摘要：本文淺要介紹了國(guó)內(nèi)外開合屋頂?shù)膸讉€(gè)案例和風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
     關(guān)鍵詞：開合屋頂；風(fēng)荷載；雪荷載；地震作用
     一、 什么是開合屋頂
     開合屋頂（Retractable Roof Structure）又稱移動(dòng)開幕，是一種在短時(shí)間內(nèi)（一般為20－25分鐘）部分或全部屋頂可以移動(dòng)或開合的結(jié)構(gòu)形式，它使建筑物在屋頂開啟、關(guān)閉和部分開閉等狀態(tài)下都可以使用，是一種動(dòng)態(tài)建筑。
     體育和游泳運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，建造一個(gè)全天候的屋頂可開合的體育場(chǎng)和游泳館越來越被人們所追求。根據(jù)氣候的變化而開閉的屋頂更能夠滿足人們對(duì)陽(yáng)光、空氣的需要、改變春、夏、秋、冬四季都要通過大型空調(diào)方式來維持對(duì)空氣、溫度和溫度的要求，也節(jié)約了能源。開合屋頂也就應(yīng)運(yùn)而生。
     據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)際上從本世紀(jì)60年代至今已建成200佘座開合結(jié)構(gòu)，但絕大多數(shù)屬于中小型建筑，主要用于游泳館、網(wǎng)球場(chǎng)等體育建筑。從這些工程應(yīng)用中人們已充分領(lǐng)略到這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性：當(dāng)雷雨風(fēng)雪時(shí)將屋蓋關(guān)閉，享受一種溫馨與熱烈；當(dāng)天高氣爽時(shí)將屋蓋開啟后室內(nèi)外融為一體，尤其在夜晚，夜色與燈光融合，更有一種特殊感受。目前開合結(jié)構(gòu)不僅用于體育場(chǎng)館，而且廣泛用于飛機(jī)庫(kù)、商場(chǎng)、廠房及需要晾曬的倉(cāng)儲(chǔ)建筑。近來我國(guó)將開合屋頂用于舊樓改造，改善室內(nèi)的自然通風(fēng)，開拓了新用途。開合屋頂造價(jià)較高、施工難度較大、維護(hù)管理較難，大型開合屋頂更為突出。不少開合屋頂建筑都產(chǎn)生廣泛影響，造成轟動(dòng)效應(yīng)，有的已經(jīng)成為其所在城市的標(biāo)志。
     二、 我國(guó)目前已建的開合屋頂
     開合屋頂在我國(guó)應(yīng)用也是近幾年之事，目前已建成有北京天亞花園和國(guó)家電力大樓的屋頂游泳池的開合屋頂，北京大廈為了防止“非典”，加強(qiáng)自然通風(fēng)，將原建筑固定屋頂改造為開合屋頂。
     三、 開合屋項(xiàng)的發(fā)展
     1950年前的開合結(jié)構(gòu)以小型結(jié)構(gòu)為主，主要用在非建筑領(lǐng)域。1950－1988年發(fā)展以膜褶皺型式的開合結(jié)構(gòu)為主。80年代未90年代初為來的開合屋頂結(jié)構(gòu)思想，均來源于1961年美國(guó)建成的用現(xiàn)代牽引技術(shù)驅(qū)動(dòng)的剛性開合結(jié)構(gòu)的匹茲堡（Pittsburgh）市民體育場(chǎng)，其跨度為127m，由可開合的八瓣不銹鋼蓋組成，至今仍具有開拓性意義|考試|大|。
     之后，世界上建造了上百個(gè)帶有剛性開合單元的開合屋頂建筑。歐洲各國(guó)建造的開合式屋頂特點(diǎn)是，均采用了拱架、拱形網(wǎng)殼、部分球殼或平板網(wǎng)架等剛性鋼結(jié)構(gòu)作為移動(dòng)屋蓋單元的受力結(jié)構(gòu)，由于膜材料輕質(zhì)高強(qiáng)的特性，一般大規(guī)模開合屋頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)都是鋼結(jié)構(gòu)和索結(jié)構(gòu)，上鋪膜材料或輕型板材。屋頂采用張拉索穹頂作為支撐結(jié)構(gòu)，開合屋頂采用半剛性膜屋面，屋頂系統(tǒng)分成若干個(gè)單元片，通過單元片的移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)，使之各片之間搭結(jié)、迭放來實(shí)現(xiàn)屋頂?shù)拈_合。