国家体育场大跨度钢结构在卸载过程中的应力监测

国家体育场是2008年北京第29届奥运会的主体育场,承担奥运会开、闭幕式以及田径比赛和足球决赛等任务.其屋盖钢结构跨度大,覆盖面积也大,受力非常复杂.在施工过程中,主桁架搁置在78个临时支撑塔架上,整体合龙后要将临时支撑塔架拆除(此过程称为"卸载").由于钢结构重量较大、支撑点数多、单点卸载吨位大,卸载难度非常大.在整个卸载过程中,利用自主研制的基于静态应变无线数据采集与传输的应力监测系统,对钢结构关键构件的应力变化历程进行跟踪监测.结果表明,实测值较好地反映了钢结构在体系转换过程中整体受力的变化,为卸载工作的顺利进行和安全使用提供了技术保障,也验证了首次在该项目上使用的应力监测系统和监测方法的正确性,该系统和方法可推广应用到类似大型结构的施工监测.     

国家体育场卸载过程支撑塔架的应力监测

复杂钢结构施工过程实时监测技术作为一种有效的监测手段,可以帮助人们了解施工过程中相关结构的实际工作状态,避免不利情况的发生,从而确保施工过程的安全性.结合国家体育场钢结构卸载过程,采用DGK-4000系列振弦测量设备,成功地对3个最不利支撑塔架进行了卸载全过程应力监测,准确掌握了支撑塔架的受力情况,为卸载的安全性提供了可靠的判断依据,并对支撑塔架的设计提供了有益的借鉴.     

国家体育场钢结构支撑卸载分析

根据国家体育场主体钢结构安装方法———分段吊装高空组拼方法(简称散装法),以及支撑卸载点多、分布范围广等实际情况,从钢结构支撑卸载过程的支撑反力分析入手,运用有限元软件ANSYS详细对比计算分析了大跨度马鞍形空间钢结构屋面支撑的卸载顺序和卸载步骤,择优确定了分阶段整体分级同步卸载的原则和具体的卸载步骤。     

“鸟巢”钢结构被成功卸载

举世瞩目的北京二00八年奥运会主会场——国家体育场“鸟巢”工程，经历两年多的建设后，于9月17日成功实施了钢结构施工的最后一个环节——整体卸载。卸载后，搭建“鸟巢”的“树枝”——钢结构，由被外力支撑的状态变成完全靠自己支撑．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。这也意味着2008北京奥运会的主会场国家体育馆真正从一个设计图纸变成矗立在大地上的民族的骄傲。     

北京2008年奥运会主会场——国家体育场钢结构主桁架梁成功卸载

9月17日11点10分，倍受世人关注的国家体育场钢结构卸载顺利完成，钢结构卸载分七步，每步又分五次进行，从14日上午8点开始，到17日中午11点10分结束。     

济南奥体中心体育场钢结构支撑卸载全过程模拟

济南奥体中心体育场钢结构罩棚采用折板型空间悬挑桁架结构体系.通过全过程施工模拟分析,控制结构在施工卸载后结构自重与永久附加恒、活、风荷载、地震作用、温度作用最不利组合下的构件应力.通过多方案计算对比制定可行的卸载方案,给出卸载量程等一些动态的量化指标,分阶段提供钢结构卸载验收指标,指导实际施工.     

大跨度钢结构屋面卸载过程分析

以盐城体育馆工程为背景,介绍了该工程大跨度钢结构屋面卸载方案,通过对杆件应力和结构变形进行监测,分析了卸载过程的安全性,并得出了一些有价值的结论,以供类似工程参考借鉴。     

国家体育场大跨度钢结构温度场分析与合拢温度研究

结合国家体育场工程,对温度差异引起桁架结构的内力效应、太阳辐射吸收系数ρ的影响因素以及降低太阳辐射温升的措施进行了分析。通过分析统计得到结构各区域箱形构件的太阳辐射照度,合理地确定了温度场计算采用的各种参数及室内外风速及相应的热传导计算边界条件。采用有限元法计算了箱形构件各表面的辐射温度与构件的平均辐射温升,从而确定了“鸟巢”结构各区域内构件的辐射温度。明确提出大跨度屋盖结构的合拢与合拢温度要求,并根据历史气象温度记录与变化趋势、太阳辐射温升、结构设计的合理性以及结构施工的实际进程,综合确定在大跨度钢结构设计时采用的合拢温度与最大正、负温差。     

国家体育场钢结构安装方案研究

国家体育场作为国内建筑业科技与智慧的结晶,其独特的设计与建造吸引了国内外学者的关注。在其建造之初经历了三种钢结构安装方案的精挑细选。在本文中作者将还原历史背景,从国家体育场钢结构安装设计时的三种方案入手,利用模拟分析的方式与方法,从多个角度对三种安装方案各自所拥有的优缺点进行深入探讨,并对当前选择的钢结构安装方案给予验证。     

