哈工大报讯(朱焰煌/文 卢伟/图)由我校土木工程学院、深圳研究生院城市与土木工程防灾减灾研究中心、桥梁与结构工程研究中心共同承担,深圳研究生院滕军教授参与的2008年奥运会项目——国家游泳中心“水立方”健康监测项目进展顺利,已成功布置哈尔滨泰达尔科技有限公司开发的光纤光栅类应变及温度传感器260个。一万多米的光缆遍布整个结构,并将各组传感器组织成一个有机的整体。目前该项目即将安装膜结构上的风压传感器和加速度传感器。
奥运国家游泳中心位于奥林匹克公园的中心位置,占地6.295公顷,长宽高分别为177m×177m×30m,内部分成三个功能相对独立的空间,总建筑面积80,000m2 ,赛时座位17,000座,赛后座位6,000座。设计的目标是提供2008年奥运会的游泳、跳水、花样游泳、水球比赛场地,赛后提供重大水上比赛场地,开展有商业用途的项目,成为综合水上娱乐中心。
国家游泳中心由钢筋混凝土框架筒体结构、空间钢结构和ETFE膜充气枕覆盖结构组成。其空间钢结构是建筑设计和结构设计的重点。钢结构工程采用国内外首创仿水泡组合的全新结构体系,设计、科研、施工组织均有较大难度。经过各方专家多次论证,决定对“水立方”的钢膜结构进行健康安全监测。欧进萍院士、李惠教授和滕军教授提出了“水立方”钢膜结构健康监测系统方案,此方案可以解决其中的技术难题。
整个监测系统的工作原理是,定期采集国家游泳中心钢膜结构的温度场和考虑气固耦合效应的风荷载、关键构件的应力应变、钢膜结构的振动等有关数据;根据采集的数据和有限元模型,获得国家游泳中心的整体受力状况和振动水平,对监测期间的安全状态进行评估和预测;为研究大跨空间钢、膜结构在各种荷载和环境下的受力状态和流固耦合作用提供直接的现场试验数据。在2008年奥运会期间和下一年的残运会期间,此系统将重点对结构安全进行连续监测,为北京奥运会和残运会成功举办提供技术支持,同时还要建立国家游泳中心设计、建造和运营的历史档案。
深圳研究生院博士生朱焰煌负责现场的全面工作。在艰苦的工作条件下,他带领安装技术人员,积极配合工程需要,及时完成了系统布设和监测任务。在钢结构封顶和加载过程中,成功测试了钢结构初始受力过程,为钢结构工程建设提供了重要的技术支持。
目前,“水立方”钢膜结构健康监测系统已测得的初步结果备受相关领导及新闻媒体的关注,业主北京市国有资产经营有限责任公司还为此特意发函予以表扬。
泰达尔公司现场施工人员布设传感器
泰达尔公司安装传感信号线
安装传感器