设计单位:中信建筑设计研究院
总承包商:中建第三工程局建设集团有限公司
钢结构安装单位:浙江精工钢结构有限公司
索结构施工单位:南京东大现代预应力工程有限公司
索具类型:建一嘉高钒涂层钢绞线
竣工日期:2018年
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概述
乌鲁木齐奥体中心位于喀什路东延以南、会展大道二期(北延)以东,总建筑面积约30.6万平方米,规划总投资38亿元。综合体育馆为国际竞赛标准场馆,总建筑面积76800平方米,观众席12000余个,高度38.6m,檐口标高29.95m。屋顶是国内最大的辐射弦梁结构,跨度约114.0m~125.0m。也是“一带一路”新丝绸之路经济带规模最大、硬件设施最先进的综合体育场馆。堪称甲级体育场馆。举办国家级和个人国际比赛,从高空看,体现了丝绸之路的跨越和体育的节奏。将成为西北地区各类大型文化、体育、娱乐活动的绝佳选择。体育场拥有亚洲最大的中央悬挂式LED高清斗屏、最先进的全景LED灯光组、看台高清LED环形屏组以及南北两侧的高清LED屏,让观众不错过每一个精彩的运动时刻,体验极致震撼的观赛体验。
图1 乌鲁木齐奥体中心体育馆
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索结构系统
1)总体结构概述
体育场钢屋盖采用辐条式弦梁结构。每个弦梁围绕水平投影面的中心呈放射状排列,中心之间通过刚性环连接。受拉梁由上弦钢梁、下弦钢索和其间的斜撑组成。弦梁高度为12.0m。弦梁上弦设有周向支撑,保证弦梁面外稳定性。下弦缆呈抛物线形状排列。通过布置和张紧缆索,产生向上的等效预应力载荷。通过优化结构的内力状态,提高结构刚度,平衡支架全部或部分推力,控制结构尺寸。
图2 体育馆剖面图
图3 屋顶结构组成
工程电缆主要采用95%锌+5%铝混合稀土合金(高尔凡)包覆光面钢丝束高钒电缆;电缆两端锚固件为热铸锚固件,连接器为叉耳式。
2)结构笨重、难度大
① 张力梁吊装及下串索穿线方式
工程结构为放射状排列的弦梁,共有28根弦梁。每根梁通过中央刚性环与弦梁的中点断开,下部弦缆分为两部分。这种情况下,串梁只能分段吊装乌鲁木齐钢结构公司,且电缆必须高空安装。高空穿缆不仅影响操作人员的安全,而且相比地面穿缆,牵引设备的效率降低,而且电缆的吊装也会影响施工进度。大型起重机参与穿缆施工全过程,会造成更多的施工成本。
因此,拟在屋顶外围圈梁支撑处搭建施工平台。电缆在地面布放并安装电缆夹。通过提升机提升将电缆安装到中心刚性环上,然后通过多个提升机和牵引装置将电缆连接和牵引。将电缆与周边环梁连接,最后安装电缆夹,完成电缆穿线施工。
②檩条、支撑的安装时机及相邻弦梁索力的相互影响
檩条可在弦梁张拉前安装,也可在张拉完成后安装。两者都有各自的优点和缺点。
如果在弦梁张拉之前安装檩条,则檩条两端高强螺栓孔之间的距离将不受拉力的影响。相对而言,檩条安装方便,张拉时更容易保证弦梁的稳定性。但中央支撑轮胎架的负载较大。如果拉力大,索的张力就会增大,张拉时相邻弦梁之间的相互影响也会增大。如果在弦梁张拉后安装檩条,则支撑架荷载小,拉索拉力小,相邻弦梁之间不会相互影响。但檩条两端高强螺栓孔之间的距离会受到拉力的影响。相对而言,檩条安装难度较大。
通过对比分析,得到张拉过程中各弦梁的水平位移特征。同时,为了保证张拉过程的整体稳定性,确定了支架和檩条的安装顺序。
③中心刚性环对弦梁整体力学性能的影响
中央刚性环将所有张力梁的下弦缆分为两部分。原来由缆索承受的拉力被转移到刚性环的下环梁上。因此,对电缆与中心环的连接以及中心环本身的安装质量提出了更高的要求。要求。
④ 索力均匀性
该项目的电缆呈弧形,并在中心刚性环处断开。该设计需要拉索张紧,以确保每个拉索部分的拉索力均匀。
显然,与一般的单向弦梁不同,相邻弦梁的索力是相互影响的。因此,本工程采用28根弦梁分期分批循环张拉的施工方案,每个张拉阶段均以索力值作为控制指标(最后阶段同时考虑索力值和监测点位移)值作为控制指标)。
03/
电缆结构施工
1)总体结构施工方案
①主体结构施工;
②架设支撑架(包括:屋面外围支撑架、屋面内部中环支撑架、刚性环支撑架、中心支撑架),安装钢屋面上弦;
③安装钢屋面柱间支撑、柱外斜支撑、屋面支撑及檩条;
④ 卸下屋顶外支撑架;
⑤ 安装幕墙钢结构;
⑥ 拉索预应力(一端张拉,受拉端位于中环),屋面内中环支撑架自动脱离;
⑦幕墙预应力施工张拉;
⑧ 拆除屋顶内部支撑架(刚性环支撑架和中心支撑架)。
a) 安装钢屋面顶弦、柱间支撑、柱外斜撑、屋面支撑、檩条等。
b) 拆除外围支撑框架及幕墙钢结构施工
c) 杆子和挂绳的安装
d) 钢索预应力,外圈支撑轮胎架自动脱开。
e) 拆除支撑框架和幕墙结构,结构成型
图4 总体建设规划
2)电缆施工方案
本工程采用一端张拉,张拉端位于中心环。缆索分两个阶段循环张拉:首先,缆索悬挂并预张拉,第一阶段乌鲁木齐钢结构公司,所有缆索拉伸至最终拉力的75%,第二阶段,所有缆索张拉至100%的最终张力。每阶段分为7批循环张拉,28根弦梁分为7批,每批4根梁。具体批次情况如下。
图5 电缆编号图
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项目照片
图6 缆索张拉场景
图7 屋面结构内部施工现场
图8:拉伸成型后的场景
图9 体育馆内景
撰写者:
东南大学:罗斌
结尾
空间结构分支