近日，福建霞田文体园体育场内，“噗”的一声闷响，划过天际，“张拉成功了！”现场响起一片欢呼声。

继卡塔尔卢赛尔体育场，援柬埔寨国家体育场，大连梭鱼湾专业足球场之后，北京建工建研院再次完成福建霞田文体园体育场索网张拉，代表着国内首例“一边刚性+三边柔性”边界大跨度斜拉单层正交索网结构顺利成形。

飞腾之力 结构形式世界首创

霞田文体园体育场项目位于泉州市德化县，总建筑面积14690平方米，结构跨度170米×54米。结构整体造型新颖，屋面轻盈飘逸，且富有力量感，如此创新且大胆的结构设计，目前在国内外未见先例。

该体育场在常规单层索网结构形式的基础上，创新性地设计出“一边刚性边界+三边柔性边界”，开敞式的柔性边界采用桅杆+后背索的形式，桅杆支座铰接，用斜索平衡索网的结构受力，进而完美呈现了大跨度、大空间的特点。

“五星挑战” 施工难度国内罕见

针对这一复杂项目，北京建工建研院首次提出“低空索网拼装，提升桅杆间环索，后整体提升正交索网，分步分级张拉稳定索和斜索”的施工方法。

环索的形态呈空间扭曲，从设计和施工角度都对精度要求非常之高，对提升点的设置和提升时机的把握直接影响到结构能否顺利成形。为此，团队反复推敲索网力学模型，从深化设计阶段开始，通过对环索索夹进行优化设计，逐一调整各节点形态；通过全过程的施工模拟，确定了合理的提升张拉工艺，通过斜索和索网提升力来桅杆的变形。施工过程中实时监测桅杆顶部的位移数据，并给出预警控制值，顺利解决了钢桅杆在索网张拉过程中的稳定性问题。

模型试验 为工程实践打下“强心针”

三边柔性一边刚性的边界形式为国内外首创，结构形式的创新也为索网结构的施工带来了极大的挑战，施工方法、措施仅停留在理论阶段，没有现成的经验可以借鉴，控制效果也不好直接预测。

为了确定施工方案的可行，该工程进行了1:10的缩尺模型试验，对不同张拉提升方案模拟，分析结构成型和施工误差敏感性，验证桅杆稳定性措施的控制效果以及动力性能试验和断索分析试验等。最终试验结果很好地吻合了理论计算模型，给实际工程的施工打了一剂“强心针”。同时通过该项目的研究，能够积累同类型索网结构的施工经验，提高建研院在大跨度柔性索网施工领域的技术水平。

智控系统 管控施工过程的“智慧大脑”

为了更好地对施工全过程进行控制，解决目前索结构张拉施工存在的风险大、预测难、智能化程度低等问题，该工程采用了“基于数字孪生的索结构智能控制系统”，将数字孪生技术与传统索结构施工方法、施工工艺相结合，通过设置北斗位移监测系统，实时监测桅杆顶部位移，实现索结构提升与张拉施工过程信息化、可视化、自动化、智能化等，对施工全过程的变形和内力进行实时监控、安全预警、数据智能采集、自动化分析与决策等。

整个项目团队通过前期的周密策划和施工过程的精准控制，最终经过6个多月的奋战，保质保量如期交付了索网施工任务，索力控制在5%以内，位形控制在8厘米以内，受到业主、总包和监理等各方的一致好评。霞田文体园体育场屋面的顺利完工，标志着北京建工建研院空间结构技术再上新的高度。

（盖爽 高晋栋）