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當(dāng)前位置: 攻克國(guó)內(nèi)之最！黃河體育中心專業(yè)足球場(chǎng)成功“戴冠”
近日，中建八一承建的黃河體育中心專業(yè)足球場(chǎng)項(xiàng)目全面完成屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工，“黃河明珠”成功戴上1.6萬(wàn)噸“鋼鐵巨冠”，標(biāo)志著項(xiàng)目攻克國(guó)內(nèi)體育場(chǎng)館懸挑長(zhǎng)度之最，正式進(jìn)入索、膜結(jié)構(gòu)及金屬屋面施工階段。
黃河體育中心專業(yè)足球場(chǎng)項(xiàng)目位于濟(jì)南新舊動(dòng)能轉(zhuǎn)換起步區(qū)，總建筑面積19.73萬(wàn)平方米，采用國(guó)際足聯(lián)FIFA最新標(biāo)準(zhǔn)，是山東省首個(gè)6萬(wàn)座專業(yè)足球場(chǎng)、黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略重大工程，項(xiàng)目屋蓋由鋼結(jié)構(gòu)索、膜結(jié)構(gòu)和金屬屋面組成，是世界首個(gè)平面單層膜輪輻式索膜結(jié)構(gòu)體系。
明珠“戴冠”，必承其重。項(xiàng)目屋蓋鋼結(jié)構(gòu)總鋼量約1.6萬(wàn)噸，共包含88榀桁架，最大懸挑長(zhǎng)度達(dá)45米，形成巨型無(wú)柱懸挑空間結(jié)構(gòu)，為國(guó)內(nèi)體育場(chǎng)館懸挑長(zhǎng)度之最。懸挑結(jié)構(gòu)在成型前，無(wú)法依靠自身承重，需要124組格構(gòu)柱胎架進(jìn)行輔助支撐，結(jié)構(gòu)成型后輔助支撐體系隨即拆除，屋蓋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)力將重新分布卸載，過(guò)程一旦出現(xiàn)失準(zhǔn)情況，將導(dǎo)致局部應(yīng)力超限，造成結(jié)構(gòu)破壞，對(duì)于卸載過(guò)程精度要求較高。
項(xiàng)目組建技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，確定“內(nèi)外環(huán)正反序”同步卸載方案，屋蓋鋼結(jié)構(gòu)外環(huán)桁架卸載變形量小，采取同步割除支撐胎架方式進(jìn)行卸載，內(nèi)環(huán)及星型桁架整體變形量大，采用“超大型構(gòu)件液壓同步卸載技術(shù)”，保證整體卸載過(guò)程平穩(wěn)、高效進(jìn)行。
項(xiàng)目通過(guò)294個(gè)傳感器組成"神經(jīng)網(wǎng)"，每5秒采集一次數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各控制點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，根據(jù)工況及時(shí)調(diào)整卸載參數(shù)。期間，濟(jì)南遭遇3月份歷史最大暴雪，項(xiàng)目組織100余名建設(shè)者輪班清雪，采用電伴熱技術(shù)維持液壓泵油溫，歷時(shí)9天，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)噸鋼桁架“自行承重”。
項(xiàng)目屋蓋鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)滑動(dòng)支座與下部36根排架柱焊接固定，卸載過(guò)程支座會(huì)產(chǎn)生水平滑動(dòng)，對(duì)卸載精度將產(chǎn)生影響。項(xiàng)目聯(lián)合重慶大學(xué)科研團(tuán)隊(duì)研發(fā)“正向施工過(guò)程分析和反向迭代計(jì)算”，為鋼結(jié)構(gòu)施工預(yù)變形分析提供算法支撐，成功將滑動(dòng)支座安裝精度控制在±30mm內(nèi)。
為消除日照非均勻輻射產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)定位節(jié)點(diǎn)偏差，項(xiàng)目開發(fā)“基于分步建模的施工過(guò)程溫度效應(yīng)分析系統(tǒng)”，分析精度較傳統(tǒng)技術(shù)提高了2.7倍，有效應(yīng)對(duì)早晚溫差導(dǎo)致的定位節(jié)點(diǎn)偏差，為屋蓋鋼結(jié)構(gòu)精準(zhǔn)卸載奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
項(xiàng)目屋蓋鋼結(jié)構(gòu)施工完成后，將正式進(jìn)入CFRP-鋼索組合索桁架與大面積單層PTFE覆膜施工，是國(guó)內(nèi)首例在專業(yè)足球場(chǎng)大規(guī)模應(yīng)用高透光率PTFE網(wǎng)格膜材料、創(chuàng)新融合了大懸挑屋蓋剛性體系異性索膜柔性體系等諸多大跨空間結(jié)構(gòu)元素，是目前國(guó)內(nèi)施工最為復(fù)雜的專業(yè)足球場(chǎng)之一，兼顧功能、美觀與采光性能的同時(shí)，具有“剛?cè)岵?jì)”結(jié)構(gòu)受力特征。
項(xiàng)目博士工作站聯(lián)合天津大學(xué)，設(shè)計(jì)國(guó)內(nèi)首個(gè)縮尺比例為1/15的CFRP索桁架整體模型，開展靜力加載、張拉成型與斷索測(cè)試，3大力學(xué)試驗(yàn)解決索桁架張拉成型過(guò)程中的強(qiáng)非線性、大變形技術(shù)難題，確保最終張拉型態(tài)符合設(shè)計(jì)要求，為下步施工奠定理論基礎(chǔ)。
