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连线冬奥|浙大科研团队助力建设中国国家速滑馆 “冰丝带”超大跨度后的科技力量

2022-01-21 21:13:52 来源: 非洲时报 阅读 (3104次)

中国国家速滑馆“冰丝带”,是2022年北京冬奥会新建的竞赛场馆。笔者近日从浙江大学获悉,该校建筑工程学院罗尧治教授团队和邓华、袁行飞教授团队为“冰丝带”超大跨度索网结构建设施工与运维保障提供了重要科技支撑。

“冰丝带”的屋面体系采用双曲面马鞍形单层索网结构,是目前世界上跨度最大的单层双向正交马鞍形索网屋面体育馆,其长跨198米、短跨124米的马鞍形屋盖结构,由49对承重索和30对稳定索“编织”而成。每根索重达数吨,只有通过合理的张拉,才能织成一张网。施工过程中,钢索的受力状态十分关键,稍有不慎就会影响施工质量与安全。

为更好摸清钢索状态,罗尧治团队在施工环节安装浙大自主开发的无线传感器,用以进行全程实时监测和力学分析。“冰丝带”建成后,该技术还对速滑馆的应力、位移、加速度、温度、风压、索力等六大类参数进行监测,测试点数达千余个。

这一强大的空间结构健康监测平台,“大脑”就设在浙大紫金港校区。这里汇集着来自全国各地的监测数据,包括来自“冰丝带”的数据。这套由浙大自主开发设计的监测系统,在2010年已经开始应用于中国国家体育馆“鸟巢”的运营监测,目前已有10多年的工程经验。

“国家速滑馆屋盖跨度大、钢索多、内力协调复杂,这要求结构必须实现高精度的建造。”浙大建筑工程学院教授邓华介绍,团队在浙大打造了一个缩小版的“冰丝带”模型,模拟索网结构的构造全过程,并验证结构的设计性能。此外,还通过沙袋等形式,为张拉好的索网施加荷载。“我们在模型上吊挂不同的荷载来模拟风吹雨打的自然环境,验证屋顶的强度和抗形变能力。”邓华说。(浙江日报海外版 郑梦莹 柯溢能 吴雅兰)

建设中的中国国家速滑馆(资料图)。浙江大学供图

中国国家速滑馆内景。程婷婷 摄

浙江大学建筑工程学院的科研工作者。浙江大学供图

浙江大学科研团队打造的“冰丝带”缩尺模型。浙江大学供图