国家体育馆双向张弦结构预应力施工技术
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国家体育馆屋面柔性防水层施工技术
� 接缝处理：相邻卷材之间接缝采用搭接方法， � � � � 搭接宽度 � ； 为保证卷材防水层质量， 在卷材 � 涂刷配套基层处理剂： 应涂刷均匀， 不露底 � 不 堆积� 搭接作业完成后， 使用配套密封胶对搭接缝再密封�
� � 铺设大面防水层： 待基层处理剂干燥后， 弹出 � 码固定座节点加强处理： 在大面卷材铺贴完 � 毕后， 须对 码固定座进行附加增强处理， 以提高柔 基准线， 试铺卷材， 并根据 码固定座的位置裁口以 及屋面坡度， 自下而上大面积铺贴粘霸 （图 ） ； 遇到 自粘卷材 性防水层的整体密闭性� 铺贴附加增强层时， 为了不 影响防水层上的玻璃棉降噪层及铝合金屋面板的安
� 南北向长 2 12 . 5
�该馆主体为框架剪力墙型钢筋
混凝土钢支撑混合结构， 钢屋架为大跨度双向预应力 张弦钢结构体系， 呈扇形波浪曲线 �场馆外立面为玻
� 璃幕墙， 屋面为铝合金防水板， 屋面面积约 2 4 000 （图 1 ） �
2
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J
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压型钢板底板内
4. 2 作业条件 1 ） 施工单位须具有相应的国家建筑防水工程专 业施工资质 � 2 ） 操作工人须经防水专业培训， 持有防水专业施 工岗位证书 � 3 ） 基层满足设计和规范要求， 前道工序质量验收 合格后， 方可进行防水层施工 �
厚镀锌压型钢板底板 方通檩条二次结构� 屋面
厚喷覆式吸声层
2 柔性防水层材料 2. 1 选材原则 国家体育馆金属屋面体系集吸音� 隔音 � 保温 � 降 噪� 防水等功能于一体， 屋面形式独特， 壳体体积庞
1
工程概况 荣获 2 008 年度中国建设工程鲁班奖 �第八届詹
国家体育馆设计简要回顾
６ 玻 璃 幕 墙体 系 ． 竖 向 内藏 式 吊杆 与 水 平 向大 跨 度 玻 璃 肋 受 力 体 系 ：竖 向 由
内藏 吊杆传 递至项部钢梁 ， 发挥材 料抗 拉特型 ， 将截 面尺寸优化 至最 小 ； 水平荷载通过 内外双 侧玻 璃肋传 递至混凝土柱 ， 玻璃肋 彩釉处理 ， 既满足受力要求又达 到遮 阳效果。
３ 运 动 员 竞 赛 同 层 ．
运 动员从大 巴下车进场 馆到运动 员进行 比赛 ， 有相 关设 所 施及场地 （ 身 ／ 热 比赛 ） 均设 置在 同层 ， 并将 比赛 场地 与热 身场 地之间 的距离尽 可能缩短 ， 为运动员提供 方便 。 （ ） 二 科技设计
１ 太 阳 能 光 电技 术 ． ７ 双 向 张 悬梁 屋 架 ．
充分考虑各类残障观众 的需 求 ， 盲道 、 无障碍坡道 、 电梯 、 卫
生问 、 带陪伴席 的无障碍席位等 ， 体现人文关怀。
２ 二Ｏ ／ 八 鳇 翳 ６ ０ 月 年
维普资讯
０ ｐｃ ｌ ｏ ｍｎ ｌＯ ８Ｓｅｉ ｌ ８ ａＣ ｕ
３ 水 源 热 泵 技术 ．
采 用 水 源 热 泵 系统 ，为赛 后 场 馆 运 营 提 供 生 活 热 水 及 冬 季
