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建筑结构丨陈雄大师:深圳机场卫星厅,助力粤港澳大湾区世界级机场群的构建!

2026-05-08 22:22:36

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深圳机场卫星厅，

助力粤港澳大湾区世界级机场群的构建！

作者：

陈雄，广东省建筑设计研究院有限公司董事、副总经理、首席总建筑师，全国工程勘察设计大师

区彤，广东省建筑设计研究院有限公司结构专业副总工程师

深圳机场卫星厅于2021年12月7日正式投入运营。作为T3航站楼国内候机指廊的延伸，卫星厅可以满足年旅客量2200万的使用需求，蛋卷形的建筑外壳，呈现出流畅、圆润的建筑外观，与T3航站楼南北呼应，旨在打造一座温馨舒适、体验丰富、具有深圳特色的航站楼建筑。

近端X造型为卫星厅，远端为T3航站楼

从连接世界的互联网络、深圳市花三角梅提取的三角形元素，贯穿建筑及室内设计，既符合深圳机场“从心出发，连接世界”的企业文化，又体现深圳科技与自然兼有的城市气质。

卫星厅中央区域大屋架最大跨度达到72米，采用三棱锥网架及三角形单层网架结合的结构形式。经过结构计算及优化，仔细确定单层网架的区域，创造出双子星广场高达17米的震撼室内空间。利用该空间设置的环绕LED屏幕，单个面积达370平方米，是卫星厅最具震撼力及感染力的打卡点。结合捷运站鹏城之翼、三层中央大厅鹏城天幕，打造全景式、沉浸式三维动态旅客体验。

中央指廊室内大空间

大空间天花采用仿木纹转印铝合金条板，是全国少有大面积使用该类型天花的交通建筑项目。通过三角形天花图案的划分，使标准宽度的条板满足三维弧形天花找型的要求。通过参数化模拟，采用了深浅三种板块搭配，整体呈现出天然木纹的质感。

天窗下方的钻石采光天花贯穿整个卫星厅，采光天窗长度达1200多米。三棱锥渐变三角形穿孔铝板演绎卫星厅三角形母题，充分过滤太阳直射光，形成丰富的光影效果。沿着钻石型天幕，引导旅客从中央商业区走向4个候机指廊。东南、西南指廊末端三角形图案的无光精轧不锈钢天花，犹如皇冠一般，打造东南指廊“空港之门”、西南指廊“湾区之门”。

钻石天幕

卫星厅登机桥与航站楼采用一体化设计，登机桥内宽度达5.4米，犹如室内空间的延伸，登机桥不再是狭窄的旅客 “排队“空间，极大地提升了旅客出港到港体验。登机桥门斗采用弧线造型，从出港、到港通道看，均与卫星厅的弧形幕墙形成一个整体。门斗内置可调光LED灯带，与登机口柜台的T型灯带联动，提醒旅客登机，实现服务功能与装饰性能的统一。

登机桥

卫星厅以创意性的设计方案和建造科技，具有深圳机场特色及人文关怀的空间设计及设施配置，打造了一个具有鲜明特色，好管好用的航站楼建筑，助力深圳机场建设成为粤港澳大湾区重要的枢纽门户。2021年12月7日，央视1套在新闻联播中报道了深圳宝安国际机场卫星厅启用的消息。

新闻联播视频

接下来，具体介绍深圳宝安国际机场卫星厅的结构设计内容。

项目概况

深圳宝安国际机场卫星厅位于深圳市宝安区，属于深圳机场扩建工程，设有42个廊桥机位，每年可为2200万人次旅客提供候机和中转服务，是打造大湾区国际空港的重要航空交通枢纽。卫星厅平面呈X形，整体外轮廓尺寸约为549m×502m，占地面积约5.8万m²，总建筑面积约23.9万m²，地下1层，地上4层，屋顶建筑最高点27.65米，效果图如图1所示。根据建筑使用功能，可以把卫星厅分为东北、西北、东南和西南四个指廊和主楼A、B、C三个区。指廊轮廓尺寸约为181m×44m，下部采用钢筋混凝土结构，标准柱距为9米，上部钢结构屋盖采用斜交拱桁架结构，最大跨度为37米；整体主楼轮廓尺寸为376m×196m，下部采用钢筋混凝土结构，标准柱距为18米，上部钢结构屋盖采用斜交拱桁架与正方四角锥网架组合的混合结构形式，最大跨度72米。

