用创新的思维，赋予空间以生命，用精准的分析，勾勒出空间的轮廓。我们探索结构设计的无限可能，将结构的力量与建筑空间的美学和谐统一。
作为一支以年轻活力和拼搏精神为驱动的工程师团队，我们以工匠精神为核心，传承经典，精益求精，勇于创新，开拓未来。
我们相信，通过团队的共同努力，能够将每一个建筑灵感都转化为现实，让每一项作品都成为时代的印记。
空间结构成就建筑之美，是我们的追求，也是我们的承诺。
——空间院
01
历史传承 /About
上海院空间结构设计研究院（以下简称“空间院”）的历史脉络可追溯到上海院创立之初，当时设立的空间结构专项技术研究部门标志着我国在该领域的早期探索。以时任上海院院长、总工程师姚念亮为代表的一批资深专家，为上海院在空间结构设计领域积累了深厚的技术积淀和人才储备。
从上世纪60年代亚洲跨度最大、我国首个三向网架的上海文化广场，到70年代可容纳万人以上的上海体育馆，再到80年代成功举办世界杯跳水赛的上海游泳馆，直至90年代标志性建筑如上海八万人体育场、上海科技馆等，每一次技术突破都镌刻着时代的印记。
上海体育馆全体设计人员（1974年）
进入新世纪，我们更是不断突破自我，于2014年成为上海市科委分管的上海建筑空间结构工程技术研究中心依托单位，是我国空间结构工程领域新技术和新产品的研发与推广中心。2021年，以空间所为基础重组为“空间结构设计研究院”。在首任院长、全国工程勘察设计大师李亚明和现任院长、上海市工程勘察设计大师贾水钟的带领下，凝聚了一批有专业知识、责任意识、创新思维的中青年优秀工程师，形成了以结构技术创新、外表皮与结构一体化设计及“结构即建筑”创意落地等特色的专项团队。
02
创新动力 / Innovations
传承与发扬
结构体系创新：新型结构体系伴随着建筑审美和形式创新而出现。空间院开展以高强低碳材料、高效结构体系为导向的空间结构研究，开发空间结构新技术、新材料，形成创新技术的理论、设计方法并应用于设计实践。
世博文化公园双子山
国内第一座高度超过40米的人工仿自然山林。采用空腔造山方式搭建，由48m高的主峰和37m高的次峰组成。
采用创新结构体系：PEC框架-剪力墙结构体系，是国内最大规模的PEC结构体系建筑，也是PEC结构体系在国内大型公共建筑中的首次应用。
表皮结构网格
6组足尺大截面PEC梁、2组PEC梁柱节点试验，论证了大截面PEC梁计算理论的适用性，为PEC体系由住宅及小体量建筑向大型公共建筑推广应用奠定基础。
太原植物园
太原植物园位于山西省太原市晋源区太行山脚下，是山西省唯一集科学研究、科普教育、园艺观赏和文化旅游于一体的综合性植物园。
建筑造型为“贝壳”形状，最大单体南北向跨度89.5m，东西向跨度83.4m，最大高度29.5m。
结构体系三维示意及有限元模型
采用双向三层木梁交叉叠放形成网壳结构+双向斜交拉索新型结构。
胶合木叠放搭接节点
可调支座节点
针对该体系开发出木结构杆件“Z”型拼接节点、木梁双向叠放剪式铰接节点、可调支座节点以及连接木梁和双向拉索的拉索拉杆节点，并进行了“Z”型拼接节点轴向拉伸试验和层杆件叠放正交节点主向剪切试验。
枣庄体育场
图源：UDG联创设计
枣庄体育场罩棚是目前国内最大的平面椭圆形、空间马鞍形索桁结构之一。
图源：UDG联创设计
屋盖罩棚结构平面呈椭圆环形，长、短轴尺寸分别为256.8m和235.0m，屋面呈马鞍形布置。
