哈爾濱萬達茂室內滑雪場，建成后將成為全球最大的室內頂級滑雪場。在這里可以體驗“窗外烈日炎炎，窗內白雪皚皚”的神奇感受。透過極具視覺沖擊力和感染力的外觀， 其內部的結構構造和設計難度非常大,下面帶你一起解密。

“窗外烈日炎炎，窗內白雪皚皚 。”在哈爾濱萬(wan)達茂(mao)室內(nei)滑雪(xue)場里可以親身體驗這(zhe)種奇特的感受，這(zhe)里常年保(bao)持適宜低溫的高舒(shu)適性，滿(man)足我們(men)隨(sui)時和冰雪(xue)親近的運動(dong)及(ji)娛樂需(xu)求，隨(sui)時體驗在雪(xue)上飛(fei)起(qi)來的感覺。

哈爾濱萬(wan)達茂室內(nei)滑雪場，建(jian)成后將成為全(quan)球(qiu)最大的室內(nei)頂級滑雪場。總建(jian)筑面(mian)積為8.6萬(wan)平(ping)米，其(qi)中雪面(mian)面(mian)積約(yue)6.4萬(wan)平(ping)米，約(yue)是迪拜(bai)(bai)雪場的3倍，建(jian)成后將完勝迪拜(bai)(bai)室內(nei)滑雪場成為全(quan)球(qiu)第(di)一。

透過極具視覺沖擊力和感染力的外觀，其內部的結構構造和設計難度非常大，國家首席超限專家們定義其為“大型復雜超限高層結構”。

下面帶(dai)你一起解(jie)密結構設計上的(de)九大難點:

1.超長超大跨度建筑

作為全球最(zui)(zui)大室內(nei)滑雪(xue)場(chang)(chang)，最(zui)(zui)大長度為487米(mi)（迪拜室內(nei)滑雪(xue)場(chang)(chang)為400米(mi)），最(zui)(zui)大寬度為150米(mi)（迪拜室內(nei)滑雪(xue)場(chang)(chang)為60米(mi)），屬于超(chao)長超(chao)大跨度結構。

為(wei)(wei)避(bi)免結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)超長，結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)設縫(feng)分成(cheng)三(san)個區域，并(bing)與其周圍的(de)商業裙房(fang)脫(tuo)開，簡化結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)受(shou)力的(de)復(fu)雜(za)性。其中東(dong)區是三(san)區中最為(wei)(wei)復(fu)雜(za)和(he)獨特的(de)部(bu)分，東(dong)區滑道層樓面(mian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)僅由兩(liang)根V形巨柱支撐(cheng)，側面(mian)大桁架(jia)(jia)及屋(wu)面(mian)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)均支撐(cheng)在滑道層樓面(mian)上(shang)(shang)。巨型柱結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)中心尺寸為(wei)(wei)13.5米，樓面(mian)桁架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)中心線間(jian)距為(wei)(wei)10米，屋(wu)面(mian)桁架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)中心線間(jian)距為(wei)(wei)8米。西(xi)區和(he)中區為(wei)(wei)橫向桁架(jia)(jia)、縱向框架(jia)(jia)的(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)體系(xi)，上(shang)(shang)部(bu)鋼結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)可以看成(cheng)無(wu)柱間(jian)支撐(cheng)的(de)門式剛(gang)架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)體系(xi)，下部(bu)混凝土為(wei)(wei)框架(jia)(jia)結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)(gou)(gou)。 

2.獨特的流線造型

為了飛起(qi)來(lai)的(de)感覺，順應滑雪功能(neng)的(de)需要，雪場擁有異型流線的(de)曲(qu)線造型。這給結構(gou)設計帶來(lai)極大(da)的(de)難點(dian)，質(zhi)量中(zhong)心(xin)和剛度中(zhong)心(xin)距(ju)離較大(da)，結構(gou)不(bu)穩定，受扭嚴重，成為扭轉不(bu)規(gui)則體系。結構(gou)設計通過調整巨柱位(wei)置,減(jian)小(xiao)巨柱間(jian)距(ju)，來(lai)減(jian)小(xiao)質(zhi)量中(zhong)心(xin)與剛度中(zhong)心(xin)之間(jian)的(de)距(ju)離，使偏心(xin)率(lv)由0.25減(jian)小(xiao)為0.14，滿足(zu)0.15的(de)規(gui)范要求。

3.最高單層大跨度建筑

總建筑高度為119.66米，單單V形支撐柱的高度就有87米，總高超過了“神舟十號”飛船和火箭總(zong)裝(zhuang)廠房的(de)(de)93.5米(mi)，相(xiang)當于40層大樓的(de)(de)高(gao)度，戴上了亞洲最(zui)高(gao)的(de)(de)單層建筑的(de)(de)桂冠。這種特殊類型的(de)(de)高(gao)層建筑給結構設計和安裝(zhuang)帶來(lai)了極大的(de)(de)困難。

首先，雪道(dao)最大高(gao)差達(da)到了87米，兩側水平(ping)剛度差異(yi)很大，117米超(chao)長(chang)雪道(dao)樓面存在(zai)近30度的傾角，樓板設計難度很大。其次，結構總用鋼量約為4.2萬噸，超(chao)過鳥巢的用鋼量。

4.基礎設計難度大

結(jie)構不規則(ze)引起的各區域各部位反力(li)不均，巨型框架(jia)柱(zhu)(V形(xing)柱(zhu)）支座反力(li)集中，超大跨度基(ji)礎(chu)抗水平力(li)問題(ti)等(deng)。

