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悉尼2000年奥运会主会场结构方案介绍

悉尼2000年奥运会的主会场——悉尼奥林匹克体育场（现称澳大利亚体育场），是当时世界上最具创新性和环保意识的体育场馆之一。该场馆位于悉尼西南部的霍姆布什湾，占地面积广阔，设计精巧，能够容纳超过11万名观众，是当时全球最大的临时性体育场。

为了适应不同赛事的需求，场馆座椅被设计成可移动式，赛后可通过拆除部分座位将容量减少至约83,500个，从而满足长期使用的需要。此外，场馆还特别注重可持续发展原则，在建设过程中大量使用回收材料，并配备雨水收集系统、节能照明设备等环保设施，成为绿色建筑设计的典范。

功能与用途作为2000年悉尼奥运会的核心场地，悉尼奥林匹克体育场承办了开闭幕式以及田径、足球等多项重要比赛。其卓越的声学设计和先进的音响系统确保每位观众都能获得最佳观赛体验。此外，场馆内配备了完善的交通网络和无障碍设施，方便各类人群进出。

奥运会结束后，该体育场继续服务于澳大利亚的各项大型活动，包括国际橄榄球赛、演唱会和其他公共集会。凭借其多功能性和前瞻性设计，悉尼奥林匹克体育场不仅为2000年奥运会增光添彩，也成为现代体育建筑领域的重要里程碑。

悉尼2000年奥运会主会场结构方案介绍

一、澳大利亚体育场简介 澳大利亚体育场投资2.25亿英镑，拥有80000 个固定座位，奥运会期间临时增设了35000个座位。 该体育场在结构上的巧妙之处在于其长16m的悬挑 看台、可滑动的下看台以及300m跨度的轻型顶篷。 该顶篷为半透明的流线型结构，飞架于体育场东西两 侧的看台之上，可为50000多人遮阳避雨。工程用了 100000m3的混凝土和大量的预应力结构，施工情况 见图1。 东面和西面混凝土看台长将近165m，它由三部分 组成：主结构；下看台，一个悬挑16m的半环部分；上 看台。其在南北尽头，当奥运会结束后部分上看台的 座位将撤消，而下看台将继续使用。 整个体育场基础采用钻孔灌注桩，上部东西两侧 看台为预应力混凝土结构东西看台顶篷为钢结构，其 基础有高6m的钢筋混凝土块体砌成的护壁。 运动场的下部观众席包围了整个比赛场地，周长 近600m。所提供的能滑进、滑出的可动平台是后张预 应力混凝土结构。 东西侧两个100m（长）×31m（宽）×12m（高）看台 像一个刚性墙体是一个在滑移操作中不会发生扭转， 翘曲或变形的活动节点的整体结构。根据澳大利亚规 程要求，当椭圆形的场地调整为橄榄球和足球所需要 的矩形场地时，下部观众席可以在埋设于球场下的轨 道上前移。混凝土观众席前部座位的安排最后是用钢 结构解决的。看台典型平面和剖面见图1。 东西侧下部看台的梁浇完后，依次浇筑楼板和阶 梯形座位板，并后张形成整体。内部大厅的楼板一般 为320mm厚的钢筋混凝土平板柱间跨度为7.6m到 15.2m不等，并根据受剪要求采用加厚板或柱帽看台 前部的柱中心距降至7.6m，以减少中部悬挑看台施加 在板上的拉力。 对于混凝土干缩、温度收缩以及位移约束的控制 是必须考虑的重要因素。设计人员本想在板中使用后 浇带以减少板的收缩，但必须考虑施工的可能性及速 度。该方法明显会影响工作的连续性，并拖延板的防 水处理这一关键步骤。最后，特地使用一种低热水泥 和低水灰比混凝土以减少温度收缩及干缩，在柱头细 部构造上也使用了附加钢筋。

