有人說，要想了解一座城市的文明和靈魂，就去看看它的劇院。隨著我國城市發展的步伐加快，近年來各類劇院也在全國各地拔地而起。據不完全統計，國內劇院的總數已經超過2000家。設計四院近年來也參與了多個劇院的設計工作，取得了廣泛的市場認可。在今天“七夕”這個爛漫的日子裡，讓我們一同走進幾個劇院，看一看結構“織女”是如何與建築“牛郎”“夫唱婦隨”吧。
泉州大劇院
泉州大劇院屬於福建泉州公共文化中心的核心單體之一，總建築面積43410m2，其中地下2層，地上8層，結構最大高度35.80m。建築外立面造型採用玻璃幕牆+穿孔鋁板的雙層表皮結構，水平方向的波浪形曲線設計表達出舞蹈的節奏與音樂的韻律，也體現出泉州作為海上絲綢之路的文化特點。建築平面由北側室內音樂廳、中部公共大廳和南側歌劇院組成，可滿足大型歌劇、音樂會及文藝演出的需要。
建築平面佈置
典型剖面圖
本項目為A級高度高層建築，主要柱網尺寸8.4×8.4m，標準層主要層高為3.6m~5.4m。考慮到樓板缺失區域較多、建築層高較高，因此採用鋼筋混凝土框架-剪力牆結構體系，在適當部位增加剪力牆以有效提高結構抗側剛度。抗震設防類別為乙類，抗震措施按提高一度至8度考慮。
設計關鍵點1——大跨度構件設計
由於建築室內空間效果需要，上部結構存在較多的大跨度構件，最大跨度達到34m，且荷載較大。設計時針對34m跨度的構件，採用鋼結構平面桁架；對於跨度在20m左右的構件，採用型鋼混凝土框架樑。同時將大跨度構件的抗震等級提高一級，並按照中震不屈服的要求進行性能化設計。
大跨桁架設計圖紙及現場照片
設計關鍵點2——水平力的可靠傳遞
由於建築功能的劃分需要，南北兩個功能區之間僅以少量梁板構件連接，有效樓板寬度小於典型有效樓板寬度的50%。為保證水平力的有效傳遞，將連接處樓板板厚適當加厚，並對開洞區域樓板進行應力分析，滿足大震不屈服的性能化要求。同時在歌劇院觀眾廳等連接處適當增加剪力牆，保證水平力傳遞的連續性。
大震下典型樓板的應力分析
設計關鍵點3——豎向構件不連續
演出廳兩側側臺上方建築功能由側臺上空變成琴房等功能，其上共計5層。從而導致相關區域的框架柱不連續，需進行轉換，而該處水平轉換構件的跨度約有21m。經綜合比較，結合建築牆體採用整層桁架進行轉換。分析設計時，將轉換桁架及與其相連的豎向構件，定義為關鍵受力構件，保證設防烈度地震作用下滿足屈服承載力的控制要求。同時考慮豎向地震作用對結構內力及變形的影響，確保結構安全可靠。
轉換桁架設計圖紙及現場照片
內江大劇院
內江大劇院，位於四川省內江市謝家河片區沱江一段，西臨清溪路，北臨紫霞街。建築根植於內江的穹隆山水, 丘陵壩子，以“琴、臺”為構思理念，因地制宜的整理出多層次的文化平臺，建築宛若一架潔白的鋼琴置於其上。風琴般優雅的表皮，傳遞出音樂的節奏韻味，更有仙子們舞裙襬褶的豔美。
內江大劇院總建築面積32615m2，局部地下1層，地上共6層，結構平均高度33.70m，最大結構高度約42.10m。地上建築依據建築功能主要劃分為三個分區：兩側分別是劇院區和多功能廳，中部為風雨舞臺。三個分區通過設置變形縫形成三個獨立結構單體。其中風雨舞臺單體為混凝土框架結構體系，劇院和多功能廳單體採用鋼筋（骨）混凝土框架剪力牆結構體系，通過在適當部位（樓電梯間、臺倉四角等）增加剪力牆，以有效地提高結構抗側剛度及平面抗扭剛度。
