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THAD新闻我院代表参加第三届大跨空间结构技术交流会并做主题报告

发布于：2020-10-23 11:17:23 来自：建筑结构/混凝土结构 [复制转发]

第三届大跨空间结构技术交流会 于2020年9月25-26日在上海成功举办。来自全国设计行业、科研院所及相关产业的300余名代表参加了本次会议。我院 刘彦生总工程师及王岚、刘湘、房轻舟、赵建玲、付洁、张一舟、陈经纬、刘俊等 作为代表参会。 刘彦生总工应邀做了主题报告。

▲ 会议现场

会议一共邀请17位在大跨空间结构领域具有丰富实践经验和研究成果的大师、总工、教授等专家进行报告。本次会议的报告内容丰富，既体现了最新的研究进展，也切合了当前工程中的热点难点问题，具有相当的前瞻性和实用性。刘彦生总工做了题为《大跨度胶合木结构设计探讨》的报告，报告从原理出发系统地梳理了大跨胶合木结构设计要点，在会议中获得了热烈反响。

▲刘彦生总工做报告《大跨度胶合木结构设计探讨》

建筑材料是结构设计的最基本要素，从早期的石料、砖、木材、生铁到现代的钢材和混凝土，结构工程师始终在追求最大化地发挥材料潜能，对不同材料扬长避短地进行组合，实现建筑向更大的跨度和高度发展，钢筋与混凝土的组合就是典型的成功范例。木材做为建筑材料有非常悠久的历史，但是胶合木是近些年出现的新型材料，其相对于传统木材有所改良，对其材料特性的认识是发挥胶合木材料能力、发展新的组合结构形式的基础，也是设计过程的出发点。

在国家植物博物馆项目设计实践中，刘彦生总工与结构设计团队一起系统研究了胶合木材料工程特性，对比胶合木与混凝土及钢材的特性差异，进而推导胶合木结构的合理结构形式、节点连接方式和设计策略，通过项目实现了胶合木结构设计的理论和技术积累。相关成果在本次大会报告中得以体现。与会代表反馈，报告总结的胶合木结构设计原理、要点和策略深入浅出、简明扼要，对于这种新型结构形式的工程设计具有很强的指导性和实用性。

报告以介绍胶合木材料的生产方式开始，阐述胶合木的工程特性，并与混凝土和钢材进行对比，论述了材料各向异性特点下，胶合木结构构件的受力和节点连接特性。进而介绍了因胶合木特有的工程特性和节点连接特性，在大跨度结构布置中合理适宜的结构体系和设计策略。对胶合木结构设计关键之一的节点设计进行了全面分析。结合国家植物博物馆工程，系统梳理胶合木结构梁式和拱壳式大跨度屋盖的设计思路，分别对梁式受力体系和拱壳式受力体系的设计难点和技术关键点进行了分析。同时，报告还对胶合木结构今后的发展和研究方向提出了建议。报告以胶合木特有的工程特性为基础，从原理出发，逻辑性系统分析胶合木结构的设计思路和方法。

报告总结了胶合木的优点包括：不受天然木材的尺寸限制；材料天然缺陷归一化；构件几何尺寸稳定；材料工程特性均匀；可设计和制作异形构件；板材性能可控；使用期限延长。但是，胶合木仍是一种各向异性材料，横纹向抗拉抗压强度小，顺纹向抗拉抗压强度大，因此顺纹向是胶合木的主要使用方向。同时，由于胶合木顺纹向抗剪强度小，其节点不适宜承担过大拉力。故胶合木构件合适的使用场合是轴心受压、单向受弯和压弯受力状态。在组合结构中，上述受力状态的构件可采用胶合木材料，其它受力状态构件可采用钢材。比较合理的几种胶合木结构形式包括：拱/拱壳、张弦梁、钢木桁架、梁/单向弯曲梁。报告并提出了这几种形式的适用跨度。

在国家植物博物馆设计中，为适应建筑形体，结构形式无法单纯采用上述简单的适宜形式。设计团队在结构选型中尽量发挥胶合木材料的优势，在不适合胶合木的部位则采用钢结构。充分发挥了两种材料的优点，并避免将其置于不合理的受力状态。

▲拱/拱壳

▲ 张弦梁

▲木屋架/钢木桁架

▲ 梁/单向弯曲梁

▲几种适宜的大跨胶合木结构形式（摘自报告PPT）

本次会议报告内容丰富，除大跨胶合木结构的研究和实践进展外，还包括大跨度铝合金结构、空间索结构、大跨度悬索桥、数字化建造等众多新颖和前沿领域的课题。在聆听报告之余，与会代表还参观了上海浦东足球场和上海图书馆东馆项目。其中上海浦东足球场项目是国内首个满足最新FIFA标准的全新专业足球场，其大跨度屋盖采用的中置压环轮辐式索承结构体系，为国内外首创。上海图书馆东馆项目具有大跨度、大悬挂、大开洞的特点，主体结构采用型钢混凝土柱+空腹主次钢桁架+钢板混凝土剪力墙体系，结构四周的大跨悬挑区域采用多层悬挂结构，令人印象深刻。

通过此次会议，我院分享了最新的研究成果和实践经验，提升了本专业在业内的声量。在相互交流学习的过程中，与会代表也拓展了视野，了解了大跨度结构领域最新的研究和工程实践进展，促进了同行间的联系与交流，并激发了自身工作中的新思路和新想法，为设计工作注入了新的灵感与活力。