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“鸟巢”钢结构卸载 可抗唐山大地震震级 图
华夏经纬网   2006-09-18 08:21:32   
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“鸟巢”工程效果图(资料图)

    图为7月5日拍摄的正在建设中的第29届奥运会主会场――被称为“鸟巢”的国家体育场。 (新华社记者罗晓光摄)

   昨天,2008年第29届奥运会主会场——国家体育场钢结构成功卸载。卸载后,“鸟巢”重达4.2万吨的钢结构摆脱外力的支撑,“靠自己站立起来”。记者通过采访参与“鸟巢”钢结构卸载工作的部分专家,了解到一些有关卸载的秘密。

    鸟巢卸载·解读

    原理 卸载与换轮胎同理

    国家体育场工程副总工程师邱德龙介绍说,“鸟巢”钢结构的卸载就是用千斤顶架起钢结构,将78根临时支撑塔架提供的支撑荷载卸去的过程,这项工作的原理与给汽车换轮胎相同。

    邱德龙说,顶起“鸟巢”钢结构的工作由特殊的千斤顶来完成。顶升的高度完全由计算机控制,顶升的高度将使钢结构与支撑塔架顶部的垫片脱离至1到2毫米的高度。由于每个卸载点需要顶升的高度不一样,因此,顶升力度也不同。通过控制中心计算机的控制,与千斤顶连接的油泵为千斤顶供油,使其按输入力度数据将钢结构顶到合适的高度。

    结构

    可抗唐山大地震震级

    “鸟巢”钢结构所用钢材名为Q460EZ235。侯兆欣介绍说,这种钢的强度是普通钢材的两倍,性能达到最高级别。这种钢材完全由我国自主创新研发生产。

    侯兆欣说,这种钢集刚强、柔韧特点于一体,保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力时不变形。这意味着如果北京遭遇1976年唐山大地震一样的地震,“鸟巢”依然能保持原状。

    答疑

    为何不一下子卸载

    此次卸载78根支撑钢架,要卸下约1.4万吨的荷载。卸载过程分解成7个大的步骤,每一大步骤里又包含5个相似的小步骤。

    侯兆欣解释说,之所以采取外圈、中圈、内圈35步逐步卸载的方式拆除“鸟巢”钢结构的支撑点,是出于保证“鸟巢”平稳降落的考虑。均匀、同步、持续的卸载方式将保证整个卸载工作安全、顺利地进行。

    “就比如让一个久病的病人扔掉拐杖一样,如果一下子把拐杖撤掉,他可能会吃不消的。因此,卸载需要一步一步进行,使整个钢架均匀、同步、持续地受力,最终达到独立承重的目的。”

    鸟巢卸载·技术

    保障 新技术保卸载成功

    中国钢结构协会常务理事、2008工程建设指挥部的领衔专家侯兆欣介绍,在“鸟巢”钢结构卸载环节中,包含了很多高新技术。

    第一是采用了计算机仿真模拟技术,把世界上最先进的各种技术集合在一起,将35次卸载的每一个点,都精确到毫米这个单位。

    第二是采用计算机同步控制系统,保证整个卸载的78个点都是同步进行。

    第三是采用结构监测和安全检测技术保证每次卸载的成功。“鸟巢”里设置了一个监测设备,在整个卸载过程中,“鸟巢”都是在受监测的环境下进行的。

    创新

    工程新技术几十项

    侯兆欣说,“鸟巢”整个钢结构的建设,创新的技术和创新的点就有几十项,包含了设计、材料、加工、制作、安装、检测、管理等各个方面,可以说“鸟巢”钢结构的施工难度是前所未有的。

    他还说,“鸟巢”是世界上施工难度最大的钢结构工程之一一点都不夸张。整个钢结构的施工全部是由中国人自主完成的。

    测算

    垂直位移仅271毫米

    当支撑钢架卸掉后,“鸟巢”就完全依靠自身的体系来支撑,由于受力点发生了变化,所以应力就会重新进行分布,形成它自己的受力体系。在此过程中,“鸟巢”钢结构会发生变形、沉降等现象。

    “鸟巢”中方主设计师李兴刚说,按照设计要求,外圈总下降量应控制在68-286毫米;中圈控制在161-178毫米;内圈控制在208-286毫米。国家体育场有限责任公司董事长李爱庆17日下午宣布,“鸟巢”卸载以后的实测垂直位移为271毫米,比理论位移要低,这意味着卸载工作圆满完成。

    鸟巢卸载·赛后

    鸟巢做预留 可办演唱会

    “鸟巢”的成功不仅是它的外形和技术,同样重要的还有它的实用性。赛时的场馆利用自不必说,赛后它将如何投入使用?“鸟巢”设计师李兴刚给我们予以举例说明:赛后这里可以办演唱会。

    国家体育场有限责任公司的副总经理张恒利介绍说,“鸟巢”是我国首个采用公私合营方式建筑的项目,由中信联合体出资42%,并获得30年的特许经营权。在这30年的运行过程中,如果盈利,政府不分红,亏损政府也不补贴,30年之后,要保证把一个设施完好、能够举办国际A级赛事的体育场移交给政府。

    为了能够收回投资,同时为国内并不景气的体育设施运营提供一个可供借鉴的范例,国家体育场有限责任公司煞费苦心。

    首先他们在赛前就开始着手把赛后的一些权利提前预售,寻找共建伙伴。

    另外,在设计建设的过程中为赛后运营做预留。比如现在体育场里面设计有宾馆,当然在赛前、赛时不可以运营,但如果提前做了预留,商业面积就可达5万平方米,可用作超市、电影院或是购物中心,降低了改造成本。同时,通过和国际知名公司合作,举办大型赛事或文化活动,提高广告等方面的综合收入。

    中国人让“鸟巢”挺起钢骨架

    2003年,当“鸟巢”中选成为2008年奥运会主会场的设计方案时,它就成了世人关注的焦点,这个目前世界上跨度最大的钢结构建筑,能不能建起来,怎样建起来,在很多人心里都是一个问号。

    经历两年多的建设后,“鸟巢”工程昨天成功实施了钢结构施工的最后一个环节——整体卸载。这意味着“鸟巢”真正从设计图纸变成自主矗立在大地上的巨型建筑,具有里程碑式的意义。因此有专家说,2006年9月17日是“鸟巢”的生日。

    纵横交错的钢铁枝蔓是“鸟巢”设计中最精彩的部分,也是“鸟巢”建设中最艰难的。看似轻灵的枝蔓总重达4.2万吨,全部采用中国自主创新研发的钢材。除此之外,在“鸟巢”作业里,还有数不清的科技创新,焊接技术的突破、水回收系统的创新……所有的这些,都焊上了“自主创新”的鲜明印记。“中国造!”我们可以骄傲地向世人宣布,中国人让这座挺拔伟岸的建筑挺起了钢筋铁骨!

    “鸟巢”诞生了。从没有一个建筑物能这样牵动每一个中国人的目光,“国家体育场”,一个响亮的名字。通过奥运,它将代表中国的形象。它的科技含量、它的审美造型、它的施工工艺等方面,考量的不仅是一座建筑的价值,更是中国人办奥运的诚意。

    2008年8月8日,我们将在这里为全世界献上一场精美绝伦的奥运开幕大戏,一场奥运盛宴将在这里把酒开席。看着“鸟巢”一步步稳健地成长,我们仿佛已经看到一只金色的凤凰冲上云霄。

来源:北京娱乐信报

转自新华网

 

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