ganggouren
“钢结构设计“
专家简介：
顾磊 博士，教授级高工，师从我国著名空间结构大师董石麟院士。现任中建钢构有限公司首席结构工程师、设计院院长。2000年博士毕业后，先后就职于深圳大学、香港理工大学、中建国际（深圳）设计顾问公司CCDI、哈尔滨工业大学（深圳）。曾担任国家游泳中心“水立方”、国家网球中心莲花球场、广州亚运会网球场、万科深圳前海特区馆等工程的钢结构设计负责人，发表论文80余篇，专译著3部，发明专利2项，主持或参与国家自然科学基金、国家重点研发计划、省市科技项目16项。获国家科技进步一等奖、华夏科学技术一等奖、詹天佑土木工程大奖和全国优秀结构设计一等奖、IABSE国际杰出工程大奖等十余项。
本文是顾磊博士的自述传记
2002年10月
第一次去日本参加国际学术会议
开启了我的结构之旅
那是从浙江大学博士毕业
分配到深圳大学设计院工作的第三年
在《建筑结构》杂志上看到征稿启事
国际混凝土协会fib
将在日本大阪召开第一届大会
主题是“21世纪的混凝土结构”
国际混凝土协会fib是由非常具有影响力的
欧洲国际混凝土协会CEB
和国际预应力协会FIP合并而来
第一次大会
云集了国际上最知名的结构大咖
可谓盛况空前
我投了篇论文被录用
傅学怡总工和院领导很支持
我买了张机票就从香港飞去大阪了
为了办签证只订了一天的酒店
第一次出国什么都不懂
以为第二天随便找家酒店就能住
结果只找到了青年旅馆的格子仓
我提交会议的论文内容
是我1990年代初读硕士时的研究成果
我的硕士导师焦彬如教授
手把手教会了我做科研
焦老师结合苏州吴江新达丝织厂
14层高层厂房的设计和施工
制定了我的研究课题
《无粘结预应力“扁梁-平板”楼盖结构体系》
我用Fortran写了变厚度板的有限元程序
拿来分析预应力扁梁-平板受力
还在浙江大学设计院绘制了施工图
理论研究和工程应用写了两篇论文
分别在《建筑结构学报》和《土木工程学报》发表
这次会议上
我把这些成果译成英文进行了国际交流
我也追星
和国际著名混凝土专家
新西兰坎特伯雷大学
（University of Canterbury）
帕克（Robert Park）教授合了个影
我精读过他的名著《钢筋混凝土板》
是我硕士论文最主要的参考文献
与fib的缘分就此开启▲
深圳福建兴业银行大厦▲
红树西岸花园▲
这次fib会议让我的视野大为开阔
国际上正在实施的建筑、桥梁、大坝等
各类超级工程令我目不暇接
我在PCI杂志(Precast/Prestressed Concrete Institute Journal)
的会议专辑上看到了
碳纤维CFRP
首次在美国一座桥梁上应用的论文
从日本回来后
2002年12月
我旋即投入香港理工大学滕锦光教授的门下
做FRP的研究
直接的成果是与冶研院的李荣总监联手
将滕教授的英文专著翻译成了中文出版
《FRP加固混凝土结构》
这次会议组织了3天的技术考察
我报了桥梁组
饱览了连接本州岛和四国岛
几座著名大桥沿途的美丽风光
最后到达东京
在东京
我见到了对我结构设计生涯影响最大的一座建筑
——东京代代木国立体育馆
东京代代木体育馆▲
东京代代木国立体育馆包括大馆和小馆
大馆在1964年东京奥运会时是游泳馆
下部斜看台、上部坡屋面形态非常明朗
建筑真实反映内部功能空间
中间主结构借鉴悬索桥
两根27.5m高的立柱，相距126m
其后通过44m投影长度的背索拉至锚墩
2根主索悬挂于立柱之间
