博物馆设计位于里斯本的一个花园内，与图书馆和科研中心共同构成了卡洛斯特-古尔班基安基金会的园区。新的博物馆建筑与周围的花园形成了流畅而开放的联系。博物馆建筑由 Kengo Kuma & Associates 设计，Buro Happold 负责项目焦点–横向屋顶结构的工程设计。

Kengo Kuma & Associates 提议引入一个灵感来自日本镌川的天蓬，在 CAM Gulbenkian 和外面的公园之间创造一个新的过渡空间。Buro Happold 受委托为概念和方案设计阶段提供结构工程设计。主要的挑战是如何将屋顶仿佛漂浮在一系列柱子上的建筑构想转化为稳定、可建造的工程设计。独立的天蓬结构长约 100 米，宽约 15 米，由两排立柱支撑的缓缓弯曲的刚性板组成。在入口附近的区域，设计了第二块弧形顶板，以覆盖更宽的区域。为了营造漂浮屋顶的效果，设计了非常细长的钢制叶片柱，并将其搭配成 V 形。

细长的柱子固定在屋顶的两端，结构系统依靠的是最简单、最小的荷载路径。屋顶两个方向的稳定性由前排的 V 形短柱提供，这样细长的柱子就可以更自由地摇摆和移动。布罗-哈波尔德公司建议采用定制的木箱型材和制造的钢梁，以实现深度一致的刚性轻板。这一解决方案实现了经济实用的结构，并经过精心调整，防止出现长期挠曲，尤其是下部自由边缘的挠曲–这种线性对于天篷的整体外观至关重要。

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