北京工人体育场密实砂卵石层水泥土复合管桩试验研究

以北京工人体育场改造复建项目作为工程背景,分析了水泥土复合管桩在密实砂卵石地层中的工作性态,并给出了水泥土复合管桩在砂卵石地层中的加载试验与数值模拟结果对比。采用FLAC3D软件模拟了水泥土复合管桩加载以及其与地层相互作用机理。结合试验与模拟结果,分析了水泥土复合管桩的破坏机理。结果表明,水泥土复合管桩在竖向荷载作用下的荷载-位移曲线模式是典型的摩擦桩工作模式,桩端阻力约占桩顶荷载的1/3;桩侧摩阻力荷载传递具有双层模式特点,即荷载由管桩先传递到管桩周围的水泥土桩,再由水泥土桩传递到桩间土中;水泥搅拌桩在砂卵石地层中可形成刚度大、强度高的水泥土外桩;管桩的压入有效提高了水泥土复合管桩的刚度,而水泥土外桩有效改善了桩土界面的摩擦接触效应,结合桩端砂卵石层,可有效提高水泥土复合管桩的承载力。

北京工人体育场地铁接驳区基坑工程实例分析

以北京工人体育场复建项目中的地铁接驳区域的基坑支护工程为例,针对周边已建地铁3号线、在建地铁17号线及相关附属结构等复杂环境中的新建基坑工程,采用局部土体注浆加固、关键部位双排桩+锚杆等一系列设计考虑及施工措施,通过全过程监测,确保了此次基坑变形量均处于允许范围内,达到减少基坑事故风险、降低周边环境影响的目的,具有较高的工程参考价值。

北京工人体育场大跨度开口单层拱壳钢结构施工关键技术

北京工人体育场改造复建工程屋顶为拱壳结构,平面为椭圆形,长轴271m、短轴205m,矢跨比1/9.3,最大悬挑宽度74m。针对该拱壳结构施工中面临的结构安装面积大、施工作业面广、高空作业量大、交叉作业多等难题,提出了带中心压力环大开口拱壳内外环同步安装施工方法:首先通过方案比选,确定了受压内环分段安装、主拱肋整根吊装的施工方案。其次对施工过程中的关键技术进行了介绍,详细说明了内、外环的分段原则和施工中的稳定性控制措施,并通过MIDAS Gen对主拱肋吊装进行了模拟验算、对钢结构合拢过程中的温度应力进行了分析。经过研究和现场实践证明,受压内环、受拉外环同时施工,吊装作业无交叉,提高了施工效率。采用地面分段拼装,超大吨位吊装的方式,减少了高空焊接作业工作量的同时,提高了安装精度。采用本方法组织施工,构件受力合理,施工安全可靠。

北京工人体育场钢结构屋盖安装超高组合截面支撑体系设计

北京工人体育场屋盖结构体系受力复杂,杆件局部受力变化对整体结构影响较大,且由于结构整体性强,钢结构成型前需要构件承担施工过程中的自重荷载。为了解决这一个问题,设置了23个超高组合截面临时支撑体系来承受结构自重荷载。对临时支撑体系整体设计进行分析,同时论述了临时支撑的安装及拆除过程;为了保证临时支撑在安装、拆除和使用过程的安全性,采用MIDAS Gen软件进行有限元模拟。结果表明临时支撑能有效承受钢结构未成型时的自重荷载,同时安装、拆除和使用过程中临时支撑的位移和应力均能满足要求。

北京工人体育场看台混凝土结构振动特性现场试验研究

准确把握建筑楼盖结构的动力特性是结构设计和健康监测研究的重要工作。在介绍基于运行模态分析法的结构模态参数识别方法的基础上,以北京工人体育场项目为例,采用有节奏运动人群激励对体育场直线T型板和弧线T型板进行了振动检测,采用脉动法对体育场看台混凝土结构进行了振动检测,获得了看台板及看台结构的振动加速度数据,并利用频域识别方法进行了模态参数识别。结果表明:体育场直线T型板、弧线T型板固有频率分别分布在5.94、11.88Hz附近,分别属于中、高频板。体育场看台结构悬挑端固有频率主要分布在4.3~9.38Hz之间,看台结构设计满足《建筑楼盖结构振动舒适度技术标准》(JGJ/T 441—2019)要求。体育场高区南北向栈桥区域看台悬挑端固有频率较低,建议现场应避免长期使用频率为4.3、2.15Hz附近的音乐。