材料具有较强的温度敏感性及蠕变时效特性,因此针对冰壳结构服役期的健康监测与安全性评估至关重要.为此,以2017年冬季开展的气肋组合式冰壳结构为背景,分析了该类冰结构的受力性能,研究了适用于冰壳结构的现场监测技术,并基于监测结果,对冰壳结构服役期间的响应变化规律及成因进行了归纳分析.同时,提出了气肋组合式复合冰壳结构的安全评估意见与建议.结果 表明:气肋组合冰壳整体受力性能合理;环境温度和日照辐射是影响冰壳结构长期性能的主要因素,应当重点关注环境温度高于-5℃时冰壳结构响应的变化.     

长沙冰雪世界项目绿色建造关键技术

由于特殊深坑环境和独特设计创意,长沙冰雪世界项目建造技术难度大。分析项目建造重难点,介绍绿色建造关键技术,包括矿坑建造部署、破碎岩体坑壁加固技术、高性能混凝土百米向下输送技术、重载平台高支模设计与施工、重型桁架液压提升技术及百万立方米冰窟保温节能技术等。目前项目成功完成实施,取得高质量科技成果,形成了整套关键建造技术。     

冰雪环境下复合绝缘子有限元分析

为了分析冰雪环境下复合绝缘子附近电场分布的变化情况,使用Ansys有限元软件对覆冰与覆雪同时存在的复合绝缘子进行了相关分析。通过对不同伞群伞径、伞间距、雪高度、冰棱长度等情况进行系统分析,得出覆冰和覆雪都会使得复合绝缘子的电场分布发生一定畸变,其中覆雪相对于覆冰来说对于复合绝缘子影响较弱。并且通过对不同伞群结构的复合绝缘子仿真分析得出,同样大伞间距时大小中小大的伞群结构对绝缘子覆冰、覆雪的电场畸变有很好的缓解作用,更加适用于常年处于冰雪天气下的地区。     

上海中心大厦绿色结构设计关键技术

上海中心大厦建筑高度632m,是中国具有代表性的超高层建筑设计典范。上海中心大厦在设计阶段,引入绿色建筑结构设计的基本理念,在建造、运营过程中可节约土地、节约材料、减少能耗和减少排放等,以绿色建筑评价标准和指标为基础,从复杂环境下大直径深基坑及地基基础设计技术、基于空气动力造型的抗风设计技术、磁涡流TMD阻尼器系统设计技术等方面,介绍了绿色建筑思想在本项目结构设计中的体现。通过相关技术的综合使用,解决了技术难题,产生了巨大的社会效益和经济效益。上海中心大厦项目的顺利建造充分体现了“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针,相应的绿色技术成果可为其他超高层建筑的设计提供参考。     

单层三向网格圆柱形板节点曲面网壳施工技术

沈阳宝能环球金融中心一阶段项目裙房屋顶天窗为单层三向网格圆柱形板节点曲面网壳,网壳跨度30m,离地面最大高度40m,考虑到网壳弦杆截面小、网壳跨度大、离地面高度大,以往在进行网壳结构施工时,常采用吊装法、滑移法或满堂脚手架支撑平台,但前两者均适用于小跨度,而后者则又具有工期长和成本高等缺点。本工程通过设计钢桁架平台和万向节点支撑杆,选用节点与拼装施工等一系列的研究和实践,证明了基于钢桁架平台和万向节点支撑杆的施工技术适用于曲面网壳结构高空散拼。同时,采用圆柱形板节点,节点传力明确、直接,满足结构受力要求,并解决了复杂曲面网壳弦杆安装方向问题,避免由于制作和安装误差导致网壳弦杆与节点无法对接。本施工技术具有灵活性高、可操作性强、工期短、成本低、施工方便和安全可靠等特点。     

Al Hamra塔,科威特

Al Hamra塔坐落于科威特市,是一座包含有办公空间、健身俱乐部、剧院、美食广场的高端商业中心的商业综合体。建筑高度达到412m。这座标志性的写字楼将成为科威特市最高的建筑。Al Hamra塔的建设目前已经接近尾声,办公面积达到18.6万m2,其旁边是一座由当地建筑师设计的面积达3.4万m2的商业裙房。该项目的业主是一位当地开发商和一位总承包商,但建造一座超高层建筑却并不是他们的初衷。事实上,在项目之初他们已经开始动工建造一座由当地建筑师设计的50层高的塔楼     

