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    世界杯冷知识 | 12座球场的结构巡礼
    添加时间:2018-06-27 浏览次数:1497次

    2018世界杯开赛一周,32只球队都已亮相完毕(有些球队在买回家机票了?),同时12座赛场也都和大家见过面了,也许专(he)心(jiu)看(lu)球(chuan er)的你并没有注意到它们,没关系,上海设计今天特别邀请到结构专业的小伙伴跟你一一细数。


    1. 卢日尼基体育场(Luzhniki Stadium)

    卢日尼基体育场位于俄罗斯首都莫斯科,是本届世界杯开幕式、揭幕战的承办场馆,同时也是最终总决赛和闭幕式的举办场地。它是俄罗斯最大的体育场,共有78000个座席。 


    该体育场钢屋盖采用“穹顶式”受力形式,内高外低,整体呈半椭球状,如同一个倒扣的瓷碗。结构径向采用实腹巨型钢梁,连接于较大刚度的内压环和外拉环之间,形成一道道封闭的力流,高效地传递屋面荷载。

    该体育场1956年7月31日开始投入使用,是俄罗斯最大的足球场。本届世界杯之前(2013-2017年),进行了第5次改建,屋盖增加了内环遮阳板,同时对看台功能进行了改造。改建后,可容纳总座位数为80788座。

    攻城狮点评:一座非常传统的体育场。

    2. 斯巴达体育场(Otkritie Arena)

    斯巴达体育场位于俄罗斯首都莫斯科,是一座45360座的综合型体育场。该体育场2010年开始兴建,2014年竣工开放。屋盖采用纵横向4道主受力桁架+次桁架的受力形式。


    攻城狮点评:受力传统简洁、外形非常漂亮的一座专业足球场。

    3.圣彼得堡体育场(Saint Petersburg Stadium)

    圣彼得堡体育场位于圣彼得堡市,可容纳68134人,造价15亿美元,是本届世界杯造价最高的球场。体育场酷炫的外形宛如一艘降落在芬兰湾岸边的太空飞船,极具现代感。圣彼得堡体育场的一大特色是采用了可闭合式屋顶,这在体育场中非常少见,另一特色是场芯草坪具有整体滑移功能,可以在举行观演活动时将草坪移出室内,以起到保护草坪的作用。

    体育场屋面采用了主次桁架结构+桅杆吊挂体系。屋面主桁架包括两榀横向弧形巨型桁架与一榀环形巨型桁架两部分:横向巨型桁架两端铰接于下部混凝土巨柱,是整个屋顶最重要的部分;环形巨型桁架除了支承于横向弧形桁架,还另由八根桅杆吊挂支承。可开启式次桁架系统支承于横向巨型桁架,并由机械滑移设备实现开启功能。


    攻城狮点评:开合屋盖导致结构相对比较笨重,尽管有张拉体系的加持。

    4. 加里宁格勒体育场(Kaliningrad Stadium)

    加里宁格勒体育场位于加里宁格勒市,可容纳33973人。球场造型轻盈,外围层次感丰富。加里宁格勒体育场的结构采用了径向桁架+桅杆吊挂的形式。



    攻城狮点评:传统的悬臂桁架+拉索,简洁美观,经济性上佳。

    5.喀山体育场(KazanArena)


    喀山体育场位于喀山市,球场容量45000座,该球场独特的外观设计与喀山当地特色风景和文化无缝融合。从高空俯瞰整座球场宛如一朵沉睡在卡赞卡河畔的水莲花。该球场屋盖采用了悬挑桁架结构,部分悬挑桁架在球场内还增设了支撑。

    攻城狮点评:传统的悬臂桁架,马鞍形、中央方形开孔,所以开口四角加支撑以提高效率。

    6. 下诺夫哥罗德体育场(Nizhny Novgorod Stadium)

    下诺夫哥罗德体育场位于俄罗斯下诺夫哥罗德市,可以容纳约45000名观众。它的外形灵感来自于伏尔加地域的自然元素—水和风,保持了拘谨和严肃的风格。

    下诺夫哥罗德体育场建筑面积127500m2,直径288m,高度54m。共132根柱,内圈44根,外圈88根。屋盖分为内环屋盖和外环屋盖,外环屋盖由内外两圈柱支承的桁架结构组成,内环屋盖则采用了双层轮辐式钢桁架体系:外压环、内圈双环以及径向桁架构成。外压环支承于44根内圈柱,44榀径向桁架的上弦杆汇交于屋顶中心上方的受压环向桁架,而其下弦杆则汇交于屋顶中心下方的受拉环向桁架,形成一个稳固的自锚体系。