采用轮辐式马鞍形全张拉结构体系，发明了全张拉索桁建筑结构体系及其形态调节方法，创新性采用双向菱形交叉索网为上弦，内环上下弦之间设置单向预应力斜索，研发了克服较大不平衡力索夹。
针对体系中环索索夹的不平衡力，研发出有自锁机制的高抗滑移性能的索夹，通过试验验证了索夹设计原理的正确性和使用的可靠安全。
上海图书馆东馆
上海图书馆东馆是国内单体面积最大的公共图书馆，结构高度49.5m。
上部结构主楼为16.8mx16.8m规则柱网，三层及以上外围一圈悬挑尺寸最大为16.8m。
吊柱节点及悬挑桁架模型
核心区域采用框架（劲性柱+钢梁）+剪力墙（设置钢板）结构体系，大跨外挑区域研发了“多层斜向拉杆吊挂”结构体系，通过屋顶悬挑桁架吊挂下部五层荷载，实现了建筑悬浮效果，节约了内部阅览空间。
外表皮与结构一体化设计：研究空间建筑结构与围护表皮一体化及信息化、智能化集成技术；应用工业互联网技术，通过大空间建筑的健康监测与可视化监控相结合，研究建筑全生命周期中，结构和围护的性能损伤和退化的识别、评估和预测，为建筑设计化繁为简。
上海温室花园
上海温室花园位于上海世博文化公园，是国内建成规模最大的功能复合展览温室，也是亚洲最大的温室花园，总建筑面积约4万平方米。
结构模型及风荷载加载图
采用幕墙与主体结构一体化设计方法，外立面采用一体化密柱筒结构结合玻璃幕墙系统。
屋盖结构示意
屋盖三杆交汇节点
屋盖为索网支承平屋面不规则多边形铝合金网格结构体系，屋盖三杆交汇节点采用新型铝合金闭口型截面刚接节点，与杆件同时作为屋顶圆窗的支撑构件，实现了整个建筑立面到屋面的外表皮与结构一体化设计。
海南国际文化交流中心、国际文物艺术品交易中心
效果图©扎哈·哈迪德建筑事务所
海南三亚双中心是海南自贸港文化地标，幕墙面积约10万平米，表皮造型复杂。
效果图©扎哈·哈迪德建筑事务所
金属屋面系统构造
项目地处热带海洋性季风气候，且为多层大悬挑结构，最大悬挑长度达到39m，风荷载下，易发生涡振、驰振等风致振动，同时还会受到结构自身特征湍流的影响，幕墙防风揭设计需重点关注。
研发了异型曲面金属幕墙安装装置，采用螺栓连接并增设防松脱措施，同时设置柔性连续防水密封构造，确保幕墙整体有较好的抗渗漏、抗风揭、抗疲劳破坏的物理性能。
世界顶尖科学家论坛永久会址
顶尖科学家论坛永久会址项目是第五届世界顶尖科学家论坛的举办场所，成为临港地区的新地标。
左右滑动查看更多实景图
摄影©三千影像
项目于2021年内通过方案报规、超限审查及主体结构封顶，创造了临港基建速度。
本项目外立面造型复杂，幕墙系统多重组合，包含组合拉杆式框架玻璃幕墙、单元式光伏幕墙、低能耗门窗等，其中，裙楼异形玻璃雨棚及采光顶空间网格结构既作为主结构构件又作为幕墙龙骨，实现了结构幕墙一体化设计。
“结构即建筑”的创意实现：“结构即建筑”理念体现了“少即是多”思想，通过展示结构的“力”之美成就建筑“形”之美，结构不再是建筑形态下的支撑系统，而是建筑表达的一部分。
上海天文馆
上海天文馆是全球建筑规模最大的天文馆，建筑创意来自太空“三体”，需要结构设计挑战极限。
为营造最佳宇宙沉浸感，整个天文馆的建筑形态均为严重不规则，设计过程中攻克多项空间结构技术难题，如实现国内首例长36米、跨度61米的钢结构大悬挑，“悬浮”于混凝土壳体上方直径29米的球幕影院，仅少量点支撑的200多米长旋转步道以及直径40米的倒转穹顶等。
大悬挑区域
倒转穹顶
球幕影院
