2016欧洲杯丨结构师带你看法兰西大球场

 

法兰西大球场(StadedeFrance)位于法国巴黎市郊的圣但尼,于1993年底开始筹备,为1998年...






法兰西大球场(Stade de France)位于法国巴黎市郊的圣但尼,于1993年底开始筹备,为1998年法国世界杯足球赛而兴建。由法国斯构(SCAU)著名建筑师马卡里(Macary)、俞伯雷纳(Zublena)、里贾波尔(Regembal)和康斯坦提尼(Constantini)等共同设计,由法国三大建筑公司布瓦吉斯公司、马赛大型运输公司和企业总公司联合承建。



法兰西大球场共占地20万平方米,其外观为椭圆形,由18个大楼梯及18根钢柱和拉索所支承的平屋顶组成。球场最多可容纳80000人,分三层,其中底层25000个座位为可移动座椅,这样保证体育场可在专业足球场和综合体育场之间自由变换。



大球场分为18个看台,每个看台的主要受力构件为间隔14m的四个剪力墙,宽1.1m,长5~6m,高41m。剪力墙之间由桁架梁连接并支撑上部L型看台折梁。



在该结构计算中,考虑到看台观众的振动效应,法国相关规范要求等效为静力荷载6KN/m2。此外,结构计算时,设计人对结构施加频率为7Hz,数值为2KN/m2振动荷载,用来模仿可能引起的共振效应(实际测量中,观众的跳动荷载不超过2.8Hz)。在主要构件和次要构件计算中,均采用两种荷载情况的包络设计。



法兰西大球场的最大亮点无疑是悬挑屋面,建筑需要悬挑屋面只能由18根形似标枪的柱子支撑,不能有额外的竖向构件。为了达到建筑效果,6万平米的结构共花费8390t钢结构。18根钢柱与悬挑屋面每处由8根(2x4)钢拉索,每个拉索由55根T15钢缆组成。悬挑屋面外侧悬挑25m,内侧悬挑55~65m,内侧还有20m的玻璃屋顶。屋面结构为间隔5m,高3.5m的钢桁架,钢桁架与钢索拉结点处有两道环桁架增加其整体性。



悬挑屋面在向上负风压作用下的稳定性是法兰西大球场最主要的结构难题。为了研究屋面的风压力,球场采用1/200的结构模型进行风洞试验。试验结果表明,结构自重并不能抵消风所产生的向上吸力,为了平衡风压,结构在廊道增加每延米2~8t的混凝土砌块。为了确保屋面钢拉索一直保持拉力,在承载能力极限状态验算时,风压取正常使用极限状态的1.5倍,永久荷载分项系数取0.9。



1998年1月,经历了数年的施工建设,法兰西大球场终于正式完工。该建筑共花费1万吨钢结构,18万立方米混凝土,3亿9千万美元。这座建筑杰作不辱使命,在成立不到一年的世界杯上就见证了法国足球历史上最伟大的时刻之一,更见证了足球大师齐达内的横空出世。而后法兰西大球场也承办过世界田径锦标赛、欧冠决赛等重要比赛。相信随着2016欧洲杯决赛的到来,世界的目光会再次聚焦在法兰西大球场的上空!

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