值 班采暖热水 ， 提高一 次能源利 用率。恒 有源三联供 ， 制备生活 热水、 辅助用房 空调 。
４ 场 馆 智 能化 ．
采 用 智 能化 监 测 和控 制 系 统 ，对体 育 场 馆 内 各 类 机 电设 备 的 运 行 、 全 状 况 、 源 使 用 和 管 理 等 实 行 自动 监 视 、 量 、 制 安 能 测 控 与 管理 。安 放 报 警 、 电视 监 控 、 电子 巡 更 、 备监 控 等 。 设
育 馆钢 屋架 工程 由 １ ４榀 桁 架组 成 ， 总用 钢量 为 ２８ ０ ， 目 ０ ｔ是 前国 内空 间跨度最 大 的双 向张弦钢 屋 架结构体 系。选择 双 向 张弦钢屋 架 的轻钢 结构体 系 ，最 大化 地减 少 了用钢量 。减 少 了用 钢量 ， 也就是 大 大减 少 了材料 生产 、 运输 、 装 中 Ｃ 安 Ｏ 等
内藏 吊杆传 递至项部钢梁 ， 发挥材 料抗 拉特型 ， 将截 面尺寸优化 至最 小 ； 水平荷载通过 内外双 侧玻 璃肋传 递至混凝土柱 ， 玻璃肋 彩釉处理 ， 既满足受力要求又达 到遮 阳效果。
３ 运 动 员 竞 赛 同 层 ．
运 动员从大 巴下车进场 馆到运动 员进行 比赛 ， 有相 关设 所 施及场地 （ 身 ／ 热 比赛 ） 均设 置在 同层 ， 并将 比赛 场地 与热 身场 地之间 的距离尽 可能缩短 ， 为运动员提供 方便 。 （ ） 二 科技设计
１ 太 阳 能 光 电技 术 ． ７ 双 向 张 悬梁 屋 架 ．
充分考虑各类残障观众 的需 求 ， 盲道 、 无障碍坡道 、 电梯 、 卫
生问 、 带陪伴席 的无障碍席位等 ， 体现人文关怀。
２ 二Ｏ ／ 八 鳇 翳 ６ ０ 月 年
维普资讯
０ ｐｃ ｌ ｏ ｍｎ ｌＯ ８Ｓｅｉ ｌ ８ ａＣ ｕ
３ 水 源 热 泵 技术 ．
采 用 水 源 热 泵 系统 ，为赛 后 场 馆 运 营 提 供 生 活 热 水 及 冬 季
值 班采暖热水 ， 提高一 次能源利 用率。恒 有源三联供 ， 制备生活 热水、 辅助用房 空调 。
４ 场 馆 智 能化 ．
采 用 智 能化 监 测 和控 制 系 统 ，对体 育 场 馆 内 各 类 机 电设 备 的 运 行 、 全 状 况 、 源 使 用 和 管 理 等 实 行 自动 监 视 、 量 、 制 安 能 测 控 与 管理 。安 放 报 警 、 电视 监 控 、 电子 巡 更 、 备监 控 等 。 设
育 馆钢 屋架 工程 由 １ ４榀 桁 架组 成 ， 总用 钢量 为 ２８ ０ ， 目 ０ ｔ是 前国 内空 间跨度最 大 的双 向张弦钢 屋 架结构体 系。选择 双 向 张弦钢屋 架 的轻钢 结构体 系 ，最 大化 地减 少 了用钢量 。减 少 了用 钢量 ， 也就是 大 大减 少 了材料 生产 、 运输 、 装 中 Ｃ 安 Ｏ 等
国家体育馆屋面柔性防水层施工技术
国家体育馆屋面柔性防水层施工技术
叶军;王永成;许光宇
【期刊名称】《中国建筑防水》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】国家体育馆屋面在铝合金屋面防水板下,还设有一道自粘卷材柔性防水层.文中介绍了防水层选材、材料特点及其施工工艺、质量验收要点,指出该工程的成功对金属结构屋面的防水处理具有指导和借鉴意义.