楼板的防水是一个很关键的问题，特别是对第一 层的楼板因为它是底层的顶板，也是餐厅的楼面。经 过一系列的实验，防水混凝土中选用了一种毛细孔填 充材料，在保护层中使用了一种亲水性树脂，面层中用 了氟化硅钠，同时，Rockite用于面层颜色。对于其它 楼板根据其位置、面层做法、防爆等级及防水来确定 其外加剂的选用。 对于处于南北端下部的观众席，阶梯是在楼板浇 筑和张拉后浇捣的，这就产生了一个贯穿整个板的水 平节点。由于该节点无需传递纵向剪力，且看台阶梯 为非结构构件设计的故对其进行了简化处理。 二、悬挑的中部观众席 悬挑16m的看台是一系列从主看台悬挑出的钢 桁架，并与层3～5的楼板连接在一起。这些桁架覆盖 着团体包厢，同时支撑着从中部看台楼板伸出的混凝 土座位平台。 该悬挑结构给交错的楼层施加了相当大的压力和 拉力。它通过层3楼板将压力传递至主要核心结构 拉力则传递给层45楼板。这些楼层混凝土板的抗拉 能力远远超出悬挑结构施加的拉力。最上两层楼板通 过高强钢筋后张拉并固定悬挑结构，同时将拉力传到 楼板的后部和核心结构。 施工时悬挑结构用大空心钢柱支撑着，直到高屈 服钢筋通过连接件与主要核心结构连接上并受力。为 保证荷载从支撑逐步过渡到核心结构，对它们必须慢 慢放松。每根支撑都置于一个装满砂子的钢筒内，当 筒内的砂子逐渐减少支撑也平稳下沉这就让中部的 看台部分慢慢悬挑，同时控制体育场结构和楼板参与 作用。通过这种控制方法，相邻桁架的变形差小于 7mm，而整个中部看台的变形不大于20mmo 三、核心结构 东西看台两侧各有四个核心结构支撑看台：两个 位于看台尽头，是圆形的，有从不同角度都能看到的外 部坡道供观众走动；其余两个则位于中间，是矩形的 其内有楼梯、电梯、设备井和自然通风井。除抵抗风荷 载和地震荷载这些核心结构还抵抗中部看台巨大的 倾覆荷载。因为这些核心结构要抵抗这么大的倾覆变 形就必须通过竖向预应力将中部看台锚入核心结构 并控制悬挑末端在长期荷载作用下的变形。这就意味

着在中部看台悬挑结构的所有支撑拆卸前核心结构 必须施工完并施加上预应力。应力分三个阶段施加到 层3～5楼板和核心结构上，以便荷载逐渐由悬挑结构 本身承担。 看台的中部核心结构是用滑模施工的，螺旋形坡 道部分则是用跳模施工，以保证螺旋形坡道钢筋的精 确放置。端部的核心结构则是一层接一层地用传统方 法施工，以便于中部悬挑结构斜梁的浇捣和屋顶雨篷 后部拱形梁的锚固。在墙中埋设供后张用的水平和竖 向管，并使之穿过上下钢筋层这就使得整个核心结构 部分的施工变得更复杂。水平受力筋是直径32mm的 高强钢筋，它们穿过预留管并锚固于核心部分的墙体 上。连接件将核心结构部分的水平受力筋与层45受 拉部分楼板中的钢筋相接。钢筋连接在一起且楼板和 核心部分浇筑完毕后在预埋管灌浆前sjg 38-2017 深圳市房屋建筑工程海绵设施设计规程，即给钢筋施加 预应力，以与悬挑部分支撑的拆卸相协调。 四、抗推力结构与屋面桁架 支撑屋面桁架的抗推力结构必须抵抗很大的剪力 和弯矩。从结构上说将桁架直接立于地面更有效，但 那样会阻碍行人在这些区域的活动，让人难以接受。 最终的设计是将弧形节点立在高于观众活动区16ml 的地方。22400kN的弧形桁架作用力通过一个连接

在屋顶铰节点上265mm的抗推板传到抗推体。抗推 体基础作用在一些直径1.5m的斜桩和直径3m的垂 直桩上。如此大体积的抗推体，其混凝土内部可产生 很高的温度梯度如果没有限制峰点温度的相关措施 很可能产生裂缝。为了减小温度裂缝的危险，模板和 混凝土表面都覆有箔状绝热棉絮，同时使用含65%矿 渣的低水化热水泥。这就可以将混凝土内的温度差限 定在22℃这个允许的范围内。当模板拆除后，混凝土 表面没有任何开裂的迹象。 壮观的双曲抛物屋面以300m的跨度飞架于体育 场上，形成一个可让5万名观众免受日晒雨淋的优美 顶篷。屋面结构是由内侧边缘的三棱柱形桁架和外侧 桁架支撑着；荷载通过上看台和V形支撑传给下面的 柱子。两个巨大匀称的桁架拱镶嵌在屋顶的内边缘 可增加屋顶内侧的稳定性。屋面顶篷是由上、下两层 钢管组成，它们以10m的格构相互斜支成四面体，形 成一个球铰格构。该结构横跨于前后桁架之间，它的 上表面由具有最佳遮蔽和透光效果的流线型半透明多 元碳薄片面板覆盖。其双曲抛物面形状由一系列直线 组成因而具有最大的标准化优点。尽管其跨度较大 但自重只有90kg/m²。