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一、工程概况 天津博物馆工程坐落于天津市河西区友谊路与平江道交口处，占地5.02公顷，建筑面积35000m2，地上三层，檐高33.4m，按使用功能分为陈列展览区、藏品库房区、图书资料中心、办公与技术用房和设备用房五大部分。 主体结构基础采用钢筋混凝土灌注桩，承台地梁基础。首层、二层为钢筋混凝土框架结构，屋盖为螺栓球网壳结构，正立面为中央幕墙钢结构和侧幕墙钢结构。外檐为天鹅颈玻璃幕墙、105°斜幕墙，屋面为压型钢板保温防水层和镀瓷铝板面层。 天津博物馆作为我国北方唯一的仿生薄壳式建筑，充分引用仿生原理，借鉴天鹅自然合理的骨架结构，以极具震撼力的表现手段赋予了建筑外形和城市景观以活力。该工程作为天津建筑发展史上的里程碑，成为了天津市主要的标志性建筑之一。 二、新技术应用与科技创新 (1)博物馆工程的屋盖结构是国内平面尺寸最大的空间网壳结构之一，首次采用了多点二力杆加周边斜撑的支撑体系。由62个钢柱支撑，32m高网架可自由伸缩，形成可“呼吸”的大跨度空间结构，这种大跨度可“呼吸”的标志性建筑在国内是第一次应用。 (2)首次在国内采用了施工难度大、标准高、效果突出的清水混凝土做法，第一次在中国真正实现了清水混凝土的梦想。 (3)本工程球形屋面采用的镀瓷铝板是用无机材料做成的，在大规模的屋面工程中采用，在世界范围内还是第一次。 (4)板铰节点体系构造简单、概念明确且造价低，天津博物馆中的应用是国内首次。同时本工程螺栓的最大直径用到了76mm，填补了相关设计规范的空白。 (5)天津博物馆前厅和内部展厅的连接处，设计了六面与水平成78°角、30m高、天鹅羽毛状的斜墙。 (6)本工程建筑平面为月牙形，半径83m，由于二层平面缩进后小于首层平面，不能实现垂直引测，因此研究设计了外控法平面控制网方案。通过工程实践，有效地解决了通视、圆周测量和垂直引测的难题。 (7)博物馆前厅10组用于支撑天鹅颈钢梁的钢筋混凝土V形柱，矢高8～12m不等，截面由800×800变到500×500，其轴线与水平面的倾斜角度和转角均不相同，利用空间解析与向量投影定理的原理研究出空间平面投影定位法。施工中采用混凝土配合比设计、开仓分段浇筑等技术措施，达到了清水混凝土柱的预期效果。 (8)屋顶结构为双层螺栓球节点球面钢网壳，跨度186m,矢高2m，安装高度3～30m。根据圆缺形球壳覆盖1～3层，支撑点分散等特点，我们研究了超大屋顶网壳采用阶梯形脚手架，径向单元拼装，扇形分段校正技术，具有因地制宜的独特性和创新性。 (9)总长度超过200m的直径700mm的大拱，连接采用了相贯节点的构造，拱梁施工。采用环向分节安装、空中定位新技术。在拱梁的根部采用了铸钢节点。此外，为抵抗网架巨大的水平推力，支承铸钢节点的下部混凝土结构还采用了沉井技术。 (10)天鹅颈钢结构由十组双向弯曲变截面箱形钢梁组成，针对箱型梁空间弯曲大、加工难，空间落差大、安装难的特点，我们研究了立体胎模加工技术和空中倒钩吊装技术。 (11)屋面防水保温采用双层压型钢板加岩棉保温的构造，总面积15800m2，径向最长89m，防水要求高，为此研究设计出锥度带肋径向通板新工艺。 (12)正立面玻璃幕墙面积8900m2，中央幕墙为扇形凹曲面，两侧幕墙为圆锥曲面。采用平板玻璃要达到曲面平滑的效果，施工中与设计结合研究出曲面玻璃幕墙施工技术，解决了这一难题。 三、获奖单位 天津六建建筑工程有限公司 天津大学建筑工程学院 天津市建筑设计院 天津博物馆筹建办公室 |
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