哈工大報訊(朱焰煌/文 盧偉/圖)由我校土木工程學院、深圳研究生院城市與土木工程防災減災研究中心、橋梁與結構工程研究中心共同承擔,深圳研究生院滕軍教授參與的2008年奧運會項目——國家游泳中心“水立方”健康監測項目進展順利,已成功布置哈爾濱泰達爾科技有限公司開發的光纖光柵類應變及溫度傳感器260個。一萬多米的光纜遍布整個結構,并將各組傳感器組織成一個有機的整體。目前該項目即將安裝膜結構上的風壓傳感器和加速度傳感器。
奧運國家游泳中心位于奧林匹克公園的中心位置,占地6.295公頃,長寬高分別為177m×177m×30m,內部分成三個功能相對獨立的空間,總建筑面積80,000m2 ,賽時座位17,000座,賽后座位6,000座。設計的目標是提供2008年奧運會的游泳、跳水、花樣游泳、水球比賽場地,賽后提供重大水上比賽場地,開展有商業用途的項目,成為綜合水上娛樂中心。
國家游泳中心由鋼筋混凝土框架筒體結構、空間鋼結構和ETFE膜充氣枕覆蓋結構組成。其空間鋼結構是建筑設計和結構設計的重點。鋼結構工程采用國內外首創仿水泡組合的全新結構體系,設計、科研、施工組織均有較大難度。經過各方專家多次論證,決定對“水立方”的鋼膜結構進行健康安全監測。歐進萍院士、李惠教授和滕軍教授提出了“水立方”鋼膜結構健康監測系統方案,此方案可以解決其中的技術難題。
整個監測系統的工作原理是,定期采集國家游泳中心鋼膜結構的溫度場和考慮氣固耦合效應的風荷載、關鍵構件的應力應變、鋼膜結構的振動等有關數據;根據采集的數據和有限元模型,獲得國家游泳中心的整體受力狀況和振動水平,對監測期間的安全狀態進行評估和預測;為研究大跨空間鋼、膜結構在各種荷載和環境下的受力狀態和流固耦合作用提供直接的現場試驗數據。在2008年奧運會期間和下一年的殘運會期間,此系統將重點對結構安全進行連續監測,為北京奧運會和殘運會成功舉辦提供技術支持,同時還要建立國家游泳中心設計、建造和運營的歷史檔案。
深圳研究生院博士生朱焰煌負責現場的全面工作。在艱苦的工作條件下,他帶領安裝技術人員,積極配合工程需要,及時完成了系統布設和監測任務。在鋼結構封頂和加載過程中,成功測試了鋼結構初始受力過程,為鋼結構工程建設提供了重要的技術支持。
目前,“水立方”鋼膜結構健康監測系統已測得的初步結果備受相關領導及新聞媒體的關注,業主北京市國有資產經營有限責任公司還為此特意發函予以表揚。

泰達爾公司現場施工人員布設傳感器

泰達爾公司安裝傳感信號線

安裝傳感器