【总页数】4页(P23-26)
【作者】叶军;王永成;许光宇
【作者单位】北京科顺建筑材料有限公司,北京,100142;北京科顺建筑材料有限公司,北京,100142;北京科顺建筑材料有限公司,北京,100142
【正文语种】中文
【中图分类】TU231
【相关文献】
1.国家体育馆金属屋面施工技术 [J], 史育童;邓建明
2.阿尔及利亚国家体育馆的模板施工技术 [J], 刘浩
3.刚性防水屋面加铺柔性防水层 [J], 钟金方
4.铁路明洞柔性防水层施工技术 [J], 碗国建
5.国家体育馆双向张弦结构预应力施工技术 [J], 徐瑞龙;秦杰;张然;李国立;王泽强;陈新礼
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大跨度预应力钢结构在体育馆工程中的应用.pptx
4.2.2预应力索张拉
按施工方案，张拉施工分3级由两端向中间双方向对称 施工。第一张拉至80%设计索力；第二次张拉100%设计 索力，并超张拉5%；第三级进行索力微调，调整到设计 值。分级张拉施工顺序如下图所示（第一级为1-7号图， 第二级为8-14号图，第三级根据监测情况对个别索调整。 ）
第一次张拉9,22，E,M轴线张拉到80%设计力，分别为 980.1060.1360.1360KN.
2.预应力技术于大跨度空间钢结构特色和优势
(1) 可以改变结构的受力状态，满足设计人员所要求的结构 刚度、内力分布和位移控制。
(2) 通过预应力技术可以构成新的结构体系和结构形态(形 式)，如索穹顶结构等。
(3) 预应力技术可以作为预制构件(单元杆件或组合构件)装 配的手段，从而形成一种新型的结构，如弓式预应力钢结 构。 (4) 采用预应力技术后，或可组成一种杂交的空间结构，或 可构成一种全新的空间结构，其结构的用钢指标比原结构 或一般结构可大幅度降低，具有明显的技术经济效益。
桁架预应力钢索采用挤包双护层大节距扭绞型缆索，定 位撑杆（撑杆为圆管，截面为219×12mm，最长为 9.248m）。上端与桁架结构的下弦采用万向球绞节点连接， 下端与索采用夹板节点连接，纵横向索穿过钢撑杆下端的 双向节点，形成双向张拉空间索网，索端与钢结构相连处 设计为铸钢节点。(图2.3.4)
4.2 钢结构预应力施工
4.2.1预应力索的安装
索的安装穿插在钢构件的安装过程中，索盘放置在结 构外地坪上，纵横向拉索使用捯链辅助牵引，随钢结构一 起滑移，但索不张拉，仅预紧。索规格主要有4 种:5×109,5×187,5×253,5×367.横向钢索预张力中间索 最大2000KN，端部索最小1100KN；纵向钢索预张力中间 索最大1600KN，端部索最小1300KN，张拉过程中，考虑 纵横向索相互影响和张拉先后顺序对索力影响，需超张拉， 横向双索最大张拉力达到2730KN,纵向单索最大张拉力达 到1850KN。
【国家自然科学基金】_张弦梁结构_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801
2012年 序号 1 2 3 4 5
科研热词 非线性分析 缺陷 稳定性分析 拉索 张弦梁
推荐指数 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
2014年 科研热词 静力性能 荷载缓和体系 简捷计算法 空间结构 找形分析 找力分析 形状确定 张弦梁结构 内外双重张弦网壳结构 推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1