這種開合單元組成的開合屋頂克服了膜褶皺型式開合型式。1989年加拿大多倫多建成了直徑208m的天空穹頂（Sky Dome）多功能體育場(chǎng)，在世界上產(chǎn)生了很大的轟動(dòng)效應(yīng)，掀起了世界上建筑現(xiàn)代大跨度開合屋頂?shù)男吕顺?。該?chǎng)館至今仍作為多倫多申辦奧運(yùn)會(huì)的主場(chǎng)館。日本于1991年建成了跨度136m的阿瑞卡體育場(chǎng)（Ariake Coliseum，）；1993年建成了日本海洋穹頂（Ocean Dome，）；1993年日本又建成了直徑為218m的福岡棒球場(chǎng)（Fukuoka Dome），該館的建成再一次引起了世界的廣泛注意。至此，大跨度開合屋蓋技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善，世界上對(duì)建造大型開合屋頂?shù)囊蓱]逐漸消失，并對(duì)其前景和建造的必要性逐漸看好。1999年美國(guó)建成跨度200m的西雅圖新太平洋西北棒球場(chǎng)（New Pacific Northwest Baceball Park），2000年澳大利亞建成245m乘以215m橢圓形的墨爾本市民體育場(chǎng)（Melbourne Colomial Sladium），2001年美國(guó)建成扇形直線邊長(zhǎng)180m的米勒棒球場(chǎng)（Miller Park），2001年日本建成為2002年世界杯足球賽的大分縣體育場(chǎng)，直徑達(dá)274m.目前，世界上相繼建成或正在建設(shè)的帶有開合屋蓋的大型體育場(chǎng)有近20座。面積超過10000m2的大型開合屋蓋結(jié)構(gòu)有近十座。這些大規(guī)模的開合結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)和規(guī)劃產(chǎn)生了非常好的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效果，其市場(chǎng)越來越好，引起了國(guó)際體育界的廣泛關(guān)注，許多建筑已成為所在地的標(biāo)志性建筑。開合屋頂建筑已成為體育建筑的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)，正在開拓新的應(yīng)用領(lǐng)域，謊稱為“第三代體育建筑”或“現(xiàn)代動(dòng)態(tài)建?！?BR>     中國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)“鳥巢”方案為世界上更大的開啟屋頂2008年北京奧運(yùn)會(huì)主體育場(chǎng)－中國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)的設(shè)計(jì)方案由瑞士赫爾佐和德梅隆設(shè)計(jì)公司與中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院聯(lián)合設(shè)計(jì)，這個(gè)被稱為“鳥巢”的方案，展現(xiàn)了一個(gè)新穎、獨(dú)特、龐大的異型鋼結(jié)構(gòu)建筑物，該方案預(yù)計(jì)消耗8萬(wàn)噸各類鋼材，最長(zhǎng)的一條鋼梁長(zhǎng)300米，平均鋼梁長(zhǎng)度將在50至180米之間，巨型體育場(chǎng)的形象完美純真，外觀即結(jié)構(gòu)，猶如樹枝織成的鳥巢，其灰色礦質(zhì)般的鋼網(wǎng)以透明的膜材料覆蓋，其中包含著一個(gè)土紅色的碗狀體育場(chǎng)看臺(tái)。碗形看臺(tái)可拆可調(diào)，看臺(tái)是一個(gè)完整的沒有任何遮擋的碗形，共分三屋，通過體育場(chǎng)裝立面基本上不需封閉式的外墻，這使得體育場(chǎng)將成為一個(gè)室內(nèi)的賽場(chǎng)。國(guó)家體育場(chǎng)在奧運(yùn)會(huì)比賽時(shí)將容納10萬(wàn)名觀眾，建成后將望成為世界上的可開啟屋頂?shù)捏w育場(chǎng)。需要解決很多技術(shù)難題。