国家体育场钢结构屋盖落架过程模拟分析

首先对大跨度钢结构的落架过程进行了简单分析,并给出了落架应遵循的基本原则。其次,针对大跨度钢结构的落架,提出了同步协调和分组分步两种落架方式;结合国家体育场的施工方案,对其落架方案进行了详细分析。最后,采用等效弹性杆端位移法,基于ANSYS有限元软件,对国家体育场的落架进行了全过程模拟分析,通过“从外到内”和“从内到外”两种落架顺序计算结果的对比,证明前者是一种合理的落架顺序。

国家体育场钢结构安装方案研究

研究了国家体育场钢结构安装的三种方案:①全部主结构和次结构按照设计位形在临时支撑塔架上安装,然后拆卸支撑塔架,主、次结构同时落架;②主结构和立面次结构按照设计位形在临时支撑塔架上安装,然后拆卸支撑塔架,落架完成后再安装肩部和顶面次结构;③主结构和立面次结构按照设计位形在临时支撑塔架上安装,然后拆卸支撑塔架但保留各支撑5%的待拆量,落架95%后安装肩部和顶面次结构,最后再二次落架。通过施工过程模拟分析,从结构的受力状态转变、从构件加工和制作的难易程度以及从施工周期等三个方面给出了这三种结构安装方案的优点和缺点。

国家体育场投融资模式及赛后运营财务分析

综合运用文献资料调研、数理统计、归纳和演绎等方法,在回顾国家体育场投融资模式的基础上,阐述投融资模式对赛后运营的重要意义,并通过对国家体育场赛后一年和长期运营财务状况及特点进行分析,指出国家体育场在运营过程中存在的瓶颈问题,并提出相应的对策建议。

国家体育场大跨度屋盖结构风场实测研究

利用自主开发的基于无线传感技术的土木工程结构风场实测系统,对国家体育场大跨度屋盖上的风速风向进行了监测,获得了屋盖上的风场实测数据。得到了平均风速和风向、阵风系数、湍流度以及脉动风速功率谱等风特性参数。经过对实测数据的分析,分析结果表明大跨度屋盖上风场与自然来流特性存在较大差别,表现为非高斯特性明显﹑湍流度较大﹑脉动风速功率谱在较高频率处达到峰值﹑空间上不同点脉动特性相关度较弱;该文从实测角度上证明了大跨度屋盖结构不适用准定常假定。

国家体育场钢结构设计中的优化技术

针对国家体育场大跨度钢结构中存在用钢量较大的问题,通过对主结构和次结构的布置进行调整,使结构的受力性能与节点构造得到了改善;在板件应力状态分析的基础上,提出了适用于焊接薄壁箱形构件的设计方法;根据主结构与次结构受力的特点,提出合理确定杆件计算长度系数的方法;提出钢结构分段吊装方案,合理确定临时支撑塔架的位置,并考虑安装顺序对结构抗震性能的影响;通过合理选用新型中国产高强钢材,有效地控制了结构自重;在ANSYS软件平台上开发了设计与优化功能,以满足国家体育场复杂大跨度钢结构设计的需求;通过多种布索方案的综合比较,对采用预应力技术的可行性进行了深入的研究。通过对多种优化方法的研究与应用,有效地减小了国家体育场大跨度钢结构的用钢量,并取得了显著的技术进步及社会经济效益。

国家体育场给排水施工图设计概况(上)

2008年奥运会的主体育场“国家体育场”于2005年6月30日完成全部施工图设计;对国家体育场给排水系统的设计全貌进行了概述。介绍了其工程概况和特点,给排水系统中的给水系统、热水系统、直饮水系统、雨洪利用系统、中水回用水系统、生活排水系统、雨水排水系统、比赛场和热身场给排水系统、冷却水循环系统以及消防系统中的性能化防火设计内容、消防水源、消防水量、消火栓系统、自动喷水灭火系统、水喷雾灭火系统、气体灭火系统等的主要设计参数。