科研热词 张弦梁结构 双向张弦梁 风洞试验 预应力水平 非均匀温度场 超越荷载 荷载位移曲线 结构温度响应 结构性能 结构工程 索网形状 温度作用取值 正方形刚性索穹顶结构 易损性曲线 整体刚度 数学模型 抗风优化 平面张弦梁 平衡荷载 失效模式 太阳辐射 大跨屋盖结构 复形法 可靠性灵敏度 双随机 几何参数 优化设计 不确定性 一阶方法
推荐指数 5 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2011年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2011面 施工技术 施工仿真 支持向量机 损伤识别 拉索 找形分析 形状确定问题 形状确定 小波包 大跨空间钢结构 初始几何缺陷 刚架结构 主成分分析 推荐指数 3 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年 序号 1 2 3 4
奥运场馆建设中的大跨度钢结构预应力施工技术
ｍｏ ｉ ｒｎ ｅ ｉ ｃｕ ｅ ． ｎｔｉ ｇ ａ ｎ ｌ ｄ ｄ ｏ ｒ
Ｋ ｙ ｗ ｒ ｓ ｌ ｐ ａ ｅ ｒ ｅｔ ｂａ ｔｎ ｔ ｃ ｒ； ｓｓｅ ｄ ｄｍ ； ｐ ｓｅｓ ｔ ｌｓ ｕｔ ｅ ｅ ｏｄ ：Ｏｙ ｉ Ｇ ｍ ｓ ｐｏ ｃ； ｅｍ ｓ ｇ ｓ ｔ ｅ ｕｐｎ － ｏ ｅ ｒ ｔ ｓ ｄ ｓ ｅ ｔ ｃ ｒ； ｍ ｃ ｊ ｉ ｒ ｕ ｒ ｕ ｅｒ ｅ ｅ ｒ ｕ
对 于双 向张 弦结 构来 说 。由于 各榀拉 索 之 间空 间
作 用 明显 。后批 张拉 的钢 索会对 国立 ，张 然 ，钱英欣
（ 京 市 建 筑 工 程 研 究 院 ．０ ０ ９ 北 京 ） 北 １０ ３
要 ：０ ８ ２ ０ 年奥 运 会 中 有一 部 分场 馆 使 用 了大 跨 度预 应 力钢 结构 这 种效 率高 、 代 感强 的 结 构形 式 ， 中 现 其
些场馆 的施工技术在 国际上也属领先水平 。预应力施工技术是大跨度预应力钢结构施工的核心技术 ， 本文根
Ａｂ ｔａ ｔ ｒｓ ｅｓｄ Ｓｅ ｌＳｒｃｕｅＰ Ｓ ｓ ａ ｏ ｔ ａ ｄｎ ｔ ｃ ｒ ｙ ｅ ｈｃ ｐ ｅ ｒｖ ｒ ｏ ｅｎ ｓ ｌ． ｓｒ ｃ：Ｐ ｅｔ ｓｅ ｔｅ ｔ ｔｒ（Ｓ ）ｉ ｕｓ ｎ ｉｇ ｓ ｕ ｔ ｅ ｔ ，ｗ ｉｈ ａ ｐ ａ ｅｙ ｍ ｄ ｒ ｔ ｅ ｒ ｕ ｔ ｒ ｕ ｐ ｙ
Ｔｈｓ ｋｎ ｆ ｓｒ ｃｕ ｅ ｓ ａ ｐ ｉｄ ｎ ｓ ｍｅ ｓａ ｉ ｍｓ ｂ ｉ ｏ ０ ８ ｉ ｉｄ ｏ ｔ ｔｒ ｉ ｐ ｌ ｉ ｏ ｔｄ ｕ ｕｌ ｆｒ ２ ０ Ｏｌｍｐ ｃ ｕ ｅ ｔ ｙ ｉ Ｇａ ｓ ｍｅ ．Ｈｏ ｗ ｔ ｏ ｔ ｌ ｈ ｐｅ ｔｅ ｓ ｏ ｃ ｎ ｒ ｔｅ ｒ ｓｒ ｓ ｏ ｉ ｔｅ ａ ｌ ｉ ｔｅ ｏ ｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｉ ｔ ｉ ｐ ｐ ｒ ｔｅ ｒ ｓｒｓ ｉｇ ｅ ｈ ｏｏ ｉ ａ ｃ ｕ ｔｄ ｎ ｅ ａｌ ｏｒ ｎ ｈ ｃ ｂｅ ｓ ｈ ｃ ｒ ｔｃ ｎ ｌｇ ． ｎ ｈ ｓ ａ ｅ ， ｈ ｐ ｅ ｔｅ ｓｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ｙ ｓ ｃ ｏ ｎｅ ｉ ｄ ｔｉ ｆ ７
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对 于双 向张 弦结 构来 说 。由于 各榀拉 索 之 间空 间
