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做座鸟巢设计特异面临三大难题用钢量严重超标

发布时间:2021-10-10 08:57:04 阅读: 来源:发箍厂家
做座鸟巢设计特异面临三大难题用钢量严重超标

鸟巢设计特异面临三大难题 用钢量严重超标

鸟巢设计特异面临三大难题 用钢量严重超标

中国工程机械信息

导读: 鸟巢 突然停工,各种猜测自然难以避免。而时下坊间最具 震撼力 的传言,可能莫过于 由于 鸟巢 正好处于地震带 。这种说法应该是不确切的。就在 鸟巢 已经正式停工之后,距离不远的国家游泳中心, ...

“鸟巢”突然停工,各种猜测自然难以避免。而时下坊间最具“震撼力”的传言,可能莫过于“由于‘鸟巢’正好处于地震带”。这种说法应该是不确切的。就在“鸟巢”已经正式停工之后,距离不远的国家游泳中心,也就是通常所说的“水立方”依然处于继续施工建设之中。事实上,“水立方”在去年12月12日就已经先于“鸟巢”开工兴建了。如果此处真是处于地震带,那么有关部门应该更早地获得相关信息才是。

早在“鸟巢”工程开始施工之前的半年左右时间,北京市勘察设计研究院的300名勘察队员便带着近60台勘探打孔机进驻规划中的奥林匹克公园,对规划中“鸟巢”的坐落地点进行了地质及水文特点勘探,为设计单位确定具体施工方案提供了第一手的资料。而在结束勘察工作之后,北京市勘察设计研究院的有关负责人在介绍相关情况时指1969年出:“国家体育场总占地面积20多公顷,是北京最大的单体勘察项目。现经勘察初步确定,国家体育场地处永定河冲积平原上,由黏性土、粉土和沙卵石层交叉采取下置式旋转主轴分布,其地基硬度很好,对建造大型工程非常有利。”

不过专家提出了这样的观点:“鸟巢”设计特异,因此其对建筑处的地基理所当然也会有着特别的要求。基于这样的观点,有关人士提出了“鸟巢”工程实施过程中必须解决的三大难题:一,由于支撑巨型钢结构屋顶的24根承重柱对地基的压力可能达到四、五千吨/平方米,大约相当于300多层使用同样承重柱的楼房所产生的压力,而旁边看台对地基的压力就小得多,基础底板受力极不均匀,因此容易造成底板断裂,这一“瓶颈”如何突破?二,看台区三大层梯状升高的座席由一系列呈辐射状的柱子支撑,但由于有的区域为斜柱,传力体系相当复杂,这一现实如何面对?三,钢丝铁般的天顶比较容易因为持续的拉力而变形,这就要求地基必须具备相当高的耐压能力。“鸟巢”地基是否真的已经能够满足这样的需要?

虽然正式勘测表明鸟巢的地基并不成问题,但就在不久前,北京奥组委还委托建设部结构抗震超限审查委员会对“鸟巢”五棵松文化体育中心以及“水立方”这三大奥运标志工程进行了抗震超限的审查。对于此次审查,有关方面表示“这是一种常规审查,300米以上的超高建筑都要进行这样最后一关的设计审查”。但由于外界对于审查的结果可以说几乎一无所知,而“鸟巢”的停工又恰恰是出现在审查结束之后,自然难免让人产生这样或者那样的联想。

从目前所获得的信息来看,虽然“鸟巢”工程已被紧急叫停,其打桩工程也处于尚未完成的阶段,但鸟巢并没有更改位置。因此,有关“鸟巢”建到了地震带上的说法显然是站不住脚的。

对鸟巢的批评声音

美国实用动力(上海)有限公司总经理潇然教授: “从机械力学角度来说,顶起一个平面,最为合理的是三点支撑。但是如果顶起的平面受力太大,每个受力点所承受的重量就会大大超过理想设计。刚性的三点机械支撑因为没有冗余就会形成安全隐患,一失足将成千古恨。由于“鸟巢”顶盖的重量高达1700余吨,两块顶盖的面积加起来又是一个比整个足球场还要大的‘庞然大物’,很难做到非常精密,也很难做到在运动中非常均匀地受力其产品主要有高端6xxx系合金圆棒、5xxx合金扁锭、a356.2合金锭和其他铸造铝合金锭。”

工程院院士董石麟教授:

“国家体育场的结构是由128个组件相互支撑,形成了络状的构架。从建筑美学上讲,这是非常有创意的。但是,问题也就出在跨度上。在实际施工中,这样大的跨度结构,需要大量用钢,在力学上是无法承受的。”

中国工程院院士沈世钊教授:

“在建筑学上,结构重量跟跨度是不成正比的,是指数的关系。一个体育馆,如果跨度是100米,它的用钢量将是公斤/平方米。如果跨度是200米的话,用钢量就可能是250公斤/平方米。而300米跨度可能就是400公斤/平方米。但‘鸟巢’的用钢量达到巴特尔还继续与总部位于美国Biobent Polymers公司保持合作了500公斤/平方米,总的用钢量接近5万吨。它的自重占整个壳的60%,再加上屋面和设备重量,就占到了总量的80%。这是一个非常超标的用钢量,悉尼奥运会的平均用钢量只有30公斤/平方米。也就是说,建成以后这个结构体系成年累月处在这样一种重量下面。外界有任何大的风吹草动,都是让人非常担心的。”

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