北京冬奥首钢滑雪大跳台全流程可持续利用关键技术

聚焦竞技滑雪跳台钢结构体系和关键技术创新基础研究,紧密结合国家发展战略对冰雪竞技比赛体育设施的重大需求,通过产-学-研-用的研发模式,对跳台的选址规划、构件材料、结构建造、坡度设计、雪道检测、功能转化等进行了系统的创新,创建了工业遗产环境下新型赛道设施设计方法和技术体系,成功地完成了世界首例滑雪大跳台永久竞赛设施设计,实现了与工业遗产的完美结合;基于新型特殊性能钢材的大型构件高精度装配建造技术,实现了钢材耐腐蚀性能提升,赛道装配率100%,工期缩短近30%,赛道主体钢结构建造精度达到毫米级;赛时赛道的精准维护与控制技术,首次在国际上实现赛事运营状态下毫米级的赛道基准面控制及厘米级的赛道雪面控制;竞技类跳跃项目的赛道转换与人因分析的场馆全季利用技术,在国际上首次实现了世界杯及以上级别该类项目的赛事赛道结构48小时内转换。该项目成功应用于北京2022冬奥会首钢滑雪大跳台中心项目建设及赛后利用,积极回应了科学办赛理念与奥林匹克可持续诉求,支撑我国运动员在首钢滑雪大跳台2金成绩的取得,为北京冬奥会的顺利举行作出了突出贡献,得到了国际奥委会、国际跳台滑雪等国际组织的高度评价。     

青岛国际会议中心结构设计

为举办特定重要国际会议,青岛国际会议中心为在已有建筑上的改造加建项目。设计时保留原有地下室结构,采用加大截面法对部分地下室柱进行加固,采用在原筏板基础上增设独立基础方法对部分筏板基础进行加固。新建上部结构采用钢框架,并充分利用原柱网系统,通过局部抽柱形成大跨度空间。本项目多功能厅32m大跨度采用开孔变截面钢梁;主入口雨棚悬挑跨度达29m,采用开孔变截面钢梁;沿建筑周边的穿层柱列最大高度为24. 0m,长细比大,采用方钢管混凝土柱解决其稳定问题。通过采用合理的结构方案,以及与建筑专业的密切配合,可很好地实现建筑功能及建筑造型要求,以及项目快速建造的要求。     

技术逻辑与艺术表达——当代冰雪建筑创新实践探索

冰雪建筑是在寒冷与严寒地区生活的人们为应对极端自然环境而创造的一种独特的建筑类型.其材料性质、力学性能、建造技术和形式表达有别于其他建筑,是建筑技术与艺术有机结合的典型代表.本文结合冰雪建筑的起源与发展,从材料与表达、结构与形态、设计与建造三个方面介绍了哈尔滨工业大学冰雪建筑创新团队在当代冰雪建筑领域的部分实践探索,阐释了在冰雪建筑创新过程中技术与艺术辩证统一的内在规律,希望能够在推动冰雪建筑传承与创新的同时,为新时期建筑的可持续创新提供借鉴.     

编织式复杂拓扑空间网壳设计与建造关键技术与应用

本项目是一个建筑-结构一体化的跨专业研究。面向当前自由曲面建筑形态的建造的国际前沿问题,课题组原创性地提出了一种基于主动弯曲(bending active)原理,使用连续弹性杆件相互编织找形的空间网壳结构,可以适用于各种不同形态的大尺度自由曲面的建造,具有不需要使用复杂的数控加工、空间定位设备,建造经济快速,具有广泛的适应性等系列技术优势。课题组开发了针对这一编织式网壳的复杂拓扑网格生成算法,基于非线性编程和自启发式算法的结构优化技术,面向建造的三维样条曲线展开和动态工序优化技术,以及一系列结构性能提升技术,并在一系列工程实践中验证了其广泛的应用前景。     

“一带一路”项目落地,中国铁建中标非洲第一高楼

<正>5月17日,摩洛哥Finance Com集团正式对外宣布,中国铁建国际集团牵头与当地最大建筑承包商TGCC组成的联合体,成功中标摩洛哥拉巴特塔建造项目,这座位于摩洛哥首都拉巴特的现代纪念建筑,总高度250 m,建成后将成为非洲第一高楼。据悉,拉巴特塔项目总建筑面积8.6万m~2,合同金额约合3.8亿美元(26.19亿元人民币)。项目采用绿色环保的先进设计理念,集办公、酒店和高     

如鸟斯革,如翚斯飞——厦门高崎国际机场T4航站楼设计与建造

文章阐述了厦门高崎国际机场T4航站楼的设计与建造过程。从项目的设计构思出发,探讨燕尾脊、飞檐、翘曲屋面等闽南传统建筑元素在新时期交通建筑中的转化,以及直纹曲面、对角屋脊等非传统屋面语言的创新运用。回顾从概念方案到设计深化、建造优化的过程,深入剖析本项目的设计与建造要点。     

云亭 中国,上海

正"云亭"位于上海市浦东新区临港新城港城广场(环湖西路88号),是由同济大学协同"创盟国际一造科技",首次运用改性塑料(Modified Plastic)实现的整体3D打印结构性能化展亭。该项目旨在将建筑结构性能化设计技术与机器人建造结合,并用高度集成的方式完成并展示出来。"云亭"的设计,运用基于结构性能分析的拓扑优化算法,通过结构性能化技术生成建筑形式,然后将应力分布转变为网格系统,从而得到变密度的网格形