作 用 明显 。后批 张拉 的钢 索会对 国立 ，张 然 ，钱英欣
（ 京 市 建 筑 工 程 研 究 院 ．０ ０ ９ 北 京 ） 北 １０ ３
要 ：０ ８ ２ ０ 年奥 运 会 中 有一 部 分场 馆 使 用 了大 跨 度预 应 力钢 结构 这 种效 率高 、 代 感强 的 结 构形 式 ， 中 现 其
些场馆 的施工技术在 国际上也属领先水平 。预应力施工技术是大跨度预应力钢结构施工的核心技术 ， 本文根
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国家体育馆：“会发电”的场馆全方位践行三大理念
先进 的优化系 统集 成技 术，实 现各 种类型 建筑物 冬季供 暖 、 夏季 制冷 、
提 供 日常生 活热水 。 系统的 “ 该 单井
局部设 置遮 阳百 页， 降低能耗 。国家 体育 馆针 对项 目区 内的 屋顶 、下沉
广场 、 绿地 、 道等 不 同下垫面 类型 坡
打破 以往 观众 上二 层高 架平 台的概 念， 利用地 形上 下半层 ， 采用大 坡道
工 中应 用钢渣 回填 ，利 用炼钢 产 生 的废钢 渣 ，经 加工 应用 到建筑 业 配
重 回填 ， 消纳 了工业 产生 的废 料， 推 广 了新 技术 、 材料 、 工艺 。 同时 新 新 发展 了循环 经济 ，具有 良好综 合社 会 和经济效 益 。 体育馆 幕 墙玻 璃应 用 了高 性 能
度 绿色 的 电能， 与火力 发 电相 比， 该 项 目不 但 能节约标 准煤 ，减排 二氧
化 碳 、 氧化硫 等， 二 还能 减排粉 尘和 烟 尘 。国家体 育馆 工程从 现浇 清水 混 凝土 看台板 ， 到精美 的装修 ， 所用 材 料全 部符合 奥运 工程 建材 的环 保 指 标，真 正做 到 了用绿 色建材 营造 绿 色建筑， 实现 “ 绿色奥运 ” ！ 在人 文奥运 方 面， 国家体 育馆
的方 式使 观众 更 易抵 达入 口门厅 ，
抽灌” 技术 系 国内外首创 ， 具有 国际 先 进水平 。 由于 井水就地 原位 回灌 ， 所 以既不 消耗水 ， 也不污 染水 ， 不会 破坏 地 下水的 正常分 布 ，也不会 因 为移 砂而造 成取 水井塌 陷 和 回灌 井
提 出 了可靠 的雨洪 利用 形式 ，形成 了完 整 的雨洪 利用方 案 。项 目区 内 收集 的雨水 用 于绿地 浇 灌，平 均每 年能满 足约 ７％ ０的灌溉 需求 。 体育馆 还运 用 了光伏 发 电，该馆 １０千伏 ０
运动场馆大跨度后张法预应力梁施工工法
运动场馆大跨度后张法预应力梁施工工法运动场馆大跨度后张法预应力梁施工工法一、前言近年来，运动场馆的建设越来越多，其中大跨度的运动场馆是比较常见的类型之一。
针对大跨度运动场馆的建设，后张法预应力梁施工工法被广泛应用并取得了良好的施工效果。
本文将介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点后张法预应力梁施工工法是一种先制预应力梁，在施工现场进行后张拉钢筋的施工方法。
相比于传统的悬臂法施工，后张法预应力梁施工工法具有以下特点：1. 施工过程中不受天气限制，可在任何季节进行；2. 施工速度快，能够缩短施工周期；3. 具有较高的施工质量和整体稳定性；4. 施工过程中对现场坑槽的要求较低，适应性广泛。
三、适应范围后张法预应力梁施工工法适用于大跨度的运动场馆、桥梁等工程，特别是对跨度超过100米的工程有着较好的适应性。
该工法适用于各种混凝土结构，包括梁、板、柱等。