国家体育场雨洪利用初步设计简介

根据国家体育场建筑方案的相关情况,即较大的地面坡度和表面铺装材料以及绿地的分布,过高的地下水位不利于雨水的回收、入渗和回灌,同时成府路隧道的穿越给主赛场和热身场之间雨水管道输送造成的困难;考虑到周边优越的市政条件,又结合国家体育场在赛时和赛后运营两个阶段各自的用水情况;采用了雨水与中水联合运用的方式,将雨水作为回用水水源集中回用的方案。并对雨水的收集、处理及回用进行了简单介绍。

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。

国家体育场矩形钢管混凝土斜柱施工工艺

结合国家体育场工程的矩形钢管永久模板混凝土斜柱的施工过程,针对矩形钢管永久模板的安装、测量控制、支撑体系以及混凝土施工工艺进行分析和探讨。

国家体育场大跨度钢结构卸载时应力监测系统

国家体育场屋盖钢结构跨度大,覆盖面积也大,受力非常复杂。为了对钢结构在卸载全过程中的应力变化进行监测,研制基于静态应变无线数据采集与传输的应力监测系统。该系统由传感器子系统、无线数据采集与传输子系统以及数据管理与分析子系统组成,其最大的特点是无需现场布线,所有指令和采集到的数据都采用无线数字信号进行传输,最大限度地降低了监测布点等工序与现场施工的相互影响。该系统在国家体育场钢结构卸载时得到了有效验证,并可推广应用到其他大型结构的施工监测。

国家体育场大跨度钢结构温度场测试与分析

国家体育场大跨度屋盖钢结构属于高次超静定结构，温度变化对其应力和变形影响很大。介绍了钢结构温度变化的原理及其理论分析方法。利用无线温度传感器网络系统，对国家体育场钢结构在2007年8月31日8：00～9月1日2：00期间的温度场进行了持续测试。测试结果表明，上午8：00时，钢结构各部位的平均温度非常均衡，并与钢结构合龙时的温度几乎一致；嗣后，随着环境温度的变化，钢结构不同部位在同一时刻的温度差异较大；受太阳辐射和表面风作用的影响，上弦杆的温度变化幅度比斜腹杆、下弦杆和桁架柱的大。

自密实混凝土在国家体育场的研究和应用

通过优化混凝土原材料,对胶凝材料、外加剂和掺合料3个主要因素进行了系统试验、分析,利用有效检测方法,成功配制了自密实混凝土。并且在"鸟巢"工程的异型结构中得到了很好的工程应用,满足了工程中混凝土的技术要求。

国家体育场初期雨水弃流方式的比较与选择

对于初期雨水的处置,常用的主要途径是直接引入绿地,不单独处置;将雨水排入级配石料的过滤盲沟或多孔混凝土过滤板,进行简单过滤;或采用分散式处理,对初期雨水进行弃流,如在单个雨漏管下安装分离设备。通过对各种方式的分析,认为其在体育场屋面和室外广场雨水的应用中均有明显的不利因素,因此采用在蓄水池附近设置专用弃流池的方式,弃流初期雨水。

国家体育场桩基工程的分析与实践

国家体育场工程规模宏大,岩土工程条件复杂,基桩数量大,桩长、桩径变化大,桩基持力层变化显著,组合柱基础荷载高,对岩土工程工作形成极大的挑战。首先概述本工程的工程地质、水文地质条件,采用统计方法研究后压浆对桩基承载力的影响,利用腔体扩张理论研究桩端注浆压力控制数据。针对基桩载荷试验数据,研究后压浆桩的荷载传递规律与承载特性。最后,介绍考虑桩-土-基础(承台)的变形协调的沉降分析方法PSFIA在本工程中的应用。由于考虑了荷载分布、地基土层变化、基础刚度调整、桩间土荷载分担、桩端刺入变形、群桩效应等诸多因素的影响,因此成功地预测了桩基沉降和筏板内力的分布。在精确勘察的基础上,通过上述系列的工程类比、理论研究、现场载荷试验、协同作用分析等深入工作,使国家体育场桩基工程得以顺利实施。

