北京城市副中心是调整北京空间格局、治理大城市病、拓展发展新空间的需要，是推动京津冀协同发展、落实北京城市总体规划的标志性工程。北京城市副中心作为北京新两翼的一翼，总规提出“小街区，密路网”的城市规划设计要求，目标打造国际一流的和谐宜居之都示范区、新型城镇化示范区、京津冀区域协同发展示范区。
图1 北京城市副中心定位
副中心交通枢纽项目地处副中心155平方公里的核心功能区，是亚洲最大地下综合交通枢纽、北京服务全国的十大客运枢纽之一，未来将是城市副中心对外交通门户。秉持绿色生态的城市发展理念，副中心枢纽是北京市首个全地下结构的交通枢纽，减少对城市空间的割裂；提升站点周边的环境品质，打造屋檐下绿色城市会客厅；同时实现了副中心总规“小街区，密路网”的城市规划理念。
图2 北京城市副中心交通枢纽项目
枢纽项目临近京杭大运河，源起运河文化、传承生态文明。作为枢纽项目的标志性建筑，京帆屋盖以曲率柔和“运河之帆”为设计意向，上层表皮响应风帆的建筑意象；下层表皮如“泡泡”轻盈透明，实现了阳光引入站台的新理念。上部刚度较大的帆屋盖张弦钢架与下部相对柔性的泡泡网壳结构通过碟簧连接为一体，刚柔结合，既解决结构受力合理性及经济性，又达到轻盈飘逸的建筑效果。
科研项目自2023年启动，清华大学与北京城建合作开展索膜钢结构施工-服役阶段数字孪生模型研发、碟簧装置力学试验、温度-变形-受力监测、施工状态预测与施工控制、结构长期健康监测等课题，服务于索膜钢结构拼装、服役阶段安全与控制。现场已设置小型气象站（图6），并在单体2布置钢结构应变测点共计36个、温度测点64个、倾角测点8个；在单体施工的各个阶段进行了多次三维扫描任务（图7），并生成了构件与单体结构的三维模型（图8）。上述研究服务于索膜钢结构施工位形监测与控制。
图4 现场小型气象站
图5 京帆屋盖钢结构构件手持三维扫描
图6 结构单体三维扫描模型