图1 卫星厅效果图

屋盖结构设计采用建筑结构一体化的设计理念，结构布置逻辑与建筑设计逻辑一致，以建筑平面X型构型为基准，结合室内X型装饰效果，屋盖结构体系采用交叉立体桁架结构方案。指廊支撑屋盖40米跨度及72米跨度区域采用X型钢交叉桁架，桁架高度为2.5~5米，桁架之间采用H型钢次梁。中央指廊左段及右段三角形区域采用三角锥网架结构体系，网架跨度约72米，网架截面高度为3~5米，网架节点采用焊接空心球。钢屋盖采用万向抗震铰支座及复合阻尼支座支承在80度倾斜椭圆型变截面预应力混凝土柱上，材料采用Q355B钢材。结构体系如图2所示。屋面斜交桁架构件主要截面尺寸为P114x6、P219x10、P351x16、P402x16，中央指廊三角区网架主要杆件截面为P89x5、P114x6、P219x10、P325x12、P351x16，焊接球直径为D300~D500。

（a）指廊

（b）主楼

图2 结构体系

卫星厅设计使用年限和结构设计基准期均为50年，抗震设防类别为重点设防类，安全等级为一级。抗震设防烈度为7度（0.10g），第一组，框架结构抗震等级为一级，钢结构抗震等级为三级，地基基础设计等级为甲级，耐火等级为一级，屋面防水等级为一级。

项目亮点1：结构稳定性分析

以东南指廊为例，取屋盖线性稳定分析跨中最大位移点作为监控位移点，对结构在1.0恒载+1.0活荷载进行极限稳定承载力分析。屋盖结构进行几何非线性和几何材料双非线性分析并考虑第1阶屈曲模态为初始缺陷的影响，荷载系数如图3-4所示，进行几何非线性分析时荷载系数为14.01，远大于4.2的要求，几何材料双非线性分析时荷载系数为3.82，大于2.0的要求，均满足规范设计的要求，可以看出交叉立体桁架具有较高的稳定承载力，交叉桁架本身具有对屋盖结构平面内起到稳定支撑作用，结构稳定承载力较高有足够的安全储备，此类结构免除了次桁架设置的需求。

图3 几何非线性

（荷载系数=14.01）

图4 几何材料双非线性

（荷载系数=3.82）

项目亮点2：多点多向和单点多向地震反应分析

对深圳宝安国际机场卫星厅整体主楼、分缝主楼进行了多点多向输入和单点多向输入的多遇地震反应分析，研究了屋盖分缝对钢结构关键构件内力、结构位移的影响，对比了整体主楼、分缝主楼关键构件的损伤状况。计算结果表明：多遇地震作用下，屋盖分缝后明显减小了行波对结构的影响，使得钢结构下弦轴力、腹杆轴力和框架柱内力明显减小；伸缩缝两旁X、Y、Z向最大位移差分别为41mm、20mm、16mm，如图5所示，分缝处的措施应考虑地震产生位移差的影响。

X向

Y向

Z向

图5 X、Y、Z向分缝位移差时程曲线

项目亮点3：大震弹塑性分析

以中央指廊为例进行大震下的动力弹塑性时程分析，计算结果表明支撑屋盖混凝土斜柱未出现较大的损伤，塑性铰最高等级均为Level3，作为关键构件的屋盖斜交钢桁架弦杆损伤级别均为Level1，处于不需修复可继续使用状态。三角区网架腹杆在地震作用下受力变化敏感，网架腹杆局部进入轻微损伤状态，网架腹杆仍处于不需修理可继续使用状态，计算结果如图6-8所示。