国家体育场雨水收集量确定方法

以国家体育场工程为例,比较了两类雨洪利用雨水收集设施容积的确定方法,规定一次降雨的计算参数作为控制条件计算容积和模拟降雨、用水过程求解容积。认为年收集雨水总量的合理计算方法只有通过对日降雨量与日设计用水情况进行模拟。介绍了国家体育场雨水收集利用总量的模拟结果,国家体育场雨洪利用系统在1951-2002年共52年中年平均约可利用雨水54000m3。模拟结果还得出,收集设施有水日数约占总计算日数的13.5%,大多数日数为空池。容积与雨水利用量间并非线性关系,过大的容积不能带来良好的节水收益,建议重现期取值以不超过2a为宜。

基于面向对象的重大工程土地利用变化信息提取——以国家体育场(鸟巢)建设工程为例

以国家体育场(鸟巢)工程建设为例,研究基于面向对象的重大工程土地利用变化信息提取技术,以及建设工程对周边环境土地利用类型变化的影响。选取鸟巢2001年(动工之前)和2005年(建设中期)两期高分辨率遥感图像,运用多尺度影像分割和面向对象分类方法,进行土地利用信息提取及其变化对比分析。结果表明:利用面向对象方法取得了理想的土地利用分类结果,两期影像的分类精度分别达到93.23%和94.55%,Kappa系数分别为0.9158和0.9332;鸟巢的建设对周边土地利用类型影响较大,尤其是植被、道路和耕地的变化显著,草地和道路明显增加,耕地明显减少。

国家体育场屋面雨水排水系统初步设计简介

国家体育场固定屋面上表面的几何形状是由一个圆环曲面被椭圆柱切割出来而形成的马鞍形 ,屋面被不同层次的结构单元分成 130 2个大小不等的部分。由于独立区域多 ,且屋面结构有最大降雨荷载要求 ,造成钢梁之间围成的分块内天沟是闭合的 ;其次高差大 ,对单纯的虹吸排水系统设计造成极大的困难。钢结构在各种荷载下的变形大 ,亦给雨水排水管道的连接制造了新的问题。可开启屋面的位置导致屋面自身成为一个变坡的屋面 ,又使雨水集水管的布置问题更趋复杂化。经过多次专题研究 。

国家体育场(鸟巢)总承包施工信息化管理

作为2008年北京奥运会主会场的国家体育场(鸟巢)工程规模庞大、造型新颖独特、结构复杂、科技含量高、建设工期异常紧迫。建设过程中工期、安全、质量、成本以及沟通协调等管理复杂,管理要求高,须采用信息化管理手段。通过综合研究应用管理信息系统、ePIMS+协同办公平台、4D施工管理系统和视频监控等信息化管理技术,提高了管理水平,实现了精细化管理,保证了工程的顺利建设。

国家体育场斜(扭)柱的测量技术

国家体育场工程中斜(扭)柱种类繁多,倾斜角度各异,现场测量定位难度极大,本文从内业数据的计算方法和外业控制方法两方面针对斜(扭)柱的测量技术进行总结,以供类似工程参考借鉴。

国家体育场雨水收集池设计

雨水收集池在国家体育场雨洪利用系统中主要起雨水收集和储存、初期雨水弃流和雨水原水供水的作用。介绍了采用规则形状和结构,避免在收集池内产生沉淀,必要的溢流措施,单独收集初期雨水,方便检修和监控等设计原则。并对雨水收集池和弃流池容积,供水泵选型和集水坑设计,收集池池底设计,标高控制,弃流池和阀门井布置,池体开洞等主要设计控制参数,冲洗、格栅系统,液位控制仪表,安全设施等细部设计要点作了全面介绍。