国家体育场钢结构——"鸟巢"屋盖安装的支撑体系及卸载施工技术

国家体育场钢结构屋面呈双曲面马鞍型,屋盖钢结构总重量约14000t。钢结构安装采用高空散装的方法,安装时设置了内、中、外三圈共78个临时支撑塔架。对于如此大跨度的开口空间马鞍型钢结构,支撑体系的设计、施工以及卸载方法是国家体育场钢结构工程的关键环节之一。从卸载工况的对比计算分析、卸载具体步骤确定、支撑体系的选型设计和施工、支撑卸载设备及控制系统的选择及其针对性的应用措施、卸载实施过程监测等方面介绍了国家体育场钢结构安装支撑体系及卸载施工技术。卸载实施结果证明整套施工技术是成功的,可以为今后类似工程的施工参考借鉴。     

国家体育场钢结构施工关键技术

主要从方案选择、施工部署、主次结构吊装、钢结构合拢和支撑卸载以及厚板焊接等方面对国家体育场钢结构工程安装过程中的关键施工技术进行了介绍。     

钢结构住宅中异型柱的力学性能研究

深入研究钢结构住宅中异型截面柱的力学特性,提出异型截面柱的轴力与弯矩的相关系数及其截面的塑性发展系数的建议值,并修正其强度计算公式,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.     

大跨度马鞍型钢结构支撑卸载施工技术

对大跨度马鞍型钢结构支撑卸载施工从卸载原则、卸载操作流程、卸载操作要点及卸载质量控制等方面进行了深入研究,总结出大跨度马鞍型钢结构支撑卸载施工技术,可对类似工程施工提供参考.     

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.     

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析进行索长设计和支座预偏值设计,开发出拉索两端可调的误差消纳措施并据实进行索长修正,最终研究总结出包括基于预应力态的定长索安装、地面编网和分阶段、分步骤、等位移整体提升张拉形成预应力态等技术的大跨度马鞍形单层正交索网结构整体提升张拉施工关键技术,并成功指导了国家速滑馆工程实践.     

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(鸟巢)工程钢结构肩部及顶面次结构安装技术研究

通过安装方案比选、吊装工况分析等对国家体育场工程肩部及顶面次结构安装技术进行了深入研究,采用次结构接口偏差调整措施,保证了施工阶段结构的安全性,成型时结构的内力和变形均满足设计要求.     

国家体育场(鸟巢)工程钢结构长效防腐施工技术研究

针对国家体育场(鸟巢)工程钢结构设计提出的25年长效防腐要求以及在防护年限内对其耐久性提出的明确指标,就钢结构的防腐配套体系、防腐涂装施工工艺及质量控制措施等进行了深入的研究,总结出钢结构长效防腐技术成果,成功地指导了国家体育场钢结构工程的涂装施工.     

Q460E-Z35钢焊接性试验及工艺评定

国家体育场鸟巢钢结构工程采用了Q460E-Z35钢,是我国乃至世界的第一次大规模使用,因此新钢种焊接性试验研究的课题十分必要.详细介绍了钢材的复验;焊接材料选择原则;焊接冷裂纹敏感性试验;焊接冷裂纹插销试验;钢板热矫正试验;Q460E-Z35钢刚性对接接头焊接试验(采用SMAW、GMAW、FCAW-G焊接方法);Q460E Q345GJD、Q460E GS-20Mn5V异种钢刚性接头焊接试验;Q460E-Z35厚板焊接工艺评定等8项焊接系统工程.Q460E-Z35焊接性研究试验及工艺评定的成功,解决了国家体育场"鸟巢"钢结构焊接工程的难题,且为该材料焊接应用的发展作出了贡献.