图6 支撑屋盖混凝土柱塑性铰状态

图7 钢桁架塑性铰等级

图8 网架腹杆塑性铰等级

项目亮点4：施工模拟分析

本项目施工模拟的关注点在施工过程中构件的内力和位移是否在正常范围，尤其是网架的整体提升过程由于提升点边界条件与原设计的边界条件不同，需复核构件的承载力及网架构件的替换，同时关注最后网架与桁架嵌补阶段，嵌补段两侧构件的内力及位移，为实际施工预起拱提供数据支撑，最后复核成形后结构是否满足正常使用阶段的受力要求。关键点施工模拟位移曲线和应力曲线分别如图9、图10所示。

图9 关键点施工模拟位移曲线/mm

图10 关键构件施工模拟应力曲线/MPa

施工关键节点

2019年12月16日，钢结构屋盖开始吊装，如图11所示。

图11 钢结构开吊大吉

2020年4月13日，东南、东北指廊钢屋盖吊装完毕，整体结构雏形初现，如图12所示。

图12 雏形初现

2020年11月7日，历时11个月，屋盖钢结构吊装完毕，金属屋面施工全面铺开，如图13所示。

图13 钢结构屋盖吊装完毕

2021年2月5日，金属屋面施工完毕，平整周边场地，如图14所示。

图14 金属屋面施工完毕

建成后鸟瞰图，如图15所示。

图15 鸟瞰图

室内大空间实景，如图16所示。

图16 室内大空间

项目信息

业主：深圳市机场股份有限公司

建设地点：广东省深圳市

设计单位：广东省建筑设计研究院有限公司

建筑设计团队：陈雄、周昶、罗志伟、李琦真、林建康、陈艺然、黄亦彬、李滔、伍思迪、凌浩智、吴杰明、赵一飞、王佳璇、李东

结构设计团队：区彤、谭坚、罗赤宇、张连飞、戴朋森、林松伟、张艳辉、石煦阳、李文生

给排水设计团队：梁景晖、赖振贵、戴力、李东海、钟可华、曹杰、张爱洵、刘雅琴

电气设计团队：黄日带、李村晓、曾祥、汤志标、邝伟民、陈坚荣、郭永杰、罗程、郭鹏飞、伍嘉良

暖通设计团队：何花、郭林文、许杰、何宝宏、张翔、屈永强、廖捷、郑瑞、向宇、邹永胜、何妞

总建筑面积：23.9万平方米

设计时间：2016.12-2021.12

作者简介

陈雄，1986年硕士毕业于华南理工大学建筑系，教授级高级建筑师，国家一级注册建筑师，全国工程勘察设计大师，当代百名建筑师，全国建设系统先进工作者，享受国务院政府特殊津贴专家，现任广东省建筑设计研究院有限公司董事、副总经理、首席总建筑师。担任中国建筑学会常务理事、广州市建筑学会常务理事、广州市建设科学技术委员会规划建筑专业委员会委员、香港建筑师学会会员。

作者简介

区彤， 1990年毕业于华南理工大学，现任广东省建筑设计研究院有限公司结构专业副总工程师，兼机场设计研究院总工程师，担任中国工程建设标准化协会空间结构专业委员会委员、广东省超限高层建筑抗震设防审查专家、广东省钢结构协会专家兼副秘书长，广东省土木建筑学会结构工程专业委员会委员等职。作为课题负责人主持完成了各类研究课题18项，拥34项专利（15项发明专利），参编多部国家行业及地方标准，在大跨度钢结构、减隔震（振）等方面进行了大量研究，取得了多项重大创新性成果，获得省部级科学技术奖19项，主编出版了两本著作，并在国内外核心期刊发表论文37篇。

供稿人

林建康，广东省建筑设计研究院有限公司，高级建筑师

林松伟，广东省建筑设计研究院有限公司，结构工程师

图片来源

除特别注明外，其余图片或视频均由作者单位（广东省建筑设计研究院有限公司）提供。