国家速滑馆大跨度马鞍形单层正交索网整体提升张拉施工关键技术

国家速滑馆工程大跨度马鞍形单层正交索网,是目前世界上类似结构中跨度和规模最大的索网结构,其拉索数量多、内力大,均采用双索设计,且拉索提升张拉过程中支座水平可滑动,索网提升、张拉施工难度大.针对这一技术难题,本文提出了"定长拉索地面编网、承重索整体提升、稳定索张拉成形"的总体施工方案和定长索安装理念,通过全过程施工仿真分...     

国家速滑馆大跨度马鞍形索网结构关键施工技术

国家速滑馆屋盖为大跨度马鞍形单层双向正交索网结构,支撑于周圈钢环桁架上,并在环桁架外侧设置幕墙拉索。针对国家速滑馆屋盖跨度大、拉索数量多、规格和内力大、承重索和稳定索采用双索等技术难题,从安装方法选择、施工仿真分析、容差配合设计与施工、提升和张拉技术和施工监测等方面进行研究,总结出国家速滑馆屋面索网结构施工成套关键技术,为工程的顺利施工奠定基础。     

国家速滑馆大跨度马鞍形单层正交索网结构容差配合设计与施工技术

针对国家速滑馆屋面索网拉索偏差要求高的特点,从误差源分析、耳板偏差限值研究、索长可调设计、拉索下料精度控制和索长实测调整等方面进行了研究,形成国家速滑馆屋面索网容差配合设计与施工技术,并成功应用于国家速滑馆工程,可为类似工程提供经验和借鉴。     

国家速滑馆屋面环桁架安装方案研究

主要从定性和定量两方面对国家速滑馆屋面环桁架安装工程进行了场馆外吊装、场馆内吊装、高空滑移等方案的比选和优化,根据比选和优化结果提出国家速滑馆屋面环桁架安装最终的总体施工方案,可对类似工程施工提供参考。     

国家速滑馆双曲马鞍形金属屋面施工技术

为完成国家速滑馆双曲马鞍形金属屋面施工,顺利安装复杂不规则金属单元板块,将屋面分区域施工.优先施工索网区域.采用BIM技术指导屋面不规则金属单元板块加工、小吨位吊车穿索网吊装、直立锁边屋面现场三维拼装等,完成了大跨度马鞍形索结构单元式屋面板安装施工,保证了柔性屋面体系适应索网结构竖向位移变化,为索网结构等柔性金属屋面结...     

国家速滑馆柔性索网结构下方除湿风管安装技术

介绍了冬奥会标志性新建场馆国家速滑馆柔性索网结构下方除湿风管安装技术。该风管布置在目前世界最大跨度(198m×124m)最大单层双向正交马鞍形索网结构上,索网为不稳定承重结构,对风管的柔性连接、安装和固定带来挑战。通过严格控制支吊架选型、创新风管根部固定做法、自行研制风管吊装机具,合理设置风管荷载以及综合采用弹簧减振器、软接短管等措施,解决了无参考先例大跨度索网结构下方安装除湿风管的难题。     

国家速滑馆屋面结构球铰支座施工技术

为使国家速滑馆索网结构、钢桁架结构与劲性柱组成层层传递的受力体系,满足屋面钢桁架结构通过球铰支座与主体承载结构混凝土劲性柱连接的要求,采用为索网结构与钢桁架结构变形预留空间的方法,即球铰支座安装后保持一定的滑移空间而非立即焊接牢固,防止劲性柱产生有害应力,影响工程质量.同时,为充分指导施工过程、提高施工质量,对索网结构...     

