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建筑结构赏析——悉尼歌剧院

州首府悉尼市贝尼郎岬岛角破土动工，歌剧院三面环水，其西边是HarbourBridge，南边是市植物园与政府大厦。整个建筑花费1.2亿美元与14年的时间，于1973年10月落成。剧院占地1.84公顷，总建筑面积88258平方米，坐落在距海平面19米高的花岗岩台阶上，长183米，宽118米，高67米。建筑造型犹如一组扬帆出海的船队，也像一枚枚屹立在海难上的洁白大贝壳，为悉尼的标志。

2建筑设计师情况

乔恩?伍重(JornUtzon)1918年生于丹麦，他的父亲是一个拥有造船厂的很有才华的船舶建筑（navalarchitect）。家里的很多成员都是优秀的水手，小时候，他曾经渴望成为一个水手。18岁上中学时，他开始在父亲的造船厂帮忙，画些图纸和制作模型，朝着船舶建筑师方向训练。但是那年暑假，他在祖父母家里遇到了两个艺术家，建议他去学艺术，而且他的堂叔父还是皇家艺术学院的雕塑家和教授，于是他喜欢上了雕塑，但是最终他还是选择了建筑专业，在哥本哈根的皇家艺术学院上学，不久便显示出他在建筑设计方面的天赋。

1942年他从艺术学院毕业，这时第二次世界大战也开始了，和很多的建筑师一样，他流亡到中立国瑞典，在斯德哥尔摩的一个事务所里工作。二战后他去了芬兰，在阿尔瓦?阿尔托那里工作。他从上学时就很崇拜阿斯普朗德（GunnarAsplund）和赖特（FrankLloydWright），受到他们的巨大影响。接下来的十年里，伍重开始周游世界，曾去过摩洛哥、墨西哥、美国、中国、日本、印度、澳大利亚等地，访问过梁思成先生。这个经历成为他一生的创作源泉。

回到哥本哈根后，1950年他成立了自己的事务所。

1955年9月澳大利亚新南威尔士州政府宣布在全世界范围内举行设计竞赛，征集歌剧院的方案，当年38岁的丹麦年轻建筑师乔恩?伍重参加了竞赛，在全世界233份建筑设计方案中，他做的壳形方案被当时的评审委员会成员艾罗?萨里南(EeroSaarinen)所欣赏并采用。

然而，工程受到了来自各个方面的阻挠。有一大批人反对这一激进的设计观念，而伍重则成了政治性权力游戏的牺牲品。尽管伍重最初的设计创意大部分都是通过模型展示出来的，仍有人抱怨说，设计与图纸有出入。最终，这位建筑师在1966年离开了悉尼，一去不返。伍重在1992年接受采访时坦言，他并没有放弃，而是迫于政治性的明争暗斗，以及取消了同他签订的合同，从工程中退出的。未完成的内部设计工作被转给了其他人。

如今，自1973年建成以来,悉尼歌剧院已成了世界上最火爆的艺术表演中心，被公认为是20世纪最伟大建筑之一，而他的设计师——丹麦建筑师乔恩?伍重，戴上了2003年度普利兹克建筑奖的桂冠，跻身于古往今来最伟大的天才之列。

2008年11月29日，伟大的丹麦建筑师乔恩?伍重（JornUtzon）安然地在睡眠中辞世，享年90岁。

3悉尼歌剧院结构体系分析

3.1 悉尼歌剧院的平面布置

歌剧院有一个音乐厅(2700座)，一个歌剧院(1550座)，一个话剧院(550座)，一个兼放电影用的室内小剧场，一个大展览厅,以及录音兼排练室、餐厅及各种辅助用房(图1)。

图1悉尼歌剧院的各层平面布置图

3.2歌剧院结构类型

3.2.1 结构方案

伍重与阿鲁普决定采用预制混凝土拱券来设计屋顶结构。具体说，构成歌剧院屋顶的大大小小的三角形壳片都从球的壳面割取(图2)，使每条拱券具有相同的曲率半径，解决施工上的模板难

图2从球面中切取曲面体，曲面体的正投影与取出后的体块

题。经过细致研究，伍重与工程师们确定球的半径为76.3m，这些三角形的球面壳片可以划分成许多细肋，这些肋类似于中国竹子折扇的扉骨，再用钢绳索将他们固结成一片。同时，这些肋还可以分成小段，用钢筋混凝土在地面上预制，再吊装拼合，组成歌剧院屋顶。

3.2.2 拱肋结构组合体

悉尼歌剧院在外观整体上看，有由十对壳体组成的3组白色壳状屋顶，两个剧院占用两组大的壳体，另外一组小壳体为餐厅，其中歌剧厅、音乐厅与休息厅并排而立，各由四块巨大的壳状屋顶覆盖，这些壳状屋顶依次排列，前三个一个盖着一个，面向海湾依抱，最后一个则背向海湾侍立。可以认为，单个壳体之间的组合是其屋顶的基本组成成分。与巨大的壳形屋顶相协调的是底部高达19m的基座，这为屋顶结构提供了一个有效地抗侧推力的手段(图3)。在扇形肋拱间形成的空的部位的结构组合上，采用梁板式结构体系，以拱肋的主体结构为基础，于拱肋上搭梁，并且因交接处应力的

图3顶组合示意图

集中，在结构交接处的部位梁截面较厚，从而形成了这样的一个传力体系，来自屋面板的压力传递给梁，再传递给作为主体结构的拱肋，最后传至大石座基础(图4、图5)。

图4屋顶连接部位结构图