体育场项目索桁架结构

三亚市体育中心为亚沙会主要比赛场地，位于海南省三亚市吉阳区抱坡路，占地面积445亩，总建筑面积33万㎡，主要建设1个4万座的体育场、1个1万座的体育馆和1个3,000座的游泳馆，配套建设公共服务建筑、地下停车场及设备房、热身练习场、全民健身广场、全民健身公园等。

结构体系

　　体育中心采用双层轮辐式索桁架结构，索结构整体呈椭圆形，平面投影短轴224米、长轴261.8米；中心开口短轴134米，长轴171.8米。索结构由上环索、下环索、104根交叉索以及52榀径向索桁架组成。环向索与径向索均采用高钒密闭索，索截面最大直径120mm；内环交叉索采用波形锚CFRP平行板索。

拉索结构体系

　　目前，体育场项目索桁架结构全部采用了国产Galfan密闭索，最大直径达120mm，是国内综合性体育场建设中使用的最大直径；施工使用的G10MnMoV6-3+QT2铸钢索夹，也是国内首次运用到建筑当中。上下环索间的交叉索采用碳纤维索，该碳纤维拉索抗拉强度达到300t，设计长度19m，直径小、破断力大，能有效降低索体重量，在国内也是首次应用于体育场馆建筑中。

碳纤维拉索

节点设计

　　体育场项目索结构采用双层轮辐式索桁架结构体系。该体系是由一道上拉环、一道下拉环、一道压环梁、52组内环交叉索及沿环向布置的52榀径向索桁架组成。作为国内创新型的索膜结构，节点设计是保障体系安全的重要环节，因此对索结构进行整体建模分析，并对关键节点进行优化设计，从而满足设计要求。

整体建模

环索节点

　　选用双层轮辐式索桁架结构体系，会造成环索受力时的不平衡力大，因此在设计节点时，要考虑留有足够的环索夹索槽的夹持长度。经与设计院多次沟通，最终确定索夹宽度尺寸600mm，从而降低索夹重量，减少屋面自重荷载。此外，在中间位置采取“掏处理”，使得设计更加合理美观。

三亚体育场项目采用创新型的索膜结构应用，作为亚沙会开闭幕式和部分比赛项目主要场馆，建设完成后可容纳4.5万个座位。项目建设目标直指我国建筑行业最高奖项“鲁班奖”。

设计领先

索膜结构绿色环保

“索膜结构就好比一把雨伞，索是伞骨，膜是伞面，伞骨和伞面共同构成一个索膜结构。”三亚体育场项目经理介绍说，国内现有的体育场馆，多以重屋面为主，以抵抗风吸力，体育场项目一改传统的建筑材料而使用索膜结构，其重量轻盈，且膜结构可以从根本上克服传统结构在无支撑、大跨度建筑上实现时所遇到的困难，可创造巨大的无遮挡可视空间。造型也更为自由轻巧、绿色节能环保。

“体育场钢结构完成吊装后，呈现零状态，临时支撑架卸载后呈中间态，索结构张拉完成后，索结构与钢结构共同作用达到初始态，也就是设计要求的体育场钢、索结构达到的最终形态。”据体育场项目总工介绍，索结构施工完成后，接下来要进行的是屋面膜结构的施工。

材料先进

项目创造三项纪录

体育场项目索结构采用双层轮辐式索桁架结构体系。该体系是由一道上拉环、一道下拉环、一道压环梁、52组内环交叉索及沿环向布置的52榀径向索桁架组成。

目前，体育场项目索桁架结构全部采用了国产高钒密闭索，最大直径达120毫米，是国内综合性体育场建设中使用的最大直径；施工使用的G20Mn5QT铸钢索夹，也是国内首次运用到建筑当中；上下环索间的交叉索采用了碳纤维索，这是碳纤维材料在国内外首次应用于大跨度空间结构，实现了新材料应用的突破。

内环交叉索采用了碳纤维拉索，该碳纤维拉索抗拉强度达到300吨，设计长度19米，直径小、破断力大，能有效降低索体直接及重量，在国内也是首次应用于体育场馆建筑中。