中间下垂9.653米
两片坡屋面既符合东方大屋面建筑传统
也是现代索网结构典型的马鞍面
不甘心仅仅外观
年轻的我毫无胆怯，径直找到场馆办公室
说明我是研究空间结构的中国学者
希望认真“阅读”这座著名建筑
没想到一位和蔼的女士
热情地开门带我进入比赛大厅
还打开了主要照明
步入室内
原来的泳池已封上地面
抬头仰望
2根主索从两端向中间逐渐拉开距离
安置了天窗
挂在主索上的两片马鞍屋面的承重构件不是钢索
而是工字钢悬链梁
增加了屋面的抗变形能力
这个工字钢悬链梁在入口照片中也可明显辨识
虽然马鞍面已由屋面和吊顶材料包覆
无法再看到内部结构
但从索网结构的概念出发
可以判断
在垂直于承重的工字钢悬链梁的方向上
一定有下压的稳定索
才能保持马鞍面的形状
而且马鞍面的预应力
也是通过张拉这些下压索来建立的
两片马鞍屋面的另一个边界
是厚重的混凝土弧形受压环梁
梁下是悬挑的斜看台
看台有向外倾倒的趋势
正好被屋面悬链梁给拉回来
巧妙地平衡
索结构属柔性结构，为适应变形，工字钢悬链梁挂于主索的节点采用了可自由转动的万向铰节点
2根主索在柱顶的节点设置了摆动铰支座
主索上还安装了油性阻尼器进行耗能
鉴于阻尼器的重要性
建筑师丹下健三想让每个人都能看见
因此刷以红色涂漆
当时的结构有限元非线性计算能力、施工水平
以及18个月紧张的工期
给结构大师坪井善勝带来了不小的挑战
2016年
我第二次参观这里
有幸在现场聆听了结构设计人之一
川口卫老先生的亲自讲解
作为1964年东京奥运会主场馆
代代木国立体育馆
创新的结构形式与建筑理念完美契合
我痴迷于这种
由材料受力而生成的自然曲线和曲面
此曲只应天上有，人间能得几回闻？
相较于当下的一些公共建筑和商业建筑
采用图形软件所谓非线性编辑
营造的徒有外表的扭曲的曲面
不顾建筑材料特性和结构构成
常常拿钢材硬生生焊出弯扭构件
代代木的美是无与伦比的
站在她的悬索之下
我个人的结构美学理念瞬间清晰
返璞归真，直截了当
代代木体育馆为承办2020年东京奥运会
进行了1年多的修缮
这期间
我所在这个仅有40年城市史的深圳市
一座承载着市民群体记忆的公共建筑
经典的四柱支承空间网格结构
深圳市体育馆被轰然拆除！
新冠疫情原因代代木体育馆要推迟1年
才能迎来它的第二次奥运会
盗一张朋友圈发于2020年春天的维修一新的外景图
2002年的我 ↓
2016年的我 ↑
浙江乌镇互联网之光博览中心
2019年
浙江乌镇用180天的极限工期
建成了一座现代索结构
“互联网之光博览中心”
非常巧妙地借鉴了
代代木国立体育馆的工字钢悬链梁
但是在脊线处采用的是张弦梁结构
取代了代代木的悬索结构北京延庆世界园艺博览会中国馆
同年
我又发现了
一个中式古建与索结构的完美配合
北京延庆的世界园艺博览会中国馆中
最引人入胜的景致当属
寓意“四水归堂”的下沉式水院广场
小青瓦铺就的圆形坡屋面
将活水引入中间13m直径的天井
游人仿佛置身连绵春雨的江南庭院
看院内屋檐滴落的叮咚水帘
在这传统古建风格的外表之下
蕴藏着一个及其简洁的现代结构：
轮辐式索桁架体系
这是在索膜结构体育场中
被广泛采用的结构体系
这类体系
是德国结构
大师施莱希SBP公司的拿手好戏
文字/顾磊
配图/顾磊
排版/Akane
来源：钢结构博物馆 ，如有侵权请联系我们。
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