設計關鍵點1——大跨及懸挑構件設計
由於建築室內空間效果需要，上部結構存在較多處的大跨和懸挑部位。劇院觀眾廳跨度31.4米，劇院大廳、舞臺、排練廳上空跨度約20~25米。大跨度構件採用型鋼混凝土框架。
水平構件懸挑部位主要集中在劇院西南側的三層樓面與屋面層，出挑長度8~16.8米。樓層出挑採用型鋼混凝土梁，屋面出挑採用鋼桁架形式，並向內側至少延伸一跨。屋面層的懸挑桁架與內側觀眾廳、入口大廳頂部桁架連接形成整體。
頂層懸挑桁架範圍
頂層懸挑桁架典型剖面
設計關鍵點2——結構動力彈塑性分析
為進一步分析結構在罕遇地震下的抗震性能、計算結構在罕遇地震下的整體控制指標（包括最大層間位移及最大基底剪力）、研究結構關鍵構件在罕遇地震下的塑性損傷情況、針對結構薄弱部位和薄弱構件提出對應的加強措施，對結構進行了罕遇地震作用下的彈塑性補充分析。
分析表明，作為關鍵構件的大懸挑桁架、轉換桁架在罕遇地震下損傷因子不超過0.3，說明大震下大懸挑桁架、轉換桁架大部分處於彈性狀態而不破壞，桁架的鋼結構構件保持彈性未屈服，保證了懸挑端、轉換處豎向荷載的有效傳遞。
典型牆肢受拉損傷因子分佈
典型大跨、懸挑桁架等受拉損傷因子
設計關鍵點3——水平力的可靠傳遞
由於建築功能的劃分需要，劇院區三層以上分為兩個功能區：觀眾區和舞臺區。兩個功能區域之間僅在屋面層形成較完整的樓層平面，其餘樓面均存在開洞較大的情況，整體性較差。為了增強結構整體性，三層和屋面層的樓板厚度局部加強，並按中震不屈服的要求進行樓板應力分析
典型樓板應力分析結果
內江師範學院新校區劇院
該劇院位於內江師範學院新校區的西南側，總建築面積12849.71m2。地上共3層，結構高度24.00m。整體建築平面尺寸約139.1x62m，地上建築依據建築功能主要劃分為二個分區：兩側分別是劇院（1189座），會議中心含一層大報告廳（269座）、小報告廳（106座）及二層音樂廳（561座）。二個分區結構通過設置變形縫脫開，形成兩個獨立結構單體，均採用現澆鋼筋（骨）混凝土框架結構體系。
設計關鍵點——屋蓋鋼結構設計
本項目屋面為弧形坡屋面，象徵著知識海洋上的層層波浪，也寓意著學校的展翅高飛，是項目的重要表現形式之一。結構結合建築造型，採用了交叉管桁架的結構體系。由於建築室內空間效果需要，桁架下部的柱網與桁架存在錯位，同時桁架上方吊掛有雙層的設備平臺，給結構設計帶來了一定的挑戰。
設計中根據建築表皮進行精確擬合，X向的三管桁架和Y向四管桁架作為主要受力桁架，X向桁架的一端採用抗震單向滑動球鉸支座釋放溫度作用引起的應力和位移，其餘支座採用平板鉸接支座。Y向桁架採用平板鉸接支座與混凝土柱頂相連。同時對於有建築功能的區域，根據淨高需求對截面高度進行變截面處理，做到了校園建築經濟、美觀、實用的要求。
屋蓋桁架佈置
桁架典型剖面
結語
劇院——城市的文化客廳與精神堡壘
結構——建築的骨架與支承
靜止的結構，承載著文化的力量
精緻的構件，創造出流動的氛圍
餘音繞樑，金色大廳裡
迴響著設計師們的付出與收穫
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