成都鳳凰山足球場背景如同調色盤一般的，造型出色，獨樹一幟。建筑面積約13萬平米，是一座滿足FIFA標準、有6萬個座位的專業足球場，是2023年亞洲杯成都賽區主場館。

該工程結構平面為類橢圓，南北向長軸直徑279m，東西向短軸直徑234m，結構關于長軸對稱，北高南低，屋蓋罩棚最大懸挑長度64m，最小懸挑長度55m。罩棚體系是由索桿系、外壓環梁、剛性內拉環桁架組成的國際首例環形剛性內拉環索穹頂結構。索穹頂區域屋面采用單層索網支承的ETFE膜結構，透光性良好，總面積25000平米，透光率高達40％，拉索與屋面膜結構相得益彰，充分體現了結構之美與建筑之美。

圖1 成都鳳凰山足球場

1）結構整體概況

成都鳳凰山足球場屋蓋由3部分組成，分別為：

① 足球場內部看臺罩棚采用環形剛性內拉環索穹頂結構，Levy型網格，兩環環索，其中內拉環為三角立體桁架；

②  足球場外部屋蓋采用雙層正放四角錐形成的網架，該區域采用焊接球節點連接；

③  足球場結構外立面采用實腹式鋼柱與鋼梁結構。

圖2 足球場結構三維示意圖

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圖3 足球場拉索節點構造圖

索穹頂外連鋼壓環與內置鋼拉環鋼材材質為Q420B；其余構件、球節點及連接板材質均為Q345B。脊索、斜索和環向索均采用密封鋼絞線索并采用鋅-5%鋁-混合稀土合金鍍層進行防腐。索體彈性模量1.60×10⁵MPa，鋼絲抗拉強度等級為1570MPa；索頭為熱鑄錨叉耳式連接件，索頭承載能力應不低于索體承載力。

2）結構設計重難點

① 所有國內外已建的索穹頂結構均用于封閉屋蓋的體育館建筑中，成都鳳凰山專業足球場首次將索穹頂結構用于非封閉的罩棚中。提出了大開口內環鋼桁架索穹頂結構、建立了非對稱大開口索穹頂結構的找力方法、研發了復雜邊界條件大開口索穹頂的設計方法、發展了索穹頂結構的應用范圍。項目通過在專業足球場屋蓋中部大開口邊緣位置設置內環鋼桁架，彌補了由于大開口對索穹頂結構剛度與整體性的削弱，保證了張力結構的力系有效傳遞；通過采用葵花型布置索穹頂結構并經過找力分析及施加合理預應力，解決了由于結構不對稱、整體結構斜置以及復雜邊界導致的結構受力不均勻問題。

② 成都鳳凰山專業足球場屋面系統采用全國最大的單層索系支承ETFE膜結構。充分發揮了膜材輕質跨度大的優點，不僅建筑效果通透，且大幅減小了對主體結構的作用。同時，通過拉索在初應力狀態下的抗扭轉試驗，采用單向鏈桿轉動的穿心千斤頂試驗設備，驗證了主結構拉索構件解索的風險及拉索在初應力狀態下的索夾抗滑移能力。實現了高支撐索膜分離的節點設計，突破了傳統的索膜貼合設計，實現了建筑屋蓋曲面自由光滑的造型要求。

環形剛性內拉環索穹頂結構的力學性能目前尚缺少系統的理論分析，特別是在施工階段分析及施工方法的創新研究目前尚無工程經驗，由于內拉環的尺寸及剛度尤為特殊，在施工過程中需考慮其對施工過程產生的形態及內力的影響。借鑒索穹頂塔架提升索桿累積安裝方法，該工程提出內環桁架豎向提升+索網斜向牽引提升交替施工方法，與索穹頂無支架提升牽引施工方法對比列于表2。

考慮索工裝長度優化確定、內環桁架單側牽引提升防扭轉問題、脊索錨接時機優化三個關鍵問題，確定采用內環桁架豎向提升+索網斜向牽引提升交替施工方法，開創性采用牽引下層索網整體提升和張拉雙層索網結構的施工方法，工裝減量，無二次轉移設備，施工高效，并能夠解決內拉環桁架單側偏心提升扭轉控制，索網組裝牽引提升中的位形控制，脊索錨接時機等關鍵問題。

內環桁架豎向提升+索網斜向牽引提升交替施工方法總流程如下：

第一步，原位安裝外壓環，低空拼裝內拉環、組裝上層索網（圖4a）；

第二步，交替提升內拉環和索網，累積組裝撐桿和斜索（圖4b）；

第三步，牽引力由上層索網轉移至下層索網，牽引下層索網整體提升至上層索網的外端索頭靠近外壓環，將上層索網的外端索頭與外壓環錨接（圖4c）；

第四步——張拉外斜索，與外壓環錨接，提升架卸載，整體結構成型（圖4d）。

圖4 內環桁架豎向提升+索網斜向牽引提升交替施工方法示意

拉索詳細施工步驟如下：

第1步組裝上層索網。在原位安裝外壓環并在低空組裝上層索網，在外壓環上安裝牽引設備和主牽引工裝索，在主牽引工裝索的中部安裝前次工裝錨具和前次反力工裝，將上層索網外端索頭與前次反力工裝連接；

圖5 組裝上層索網示意圖

第2步組裝撐桿和下部索網。隨牽引設備工作，上層索網逐漸被提升，隨之組裝上層索網下方的撐桿和下層索網，主反力工裝安裝在下層索網的外端索頭上，并在主反力工裝上安裝主工裝錨具與主牽引工裝索端連接；

圖6 組裝撐桿和下部索網示意圖

第3步牽引力轉移。牽引設備繼續工作，主牽引工裝索力由上層索網轉移至下層索網，下層索網逐漸受力剛化，由懸吊轉為托舉狀態，而上層索網逐漸減力軟化；

圖7 牽引力轉移示意圖

第4步牽引下層索網整體提升至上層索網的外端索頭靠近外壓環。牽引設備繼續工作，下層索網托舉撐桿和上層索網整體提升；待上層索網的外端索頭靠近外壓環，此時上層索網已處于松垂狀態，將次牽引工裝索與次牽引臺座連接，然后卸除前次反力工裝；

圖8 牽引下層索網整體提升示意圖

第5步將上層索網的外端索頭與外壓環錨接。伴隨牽引設備繼續工作通過次牽引工裝索將上層索網的外端索頭與外壓環錨接，然后卸除次牽引工裝索、后次工裝錨具和后次反力工裝；

圖9 上層索網錨接示意圖

第6步張拉下層索網整體成型。牽引設備繼續工作，待下層索網的外端索頭靠近外壓環，此時整體結構被施加預應力，將外端索頭與外壓環錨接就位，結構施工成型，最后卸除主反力工裝、主工裝錨具、前次工裝錨具、主牽引工裝索和牽引設備。

圖10 張拉下層索網示意圖