    攻城狮点评:张拉体系和刚性体系的结合,非常漂亮!要是刚性体系的构件再简洁些就完美了。

    7. 萨马拉体育场(Samara Arena)

    萨马拉体育场位于伏尔加河和萨马拉河的河岔口交汇处,拥有约42000个座席,这座现代化球场的设计受到了当地发达的航空航天业的启发,从外部来看,萨马拉竞技场就是一个巨型穹顶,在夜间灯光的照射下蔚为壮观。

    萨马拉体育场穹顶高度60m,覆盖面积38346m2,采用了空间桁架结构体系:径向桁架与环向桁架共同作用,形成了一个稳固的结构体系。


    攻城狮点评:配合建筑造型形成了一个完整的拱壳。

    8. 伏尔加格勒体育场(VolgogradArena)

    伏尔加格勒体育场位于伏尔加格勒市伏尔加河畔,球场座位45568个,造价约2.8亿美元。体育场造型为倒置的截顶圆锥形,外墙面彼此交错的网格以及屋顶上起伏规律的色块极具张力,充满了来自几何学的美感和韵律。


    伏尔加格勒体育平面为圆形,直径303m,建筑高度49.5m。屋盖总面积77,000 m2,由两部分组成:外环屋盖与内场屋盖。外环屋盖由44榀三角钢桁架作为结构支撑,并由蓝色和白色的ETFE棱形气枕覆盖。内场屋盖采用双层轮辐式张拉结构:由44榀径向索桁架、两个内拉环以及一个外压环形成稳固的自锚体系。内场屋盖由白色PTFE膜和透明聚碳酸酯板覆盖。

    攻城狮点评:典型的张拉体系。

    9. 莫尔多维亚体育场(Mordovia Arena)

    莫尔多维亚体育场位于萨兰斯克市, 拥有41685个座席,采用橙色、红色和白色的瓷砖作为建筑外装饰材料,体现了莫尔多维亚民族的艺术和手工艺品特点,有很强的设计感。它的屋盖结构采用空间悬挑桁架形式。


    攻城狮点评:结构本身没什么特色,建筑处理上佳。

    10. 罗斯托夫体育场(RostovArena)

    罗斯托夫体育场位于顿河左岸的罗斯托夫市,座席数约43000个。屋盖结构采用了桅杆吊挂+径向桁架的形式,每榀桁架之间增加拱以支承膜材屋面。


    攻城狮点评:桅杆张拉结构,非常简洁漂亮。

    11. 菲斯特奥林匹克体育场(Fisht Stadium)

    菲斯特奥林匹克体育场位于索契,以高加索山脉的菲斯特山峰命名,而场馆的轮廓也类似于一个被积雪覆盖的山脉,座席数为47659个。屋盖结构采用钢结构主次桁架体系,两榀横跨场馆的弧形桁架是整个屋盖最主要的桁架。


    攻城狮点评:为了让建筑师看海,结构工程师做了两个拱。

    12. 叶卡捷琳堡体育场(EkaterinburgArena)

    叶卡捷琳堡体育场是本次世界杯唯一坐落在亚洲的体育场,于1957年落成,后经两次翻新,但每次翻新都保持球场的外观不变,是伫立在欧亚交界线上的宝贵历史印记。为了满足2018年俄罗斯世界杯比赛的需求,临时增设了一万个座位,增设方式也颇具战斗民族的风采:简单直接。

    叶卡捷琳堡体育场屋面采用了采用单层网格体系,有别于常规的屋盖结构的是,该体育场呈现下凹的“悬挂式”受力,通过一定的找形分析,使钢构件在使用过程中处于受拉状态,该体系由外压环、三角桁架内拉环以及54榀径向钢构件组成。屋盖施工安装完成时内环高度略高于设计高度,当拆除临时支撑后,重力作用下,内环下落并使径向构件和内外环均产生内力,当内环高度降低了16cm时,整个屋面达到了稳定状态。在内环以及外环边缘处各有一处悬挑桁架分别支承屋面以及采光板。


    攻城狮点评:外界一直在取笑,但结构工程师认为这个体系很有感觉,整个屋盖由八根大柱支撑,再多开几个洞也没问题!


    注:所有内容均基于公开资料,图片来自于网络,鉴于信息有限,我们的分析和评价可能有不当之处,望海涵。





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