四、工艺原理后张法预应力梁施工工法的工艺原理是依据材料的弹性变形和杆件受力平衡原理。
通过在杆件两端施加预应力，使杆件在额定荷载作用下产生预先设定的内力分布，从而提高了杆件的承载能力和稳定性。
五、施工工艺（根据实际情况详细描述施工工艺，包括各个施工阶段的操作流程、关键工序的处理方法等）六、劳动组织在后张法预应力梁施工工法中，需要合理组织施工人员，确保施工进程的平稳进行。
劳动组织应包括工人的分工、岗位职责、作业协调等内容。
七、机具设备后张法预应力梁施工工法需要使用一系列的机具设备，包括预应力器、支撑架、张拉机、拉杆、拉盘等。
这些设备的选择和使用将直接关系到施工过程中的效率和质量。
八、质量控制为了确保施工过程中的质量达到设计要求，后张法预应力梁施工工法需要进行全方位的质量控制。
包括材料质量控制、工艺控制、检测控制等方面的要求。
九、安全措施后张法预应力梁施工工法在施工过程中有较高的风险，因此需要严格遵守相关安全规定。
国家体育馆双向张弦结构预应力施工技术
主
拉力就可 以传递到索端 ，从 而实现对拉索 的张 拉。本张拉工装 的设计充分考虑 了索具和铸钢节
，■、
点的形式 ， 传力过程明确 ，安装和操作方便 。
霾 ９１ ３７１ ； ５ ３ １ １
张拉步骤 ａ方 案 １ 张拉步骤 ｂ方 案 ２
图２ ａｊ ６ 轴拉索张拉力
分 ：拉 索应 力监 测 、钢结构 应力 监测 、变形 监测 （竖 向起拱 和 支座 水 平位 移 ） 。对 钢索 拉 力 的 监测采 用 与油泵 相连 的油压 传感 器 ，部分 张拉端
横向索 ，２ 榀纵 向索 ，共６ 根拉索 ）， 共有１个千 ２ 斤顶 同时工作。如果千斤顶的工作不同步 ，可能 会造成预应力施工完成后撑杆不垂直地面或者结 构受力不均匀 ，因此张拉过程的同步控制是保证 预应力施工质量的重要措施 。控制张拉过程同步
１９ ａ，最大 压应 力 １８ ａ ９ ＭＰ ２ＭＰ ，结 构应 力均 在弹
性范围之 内，两种方案均满足安全要求 ；③张拉
过 程 中 ，方案 １ 向双 索最 大 张拉 力 为２３ ｋ 横 ７０ Ｎ， 纵 向单索 最大 张 拉力 为 １５ｋ ８０ Ｎ，方 案２ 向双索 横 最 大 张 拉 力 为３ ０ ｋ ２ ０ Ｎ，纵 向单索 最 大 张 拉力 为 ２５ ｋ ０ ０Ｎ，方案 ２ 的张拉 力 比方 案 １ 大得多 ，对千斤
况， 必须对构件应力较大 ，起拱值较大的部位进
行应 力监 测 和变形 监 测 。
４ ２ 监测 点 布置 ．
测值跟理论计算值变化都在１％以内，满足规范 ５
和设 计要 求 。
５张拉 过程 的同步控 制
根据 张拉 顺序 ，每次 同时 张拉４ 榀拉索 （ 榀 ２
根据 张拉施 工要求 ，将监 测 内容 分为 ３ 部
拉力就可 以传递到索端 ，从 而实现对拉索 的张 拉。本张拉工装 的设计充分考虑 了索具和铸钢节
，■、
点的形式 ， 传力过程明确 ，安装和操作方便 。
霾 ９１ ３７１ ； ５ ３ １ １
张拉步骤 ａ方 案 １ 张拉步骤 ｂ方 案 ２
图２ ａｊ ６ 轴拉索张拉力
分 ：拉 索应 力监 测 、钢结构 应力 监测 、变形 监测 （竖 向起拱 和 支座 水 平位 移 ） 。对 钢索 拉 力 的 监测采 用 与油泵 相连 的油压 传感 器 ，部分 张拉端
横向索 ，２ 榀纵 向索 ，共６ 根拉索 ）， 共有１个千 ２ 斤顶 同时工作。如果千斤顶的工作不同步 ，可能 会造成预应力施工完成后撑杆不垂直地面或者结 构受力不均匀 ，因此张拉过程的同步控制是保证 预应力施工质量的重要措施 。控制张拉过程同步