基礎設計利用(yong)變剛度調平(ping)理(li)論(lun)，使布樁(zhuang)中心和荷(he)載中心趨向重(zhong)合(he)，盡量減小基礎偏心。筏板基礎代替獨立柱基礎，減小應力(li)(li)集中，并結合(he)不同(tong)(tong)部位的不同(tong)(tong)特(te)點，分別運用(yong)抗水平(ping)力(li)(li)樁(zhuang)及水平(ping)拉梁抵抗和平(ping)衡水平(ping)力(li)(li)。

抵抗和(he)平衡水(shui)平力方式

5.異型超常規節點設計

大跨(kua)度(du)鋼結構一般(ban)用(yong)于(yu)屋面(mian)設計，用(yong)于(yu)樓面(mian)的(de)并(bing)不(bu)常見，雪(xue)面(mian)荷(he)載約為(wei)常規樓面(mian)荷(he)載的(de)4倍(bei)，屬(shu)于(yu)重載大跨(kua)度(du)結構。結構構件尺(chi)寸及節點尺(chi)寸超大，而且種(zhong)類繁(fan)多，關(guan)(guan)鍵(jian)節點多達20余種(zhong)，空間關(guan)(guan)系復(fu)雜，節點受力大，無規范可依。

節(jie)(jie)(jie)點設計通(tong)過Midas Gen和ABAQUS程(cheng)序對關鍵復雜節(jie)(jie)(jie)點進行有限元分析，仿真(zhen)模(mo)擬(ni)節(jie)(jie)(jie)點的(de)受(shou)力(li)和約束邊界條件(jian)，得出節(jie)(jie)(jie)點區域各(ge)節(jie)(jie)(jie)點板(ban)真(zhen)實(shi)的(de)應力(li)狀態，對節(jie)(jie)(jie)點優化或補(bu)強(qiang)提供合理的(de)建議，既(ji)保證了復雜節(jie)(jie)(jie)點的(de)安全，又(you)避免無(wu)依據(ju)地加強(qiang)節(jie)(jie)(jie)點，節(jie)(jie)(jie)約成本。

 節點優化設計

6.復雜的室內功能及空間關系

滑雪(xue)(xue)場不僅僅有(you)(you)它華麗的(de)外表，內部更(geng)是一番(fan)新天地！多條(tiao)不同坡度等級、直彎道(dao)(dao)變化的(de)雪(xue)(xue)道(dao)(dao)，最長(chang)雪(xue)(xue)道(dao)(dao)近500米；山頂設有(you)(you)餐(can)廳(ting)、山坡設有(you)(you)咖啡(fei)廳(ting)，山下(xia)設萬米嬉雪(xue)(xue)樂(le)園和童話城堡，與商業街開窗互(hu)動，再加之雪(xue)(xue)場內部索道(dao)(dao)、魔毯等運輸(shu)設備與冷風(feng)機吹(chui)雪(xue)(xue)機等造雪(xue)(xue)設備，玲(ling)瓏(long)滿目。復雜的(de)標高關(guan)系，特殊的(de)荷載要求，結構專(zhuan)業又是怎樣應對的(de)呢？

結構(gou)專(zhuan)業全程運用(yong)空(kong)(kong)間(jian)建模軟(ruan)件，空(kong)(kong)間(jian)計(ji)算(suan)軟(ruan)件、空(kong)(kong)間(jian)加(jia)工軟(ruan)件，并與Revit軟(ruan)件實現(xian)無(wu)縫對(dui)接，BIM的(de)運用(yong)不僅解決(jue)空(kong)(kong)間(jian)碰撞問題(ti)，為(wei)結構(gou)設計(ji)優化、施工模擬分析提供了強(qiang)有力(li)的(de)平臺。

學道復雜空間關系

館內娛雪項目

7.對抗低溫 鋼結構性能研究

哈爾濱冬季嚴寒，氣溫(wen)可(ke)下降(jiang)到-40℃，雪場的特殊功能(neng)使(shi)保溫(wen)體系置(zhi)于(yu)鋼(gang)(gang)結構(gou)內側，加之高(gao)強度鋼(gang)(gang)材(cai)和厚鋼(gang)(gang)板使(shi)鋼(gang)(gang)結構(gou)脆性斷裂(lie)問題尤其(qi)突出(chu)，研究低溫(wen)下鋼(gang)(gang)材(cai)性能(neng)及低溫(wen)對(dui)鋼(gang)(gang)材(cai)的影響勢(shi)在必(bi)行(xing)。

8.防倒塌設計精細

采用“拆除構件法”對(dui)西(xi)區跨中柱(zhu)及東區巨柱(zhu)進行防倒塌分析，并采(cai)取措施(shi)對(dui)結構進行防倒塌設計。

9.節能減排 綠色建筑

首(shou)先，在方(fang)案階段(duan)由(you)單斜(xie)柱支(zhi)撐優(you)化(hua)為V形柱支(zhi)撐，經計(ji)算，這次優(you)化(hua)共節(jie)約鋼材(cai)1萬噸、基礎(chu)混凝土及預應力混凝土近1萬噸。

其次，在西區和中區沿縱向框架上下層之間設置粘滯阻尼器，形成良好的耗能機制，有效地減小了結構變形，使重要結構構件“大震不壞”，抗(kang)震(zhen)性能高(gao)于國家(jia)標準。同時，減(jian)小了構(gou)件的尺寸，節(jie)約了鋼材(cai)。實(shi)現了結構(gou)設計(ji)上(shang)的綠(lv)色建(jian)筑，對(dui)節(jie)能減(jian)排有(you)著十分重要的意義。

目前，哈(ha)爾(er)濱(bin)萬達(da)茂室內滑雪場已(yi)經進行首次造雪試驗，2017年6月30日將耀世開放。這個夏天(tian)，讓(rang)我們(men)期待與(yu)冰雪結(jie)緣，體驗飛一般的感覺。