国家速滑馆装配单元式屋面施工技术

国家速滑馆采用了柔性索网屋盖体系，整体呈马鞍–椭圆形，造型优美。该新型屋盖跨度大、受力复杂，对屋面的安装精度要求高，传统的屋面施工方式很难满足高精度施工以及索网与屋面的变形协调。为此，提出采用单元式屋面板，结合BIM技术和三维激光扫描技术进行建模、复测和下料，并在工厂预制后在现场进行快速装配。基于三维激光扫描对屋面施工效果进行评价，结果表明，本方案有效解决了索网与屋面板内力和变形相互影响问题，施工精度和效率高，为速滑馆的高效竣工奠定了基础，也能为同类工程的屋面施工提供参考。     

国家速滑馆大跨度马鞍形环桁架滑移关键施工技术

国家速滑馆是北京2022年冬奥会的标志性场馆,其屋盖结构采用大跨度马鞍形空间环桁架+单层双向正交索网结构体系。介绍从滑移体系设计、滑移轨道布置、滑移系统布置和滑移工艺等关键施工技术,可对类似工程施工提供参考。     

柔性索网屋面荷载置换施工技术

国家速滑馆作为世界首个“双奥之城”的标志性建筑,采用了世界最大跨度正交双向单层马鞍形屋顶：屋盖采用柔性索网体系,屋面材料采用金属。为了解决这种新型屋盖中索网和屋面的变形协调问题,提出了一种适用的柔性索网屋面荷载置换施工技术。施工时先对索网结构进行张拉,完成后在索网上吊挂IBC水箱,以提前将屋面荷载施加在索网结构上,然后在有初始荷载作用的条件下安装屋面,从而为新型屋面的高精度安装创造条件。在屋面安装过程中,将逐步有序地卸载预挂的IBC水箱,从而实现屋面荷载的置换。结果表明,本施工方案既能满足设计对屋面荷载的施加要求,又能实现经济环保的目标,可为同类工程的施工提供参考。     

国家速滑馆主体结构设计

国家速滑馆是北京2022年冬奥会的标志性场馆,屋盖采用单层双向正交索网,外圈设巨型环桁架,支承于看台斜柱上,支承屋盖的看台斜柱采用劲性混凝土柱。着重阐述了国家速滑馆主体结构设计中的一些关键问题及相应的处理措施,包括结构的基础设计、超限情况及抗震性能化设计、大震弹塑性、巨型柱承载力计算等,为类似工程设计提供参考。     

国家速滑馆建造过程碳排放分析

国家速滑馆在建造过程中积极使用多项绿色技术,并统计、计算和分析了地基与基础工程、主体结构工程、装饰装修和机电安装工程中的材料生产、建材运输和施工建造部分的碳排放数据。分析结果显示,主体结构的碳排放和材料生产部分的碳排放占比较高,并且国家速滑馆采用的一系列绿色技术起到了相应的作用,可为今后的绿色工程提供相应的参考。     

国家速滑馆(冰丝带)

国家速滑馆是2022年冬奥会北京赛区唯一的新建冰上竞赛场馆.从建筑空间、结构体系、曲面幕墙、冰场与节能等方面,解析国家速滑馆的设计理念和关键技术.设计以临时看台/副厅的赛时赛后功能转换为动机,实现了单纯完整的建筑形式;赛时前、后院形成高效的运营分区和流线;双曲面马鞍形索网屋面实现空间、结构和节能的完美结合;曲面玻璃幕墙实现设计、生产、加工、安装的全过程数字化;冰的可持续设计包括场地的可持续利用、低辐射吊顶等关键技术.     

国家速滑馆大跨度双曲屋面虹吸式雨水排水系统施工技术

国家速滑馆项目屋面采用单层双向正交马鞍形索网结构作为屋面支撑体系,其屋面结构虹吸式雨水排水系统施工困难。对虹吸式雨水排水系统设计进行深化,确认雨水排水系统路径,对索网变形进行分析,选择金属波纹管作为补偿设施。介绍了钢索结构水平悬吊管道固定形式,经验算支吊架满足受力要求。     

柔性索结构下多专业协同工作

国家速滑馆屋盖和幕墙主体结构创新应用了索结构,与钢结构和混凝土结构相比,索结构是一种柔性结构,与其相连接的围护结构、机电系统、装饰构件均应考虑索结构的形变量,以保证各系统的正常使用。本文系统介绍了屋面工程、玻璃幕墙工程、机电系统与装饰膜结构与柔性索网的协同工作机制,为同类工程提供了参考。     

