一、引言
 
    2012年伦敦奥运会的比赛场馆包含了新建场馆、已建成的场馆以及英国一些著名的景点中设置的临时场地。伦敦奥组委坚持可持续发展的理念，临时场馆在奥运会后将被拆除，所用建材和其他设备将在奥运会结束后在英国其他地区重新使用。而新建的永久性场馆也将成为伦敦奥运会为英国留下的宝贵遗产，为当地的社区服务。许多场馆都使用了最新的科学技术，并使用环保材料建成，通过设计增加自然光的利用，把科技和环保完美结合了在一起。
 
    伦敦奥运会的比赛将在34个体育场馆举行，其中32个竞赛场馆、两个非竞赛场馆。14个新建体育馆中有6个永久性场馆，8个临时场馆或场地。这34个场馆分布在伦敦奥林匹克公园、伦敦市区以及英国其他地区。其中，奥林匹克体育场、水上运动中心、篮球馆、小轮车赛道、曲棍球中心、自行车馆、水球馆和手球馆坐落于奥林匹克公园内。奥林匹克公园于2005开始筹建，2011年基本竣工。伦敦市区的场馆有伯爵宫、ExCEL体育馆、格林威治公园、汉普顿宫、皇家骑兵卫队阅兵场、海德公园、罗德板球场、北格林威治体育馆、林荫路、皇家炮团军营、温布利体育馆、温布利体育场以及温布尔登网球场。英超豪门的主场将举办伦敦奥运会足球比赛，皮划艇的比赛也将在伦敦市外举行。此外，伦敦奥运会后，小轮车赛场将同山地自行车赛场以及场地自行车赛场组建成自行车公园。
 
    本文重点介绍奥林匹克体育中心、奥运水上中心、室内自行车馆、篮球馆、温布利体育场、千禧穹顶、温布尔登网球中心7座场馆工程及其结构体系等。
 
    二、奥林匹克体育场
 
    2012伦敦奥林匹克体育场由建筑师Populous和结构工程师BuroHappold设计，Watson钢结构公司承包施工。体育场屋顶覆盖面积超过2.45万平方米，共设置8万座位，永久座位约为2.5万个，奥运会及残奥会的开闭幕式及田径比赛将在该场举行。
 
    体育场主体结构可分为四部分：底层永久性混凝土看台、临时钢桁架支承看台、索网屋盖和顶部灯塔支承系统。
 
    体育场建设很好地贯彻了可持续发展的理念，堪称绿色建筑的典范，为了解决场馆的赛后利用和奥运遗产保存问题，奥运会后体育场将保留2.5万个永久座位，永久座位的看台为钢筋混凝土结构。
 
    体育场主体采用钢结构，总用钢量1万余吨，单位面积用钢量90公斤左右。支承5.5万个临时座位的看台由钢桁架托承。
 
    屋顶采用轮辐式索网结构，通过张拉内环索、外环桁架间的劲向索使结构成形并提供结构承载刚度，径向索和环向的张拉索是通过铸钢节点连接。索的预应力也可为压环桁架提供几何刚度，避免桁架的整体屈曲。体育场索网屋盖沿径向等间距设置28根主索支承屋面系统，同时在各主索间共设置84根副索支承聚酯纤维涂层的PVC屋面。临时性看台和上部的屋盖系统在奥运会结束后将拆除，在钢筋混凝土看台上部替换为永久性屋盖。
 
    为保证开闭幕式和比赛时的效果，体育场架设了14座灯塔。灯塔距屋面的高度近30米，在塔架顶部沿体育场布设封闭的环向次索，张拉环向次索和斜向水平副索与体育场外缘压环桁架形成稳定的索系支撑结构。
    三、奥林匹克水上运动中心
 
    奥林匹克水上运动中心是2012伦敦奥运会和残奥会的标志性建筑，由著名建筑师ZahaHadid设计。奥运会期间，水上运动中心将成为游泳、残奥会游泳比赛、跳水、花样游泳以及现代五项游泳比赛的赛场。水上运动中心可谓是伦敦奥林匹克公园的“大门”，到时预计有2/3的观众将由场馆北侧的人行桥进入奥林匹克公园。
 
    伦敦水上运动中心的设计灵感源于流动水面的几何形状，建筑造型优美，与奥林匹克公园内的其他景观保持协调。波浪形的屋顶宛若地面掀起的涟漪，将水上运动中心训练池、竞技池和跳水池包裹其中。水上运动中心位于奥林匹克公园的东南边界，与新建的进入公园的步行大道毗邻并垂直于斯特拉福特大桥。
 
    由于受奥林匹克公园的场地限制，水上运动中心的设计和建造极具挑战性。奥林匹克水上运动中心位于东侧铁路线和西面河之间的狭小范围里。两个新建的电缆管道从中心下面通过，场地的北面紧临跨越斯特拉福特河和铁路线的斯特拉福特大桥。
 
    在奥运会比赛期间，奥林匹克水上运动中心的两翼将会临时加建由两个楔形块体组成的“翅膀”，使之从空中看上去宛如一只展翼滑翔的蝠鲼。两个加建的体块内各设约7500个临时座椅，使场馆总容纳量符合奥运会要求。奥运会结束后这两个附加物会被拆除，使水上中心保留在2500个坐位。
 
    水上运动中心的屋顶被很多英国建筑师评价为是英国最复杂的结构工程。长160米、宽90米、重达2800吨的屋顶钢桁架由10根弧度和截面高度不同的纵向主桁架和横向次桁架组成网格结构。屋盖南侧柱与北侧钢筋混凝土墙间的跨度为120米，屋盖的中心区域由主桁架间的简单桁架支承，翼展区由拱和压箍组成的复合结构伸展入核心区承托，翼展区沿外围桁架的纵向拉索与横向（翼展最宽点）拉索平面拉结以提高结构刚度。屋盖的北端支承于固定球铰支座，南端由沿混凝土墙顶的3个滑移球铰支座支承，其中中心支座仅可沿结构的纵向轴线滑动。
 
    在比赛期间搭建的临时看台为可拆卸结构，水上运动中心的总座位数可从2500个固定座位增加到举行盛大比赛时的1.75万个座位，该结构由栓接钢支撑框架构成。临时看台为框架体系，西侧跨过waterworks河，东侧看台向奥运公园的环形路悬挑，利用胶合板固定于梯形型钢上形成临时座位。
 
    四、篮球馆
 
    篮球馆是为奥运会新建的临时场馆，奥运会的篮球和手球比赛及残奥会的轮椅篮球与轮椅橄榄球将在该场馆进行。在英国建设100米跨度、有1.2万个座位的临时场馆尚属首次。篮球馆在建设初期考虑了以下三类方案：一是使用现有的室内体育馆；二是在奥林匹克公园以外建一个永久性的新遗产赛场；三是在奥林匹克公园建设可重复利用的临时场馆，最终选择了第三方案。
 
    篮球馆的结构设计淡化了临时建筑的概念，通过结构设计的方法创新实现场馆体积最小化，提高投资效益。篮球馆结构最终设计方案采用了经典的等截面的正交网格，但在转角处倾斜成45°，普通观众座位沿斜面布置，满足最低视线60°的要求。场馆中的看台设计独立的单元，球馆的围护结构采用PVC骨架膜。
 
    篮球馆的设计实现了结构的可拆卸、可重复利用，重新定义了临时结构的概念，合理地解决了设计年限和荷载取值问题。（待续）
《中国建设报》