本项目针对结构舒适度控制、不规则曲面钢筋混凝土壳体结构的设计及施工、特殊节点构造等创新点进行专项研究，为实现结构多材料、多体系集成提供了切实可行、安全可靠的解决路径。
沈阳王家湾冰上运动中心速滑馆
沈阳王家湾冰上运动中心项目是辽宁省举办2028年全国冬季运动会的重点工程。
速滑馆盖采用创新研发的大跨度张弦木拱钢架混合结构体系，与建筑原创融为一体，在速滑馆的冰雪世界中增添了一抹暖色，为国内大型低碳公建中的绿色胶合木应用起到了示范和促进作用。
贵阳文化艺术中心
贵阳文化艺术中心项目是贵州的“文化名片”，项目特点为三座功能性单体上方覆盖一个235m×278m的巨型复杂大跨重载空间曲面屋盖，整体外形形似贵州丘陵。
混凝土壳体模型
本项目是“结构即建筑”的典型代表，屋面采用大跨度空间曲面混凝土双层板壳体结构，通过三个单体建筑及周边可落地位置设置摇摆柱，摇摆柱间距40~100m，通过找形分析，优化合理拱型和壳体截面，最大程度发挥混凝土抗压强度。
景观人行桥专项：景观人行桥不仅是交通连接设施，其优雅的桥型结构更是城市的独特风景线。空间院以适合的桥梁结构体系与结构材料，丰富景观人行桥的结构表达，使其更好地与周边自然环境、人文氛围相融合。
滴水湖环湖景观带景观桥
图源：华建集团上海市水利工程设计研究院
七座人行桥分别位于临港新城主城区环湖一路和滴水湖岸线间80米宽景观带中，跨越七条注入滴水湖的河港之上。七座桥梁形态迥异，空间曲面优美而复杂，采用了箱体型空间网格结构、异型空间网格结构、异形箱型梁、钢-木组合桁架、异型钢桁架等结构体系。其中D港桥“绿荷”荣获2023年世界人行桥铜奖，是目前上海地区唯一入选该奖项的人行景观桥梁。
上海金沙江路-真北路中环人行天桥
金沙江路-真北路中环人行天桥是目前已建成上海地区最大跨度人行桥之一，平面呈椭圆形，椭圆长轴157m，短轴105m，全长380.2m。
天桥周边建筑交通等条件复杂，仅在道路交叉口四个象限内分别布置一个桥墩，主桥最大跨度达109.6m，桥体采用空间桁架结构体系。
设计中除考虑常规荷载以外，尚需考虑振动、环境影响等因素，针对大跨度不规则空间结构桥梁，进行了人致振动控制、抗风分析、施工过程分析、环境振动测试等专项研究，为同类大跨度钢结构人行天桥设计提供参考，该项目获得空间结构设计银奖。
参数化技术在人行桥设计中的应用
参数化使结构设计突破传统的思维模式和方法，空间院将参数化设计理念融入项目设计的全过程，实现方案构思快速呈现、结构模型精准分析、施工图表达清晰准确，为整个建筑项目的顺利实施提供了有效支撑。
德州新华路跨岔河西大道天桥
天钰街跨东方红路天桥
青浦百联奥特莱斯广场二期人行桥
全过程参数化设计在德州新华路跨岔河西大道天桥、德州天钰街跨东方红路天桥、青浦百联奥特莱斯广场二期人行桥等项目中成功应用。
城市更新下的空间结构探索：空间院将绿色低碳融入城市更新，研发绿色建材和智能技术、开发适合更新的大跨轻型结构体系，推动空间转型升级，为城市更新赋予新的活力。
西岸梦中心B地块
摄影©三千影像
本项目是全国城市区域更新的重点项目之一，更是被列入上海重大文旅投资消费 “双千亿” 的名单之中。作为黄浦江核心段45公里公共空间内唯一沿江商业，包含了上海目前唯一滨水专业表演艺术空间西岸大剧院，文化商业、艺术剧场、户外街区、滨江体验等多功能业态，体现了全球化和多元化的城市生活。
穹顶艺术中心更新前后对比（部分图源：SHL）
穹顶艺术中心由原直径87米的石灰石预均化库改造而成，保留了九十年代中国跨度最大的钢结构屋盖，并通过外立面幕墙系统改造，减轻荷载的同时为穹顶营造了可调节的自然采光环境。