国家体育场钢结构施工技术及研究

作为2008年北京奥运会的主会场,国家体育场造型奇特,结构形式和节点构造极其复杂,施工难度极大,本文重点介绍了国家体育场的总体施工方案与各项施工技术及研究。     

国家体育场“鸟巢”钢结构工程加工与安装关键技术

针对国家体育场钢结构工程的整个实施过程,介绍该工程的特点和难点,着重介绍国家体育场的钢结构弯扭构件、柱脚、桁架的加工和主结构、次结构安装的关键技术。     

国家体育场钢结构雪荷载效应实测及分析

应用自主开发的无线传感技术,获得了国家体育场钢结构在降雪过程中的温度与应力变化.基于实测数据,分析积雪对结构温度的影响,将温度应力剔除后得到雪荷载在结构中引起的应力,探讨应力随时间发展的规律及其在结构上的分布规律.结果表明积雪对结构温度有一定影响,雪荷载作用下各部位呈现出不同的受力特征.     

国家体育场(鸟巢)工程主钢结构吊装技术

针对国家体育场(鸟巢)工程主钢结构构件体型大,重量重,形状复杂,安装精度要求高,就位后安全稳固措施难度大等特点,从桁架柱单机吊装技术和双机抬吊技术、主桁架三机吊装技术和单机吊装技术、桁架柱和主桁架安装稳固措施等方面进行了深入研究,总结出国家体育场钢结构主结构吊装的成套技术成果,确保了施工质量完全满足设计及验收标准的要求。     

国家体育场钢结构合拢施工技术研究

本文从合拢难点及对策、合拢断面选择、合拢顺序、合拢温度监测及合拢工艺等方面对国家体育场钢结构工程合拢施工技术进行了深入研究,总结出国家体育场钢结构合拢施工的成套技术成果,期望对今后类似工程施工提供有益的参考。     

大跨钢结构在特殊气候条件下的温度应力实测研究

利用自主开发的无线应力传感监测系统,对某体育场钢结构在施工过程中特殊气候条件(持续高温和低温)下的温度与应力进行实测,详细研究温度与应力的关系及温度变化所产生温度应力的大小,给出结构在不均匀温度场下的实测温度分布规律,通过有限元模拟,得到构件的应力变化理论值,并将其与实测数据对比。结果表明:钢结构处于非均匀温度场作用下,温度和应力相关性明显,大多数实测数据与仅考虑均匀温度场的理论值存在一定的差异,部分测点实测值大于理论值较多。     

国家体育馆双向张弦桁架施工技术研究

国家体育馆设计形式为单曲面、双向张弦桁架的钢屋架体系,国内外无施工先例可供借鉴,经过模型试验及反复论证,确定了施工方案,并编制了《国家体育馆钢屋架工程施工质量验收标准》,制订出允许偏差范围。在现场施工过程中,通过采取科学合理的技术措施,有效地避免了钢屋架施工过程中可能出现超出允许范围的偏差,使得完工后的钢屋架的受力状态更加贴近设计,获得了社会经济效益的双丰收。     

国家体育场钢结构工程箱形弯扭构件制作技术及应用研究

通过对箱形弯扭构件的三维建模及壁板展平放样开发、弯扭板件的多点无模成形技术、弯扭板件的三辊卷板成形技术、弯扭板件及构件成形质量检查技术及国家体育场钢结构工程应用等方面的研究,期望对类似工程施工提供参考,为今后有关规范标准的修订提供有益的资料。     

济南奥体中心体育场罩棚钢结构的应变监测

通过对大型体育场馆钢结构在施工过程及使用阶段关键部位构件的应变情况进行监测,可以把握结构的应力情况,确保结构在施工和使用过程中的安全.通过济南奥体中心体育场罩棚钢结构的应变监测方案,阐述利用光纤光栅传感器进行应变监测的基本原理,提出测点的选择及布置的依据.监测结果表明:健康监测取得了较好的效果,具有较高的准确度和较好的...     

日照条件下空间钢结构温度效应研究

在空间钢结构设计中,温度效应是必须考虑的因素.采用有限元软件对上海地区一大尺寸矩形钢结构建立模型,对不同辐射吸收率和空间倾角下其温度场分布,以及温度、温度应力随时间变化规律进行分析.研究表明:辐射吸收系数对温度场影响显著,辐射吸收系数每增大0.15,最高温度增加约10.0℃;夏季钢拱的日照温度应力可以达到钢材强度设计值...     

国家体育场钢结构工程Q460E-Z35特厚板焊接技术研究

从试验研究和工程应用两方面对建筑用钢Q460E-Z35厚板焊接技术进行了深入研究,总结出Q460E-Z35厚板焊接的成套施工技术,期望能为今后有关规范的修订及工程实践提供有益的参考。