主题公园单体结构设计特点及发展趋势

分类：论文范文 发表时间：2021-07-10 11:16

　　摘要：近年来随着人们对文化旅游需求的持续增长，主题公园工程在土木工程界开始得到关注。与常规的结构设计相比，主题公园中建筑单体的结构设计具有特殊性。本文首先通过介绍主体-包装整体分析模型阐明了包装材料、包装结构和主体结构之间的关系，然后分别归纳总结了主题公园单体结构的主体结构设计特点和包装结构设计特点，最后展望了在主题公园建设中对新型结构技术应用的发展趋势。本文对主题公园单体结构设计进行了系统的总结分析，可以为结构工程师提供借鉴并促进我国土木工程界对主题公园工程研究工作的开展。

　　关键词：主题公园；结构设计；钢结构；混凝土结构；发展趋势

　　1前言

　　主题公园是根据某个特定的主题，采用现代科学技术和多层次活动设置方式，集诸多娱乐活动、休闲要素和服务接待设施于一体的现代旅游目的地。它是根据特定的主题创意，主要以文化复制、文化移植、文化陈列以及高新技术等手段、以虚拟环境塑造与园林环境为载体来迎合消费者的好奇心、以主题情节贯穿整个游乐项目的休闲娱乐活动空间[1]。最新调查显示，近年来人们在休闲娱乐中对主题公园的需求一直在持续增长[2]。作为旅游业创新发展的重要业态，建设主题公园可以应对社会对文化旅游的需求日益增长的形势，同时可以有效缓解旅游业对自然景观资源所带来的压力，从而促进旅游经济的可持续发展。其工程规模可以分为特大型、大型、中小型。

　　2主体-包装整体分析模型

　　主题包装是主题公园中建筑单体的重要组成部分，分布于建筑单体的外立面以及室内主要迎客面。一般情况下，包装材料的自重及其所承担的外荷载首先通过连接件传递到包装次钢结构，包装次钢结构进一步通过可靠连接将内力传递至包装主钢结构，如图2所示。包装材料的种类主要包括主题雕塑砂浆（ThemeCementPlaster，简称TCP）、纤维增强复合材料（FiberReinforcedPolymer，简称FRP）、玻璃纤维增强混凝土（Glass-fiberReinforcedConcrete，简称GRC）、聚苯乙烯泡沫（ExpandedPolystyrene，简称EPS）、仿真植物等。TCP材料需要喷涂在钢筋网片上，然后进行雕刻施工，钢筋网片通过焊接固定在包装次钢结构之上[1]。由于FRP和GRC材料中的纤维可以承受一定的拉力，故可以将二者进行模块化加工并在其背面分布钢龙骨，然后采用连接件将龙骨装配在包装次钢结构之上。EPS材料则非常轻质，一般可以直接与包装次钢结构连接。根据包装专业的要求，次钢结构构件的长度（l1），即包装材料与主钢结构构件之间的距离，一般可以在0.3~1.5米之间；次钢结构构件之间的距离（l2）一般可以在0.6~0.8米之间；如图2所示。

　　3主体结构设计特点

　　在常规结构设计的基础上，主题公园中建筑单体的主体结构设计具有以下特点：（1）当包装钢结构支承于主体混凝土结构时，宜在支座处设置略高于建筑完成面的钢筋混凝土反墩，如图5所示。该措施可以方便包装钢结构的现场定位施工，能够使预埋件的锚筋避开钢筋较密的区域，还有利于实施简捷有效的建筑防水做法。（2）为了满足主体-包装整体分析模型的计算条件，反墩应支承在混凝土梁或柱之上；当支座反力较小且不影响整体模型计算时，反墩也可以支承在混凝土板之上，并需要验算混凝土板的受冲切承载力。（3）当包装钢结构的支撑构件落在主体混凝土结构的立面时，钢结构的埋件宜设置在主体混凝土梁或柱的侧面，尽量避免设置在建筑填充墙的侧面。（4）当主题包装造型比较规则时，包装次钢结构可以直接与主体结构相连，从而省略包装主钢结构。（5）主体结构需要满足对大型游乐设备吊装及安装的要求。（6）当建筑填充墙表面具有较重的主题包装时，尚需验算墙体的稳定性。（7）当部分主体结构与艺术相结合时，裸露的结构带有天然的美感，可以无需外包装包覆。

　　4包装结构设计特点

　　钢结构的良好施工性能可以较好地适应于主题包装复杂多变的形态，图6以大型假山为例对此做出举例说明。王波等[1]对主题公园中大型TCP假山的结构形式和施工工艺进行了研究，结果表明采用钢结构作为支撑结构可以使主题公园塑石假山具有较好的施工性能。在常规结构设计的基础上，包装主钢结构的设计具有以下特点：（1）包装主钢结构需要结构工程师在主题包装三维模型里进行具体的结构布置，必须同时满足外包装的造型要求、包装次钢结构尺寸限制的要求、主体结构尺寸限制的要求、钢结构深化设计和加工制作的可行性要求以及结构受力合理的要求。（2）包装钢结构通常位于室外，并且包装材料并不能对其提供足够的保护，故需结合当地的气温资料和钢结构合拢温度计算结构的温度作用效应，还需进行防腐设计。（3）对于超长的包装钢结构，合理地设置温度缝可以有效减小温度作用的不利影响。（4）包装钢结构宜充分利用主体结构对其所提供的支撑作用，这可以有效地节省用钢量。

　　结语

　　随着我国城乡居民生活水平的提高，近年来出现了大量主题公园工程。主题公园中建筑单体的结构是包装材料、包装结构和主体结构组合而成的有机整体，相应的结构设计工作具有值得注意的特点。故本文首先介绍了主题公园单体结构的主体-包装整体分析模型，然后分别阐明了主体结构设计特点和包装结构设计特点，最后展望了在主题公园建设中对新型结构技术应用的发展趋势。本文旨在为结构工程师在进行主题公园单体结构设计时提供借鉴并促进我国土木工程界对主题公园工程研究工作的开展。

　　参考文献

　　[1]王波，吴哲，吴朝强，等．主题公园塑石假山施工关键技术研究[J]．工业建筑，2016，46（9）：122-125，98．

　　[2]MilmanA,TasciADA,WeiW.Crowdedandpopular:Thetwosidesofthecoinaffectingtheme-parkexperience,satisfaction,andloyalty[J].JournalofDestinationMarketing&Management,2020,18:100468.

　　[3]住房和城乡建设部．纤维增强复合材料工程应用技术标准：GB50608-2020[S]．北京：计划出版社，2020．

　　[4]刘宗全，岳清瑞，李荣，等．全FRP筋混凝土梁斜截面承载力研究进展[J]．玻璃钢/复合材料，2017（1）：109-115，35．

　　刘宗全1,2岳清瑞3李荣1,2曾昭波1,2丁一1,2

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