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北京冬奥会上炫酷的冰丝带如何织就浙大

来源:千斤顶 时间:2022/11/14

再过几天,举世瞩目的北京冬奥会即将开幕。作为唯一新建冰上竞赛场馆——国家速滑馆“冰丝带”为世界贡献了由中国设计、中国技术、中国材料、中国制造组成的奥运场馆建设“中国方案”。环形的“冰丝带”造型灵动,由22条晶莹美丽的“丝带”状曲面玻璃幕墙环绕,远观飘逸,近看宏伟。这其中,浙江大学建筑工程学院罗尧治教授团队和邓华、袁行飞教授团队为“冰丝带”超大跨度索网结构建设施工与运维保障提供了重要的科技力量。

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“冰丝带”的屋面体系采用了双曲面马鞍形单层索网结构,是目前世界上跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面体育馆。所谓的索网结构,简单地说,就是一张由钢索编织而成的大网。这样一张大网“扣”在了速滑馆的上方,形成一个马鞍形双曲面屋顶。

相较于传统的刚性屋面结构体系,柔性的索网屋面在满足结构功能的前提下大大减小了结构的用钢量,这样精巧的空间设计为节能环保提供了保障。但是,它的施工难度也非常大,再加上工期紧,项目参与各方都悬着一颗心。

这是因为,每根索网就有几吨重,而只有通过合理的张拉,才能织成一张网。在施工过程中,这些钢索的受力状态非常关键,稍有不慎就会影响施工质量与安全。为了更好摸清钢索状态,罗尧治团队在施工环节就安装上浙大自主开发的无线传感器,用以实时监测和力学分析。“施工的过程中,千斤顶下面也有传感器,但是它们随着工程的进展要撤下来,只能监测短时的数据,但我们的监测是全过程的。”罗尧治说,“冰丝带”屋盖结构是由49对承重索和30对稳定索编织成长跨米、短跨米的马鞍形索网,如何布局传感器网络,又如何保证索网升到高空后传感器能长期正常稳定地工作呢?

精益求精是他们此次工作的关键所在。从年9月到年12月,罗尧治团队一直在一线开展数据处理,时刻

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