双曲面多功能膜结构建造关键技术

膜结构是一种集合工程力学与建筑美学于一体的新型建材，国家速滑馆结构采用钢结构环桁架+大跨度索网，屋盖吊顶采用马鞍形膜结构，兼具美观、降噪、低辐射的功能，且面积巨大，造型独特，整体加工和施工难度大。采用G类PTFE膜材，通过渡low–E涂层实现对冰场低辐射的要求，复合吸音棉包实现降噪的要求，并对各类参数进行试验研究。将超大平面马鞍形膜结构根据主体结构尺寸划分条状膜单元，提出了巨长条状膜单元整体吊装法，对膜面惊醒精确张拉，实现了国家速滑馆多功能马鞍形膜结构的安装，可为同类工程提供参考。     

单层双向正交索网结构索长误差敏感性分析及控制限值研究

单层双向正交索网结构是由两个方向正交拉索组合而成的索网体系.结构施工偏差和构件加工误差引起的索长误差会改变结构的形状从而改变索力,因此索网结构施工控制,首先应将索长误差控制在一个可接受的范围内,使之对结构响应的影响最小.以国家速滑馆大跨度单层双向正交索网结构为工程背景,研究了由于拉索索长误差引起结构成形态的索力与理论值偏差问题,使用有限元软件MIDAS Gen研究了单根拉索的误差敏感性.研究了单根拉索在不同误差取值下索力的变化规律和同时存在的多根拉索误差对索力的影响,并根据统计学原理制定了拉索的误差控制限值,最后通过现场实测数据验证了该限值的正确性.     

索网玻璃幕墙结构变形预调分析及施工安装顺序比较

索网体系在大尺度玻璃幕墙中有广泛应用。在索网玻璃幕墙结构中,玻璃及其连接件的自重会使索网中各节点产生一定的变形,进而影响后续玻璃安装和整体结构受力。本文假设索网玻璃幕墙满足小挠度变形,计算出索网在节点荷载作用下的竖向位移,进而得到索网玻璃幕墙结构变形预调值的大小。在变形预调的基础上,通过比较分析不同的玻璃施工安装顺序优选施工安装方案,为实际工程施工提供参考。     

单层双向正交马鞍形索网结构施工仿真计算研究与应用

单层双向正交索网结构是由两个方向的正交拉索组合而成的索网体系,其成型过程与约束形式、成型方法等密切相关,需要通过大量仿真计算分析来确定成型方法.国家速滑馆屋盖是由单层双向正交马鞍形索网、环桁架及幕墙索组成的组合结构体系,结构跨度为124 m×198 m,是目前世界上最大跨度的单层双向正交索网结构.为了制定行之有效的施工方案,采用有限元软件MIDAS/Gen,对该索网结构的施工过程进行了详细的仿真计算分析,对多种成型方法进行了比选,并对不同的支座约束形式进行了计算分析,最终确定了"地面组装索网,承重索整体提升,稳定索同步张拉"的施工方法.对该施工成型方法进行了全过程仿真计算分析,成型过程中支座仅承受竖向力,配重挂完后,进行支座锁死.计算结果与实际监测结果的对比分析表明:采用该索网成型方法不仅可以保证结构成型状态满足图纸要求,而且可以确保施工过程的安全可靠.     

国家速滑馆适应索网变形的柔性屋面构造体系研究

国家速滑馆采用马鞍形双曲屋面造型,选用单层双向正交索网作为主体屋面的结构支撑体系。索网是典型的柔性结构,其上的屋面构造的柔性变形能力是研究的重点。依据研究成果,设计首先采用由若干个相互独立的单元板块平铺支撑在索网上,形成柔性屋面结构基层,其次采用高分子卷材及隐形变形缝构造形成柔性防水面层,从而研发一种能适应索网变形的柔性屋面构造。