梦工场更新前后对比（部分图源：上海西岸）
利用原物料传送带改造为3D走廊的原核心工业厂房目前是魔都首座滨水市集的地标——BLOOMARKET。
西岸大剧院更新前后对比
剧场改扩建通过大规模结构调整实现了建筑抗震性能提升，成为高标准的西岸大剧院。
大陈岛梅花湾未来乡村建设工程
项目位于台州市椒江区大陈镇下大陈岛。其中承载青垦记忆的的砖石结构窑洞，需要打通内部空间，改造为展览、商业功能；海岸线增设观景平台，利用原有窑洞连接至油罐广场；原9.5m高钢筒体油罐经结构局部加固，新增侧壁及顶部的门窗洞口，导入咖啡馆、书店等艺术趣味功能。
03
追求卓越 引领未来 / Academic Research
作为结构设计的探索者，面对建筑创意，又要迎接安全、经济带来的技术挑战，空间院致力于用创新的思维和方法解决问题。
科研平台
在对空间结构的不断探索中，空间院与高校、研究机构和行业伙伴建立了紧密的合作关系，延续了2000年成立于上海院的上海市建设和交通委的“上海空间结构技术学科（专项技术）研究发展中心”，2014年，由上海市科技委成立的“上海建筑空间结构工程技术研究中心”继续以上海院为依托单位并挂牌。
同时，积极开展自主研发，逐步形成了“李亚明大师工作室”、“李亚明专家工作室”等多个自有科研平台，持续探索空间结构设计的新可能。其中，“李亚明劳模创新工作室”、“贾水钟索结构设计工匠创新工作室”被上海市总工会分别命名为“上海市劳模创新工作室”及“上海市工匠创新工作室”。
规范编制、课题研究
上海院参与上海市早期空间结构相关规范的编制工作，是诸多规范的主要编制单位。前辈们以智慧和汗水编制了一系列行业规范，为空间结构的发展奠定了坚实的基础，站在巨人的肩膀上，我们始终肩负着传承与创新的重任。
近年来，空间院主编了包括《铝合金结构设计规范》、《建筑钢结构防火技术规范》等国家标准在内的行业及地方标准20余项。
空间院负责市级及以上课题13项，华建集团和上海院课题30余项，研究内容涵盖从基础理论研究到前沿技术探索的多个方面，研究成果密切联系实际、成功应用于重大工程实践，为城市精细化治理、新质生产力的可持续发展做出了积极贡献。
成果及获奖
空间院致力于推动空间结构设计的创新与发展，在科研道路上不敢懈怠。
近5年，累计出版学术专著6部；发表国内核心期刊学术论文40余篇；授权发明专利、实用新型专利及软件著作权30余项。
多次在中外学术及行业峰会上发表主旨报告、发言交流，代表上海院在业内发声。
曾荣获国家科技进步奖1项，上海市、华夏建设科技进步奖等10余项，包含IStructE（英国结构工程师协会）在内的世界知名奖项3项，建设部、省部级、行业优秀工程勘察设计奖50余项。
04
结语/To be continued
人总是要拼命地向前，如建筑设计必将进入下一个新阶段，势必是科技、自然与艺术的融合，而高效节约、向新而生则是时代赋予结构工程师的基本要求。
我们将在传承中创新，在创新中传承，继续在空间结构设计的广阔天地中砥砺前行，以更加辉煌的成就，书写属于上海设计的新时代篇章。
空间结构构筑美好空间！
供稿：空间结构设计研究院
撰稿总顾问：李亚明
撰稿：贾水钟，刘宏欣，李瑞雄，孙求知，张朕磊，张海，石硕，许建立，苏朝阳，黄瓅，孙悦，李海明，钟健根
策划：品牌中心
编辑：张程
审核：刘勇
*声明：本文未经授权，禁止转载；如需转载请后台留言。