１９ ａ，最大 压应 力 １８ ａ ９ ＭＰ ２ＭＰ ，结 构应 力均 在弹
性范围之 内，两种方案均满足安全要求 ；③张拉
过 程 中 ，方案 １ 向双 索最 大 张拉 力 为２３ ｋ 横 ７０ Ｎ， 纵 向单索 最大 张 拉力 为 １５ｋ ８０ Ｎ，方 案２ 向双索 横 最 大 张 拉 力 为３ ０ ｋ ２ ０ Ｎ，纵 向单索 最 大 张 拉力 为 ２５ ｋ ０ ０Ｎ，方案 ２ 的张拉 力 比方 案 １ 大得多 ，对千斤
况， 必须对构件应力较大 ，起拱值较大的部位进
行应 力监 测 和变形 监 测 。
４ ２ 监测 点 布置 ．
测值跟理论计算值变化都在１％以内，满足规范 ５
和设 计要 求 。
５张拉 过程 的同步控 制
根据 张拉 顺序 ，每次 同时 张拉４ 榀拉索 （ 榀 ２
根据 张拉施 工要求 ，将监 测 内容 分为 ３ 部
预应力筋施工方法
预应力筋施工方法预应力筋施工是建筑工程中一项关键的技术，它能够有效地提高结构的承载能力、抗裂性能和耐久性。
下面我们就来详细了解一下预应力筋施工的常见方法。
一、先张法先张法是在浇筑混凝土之前，先将预应力筋张拉到设计应力，然后用夹具将其固定在台座或钢模上，接着浇筑混凝土。
待混凝土达到一定强度（一般不低于设计强度的 75%），放松预应力筋，借助混凝土与预应力筋之间的粘结力，使混凝土产生预压应力。
先张法施工的主要步骤包括：1、台座准备：台座是先张法施工中承受预应力筋拉力的临时设施，需要有足够的强度、刚度和稳定性。
2、预应力筋铺设：将预应力筋按照设计要求铺设在台座上，并使用夹具进行固定。
3、张拉预应力筋：采用千斤顶等设备，按照规定的张拉程序和控制应力，逐步将预应力筋张拉到设计值。
4、支模和浇筑混凝土：在预应力筋张拉完成后，安装模板并浇筑混凝土。
混凝土的浇筑应一次完成，振捣密实，以保证混凝土的质量。
5、养护：混凝土浇筑完成后，进行养护，使混凝土强度逐渐增长。
6、放松预应力筋：当混凝土强度达到设计要求后，放松预应力筋。
放松的顺序应符合设计规定，通常是对称、均匀、分次完成。
先张法的优点是生产效率高、工序简单、成本较低，适用于生产中小型预制构件。
但它需要专门的台座，且只能适用于直线配筋的构件。
二、后张法后张法是先浇筑混凝土构件，在构件中预留孔道，待混凝土达到设计强度后，将预应力筋穿入孔道，然后进行张拉并用锚具锚固，最后在孔道内灌浆。
后张法施工的主要步骤包括：1、预留孔道：根据设计要求，在浇筑混凝土时预留孔道。
孔道的形状有直线形、曲线形和折线形等，常用的预留方法有预埋金属波纹管法、预埋塑料波纹管法和抽芯法等。
2、预应力筋制作与穿束：根据设计长度对预应力筋进行下料和制作，然后将其穿入预留孔道。
3、张拉预应力筋：使用千斤顶等设备对预应力筋进行张拉，张拉控制应力应符合设计要求。
4、孔道灌浆：张拉完成后，应尽快进行孔道灌浆，以防止预应力筋锈蚀，并使预应力筋与混凝土共同工作。
第三届欧维姆预应力技术奖颁奖典礼在柳州举行
（ ０ ０首 届 ）在广 西柳 州市广 西工学 院 国际学 ２ ｌ．
术 报 告厅 举 办 ，来 自国 内外 的 ］ ０ ５ 多位 知名 专家 和代表汇聚一 堂 ，共 同就 当前 工程技术界普遍 关 心 的工程 结构安全 与耐久 的问题进 行 了广泛交 流 与深入研讨 ，会议取得 了丰硕 的成 果。大会共 收 到论文３ 篇 ，出版论文专集 一部 。在上 午的主报 ９
奖代表 了 国内预应 力行业 的先进水平 ，是对 国家 科 技奖励 工作体 系的支持 。希 望基金会在今 后的 工作 中积极 组织 、引导广大预应 力行业 的科技 工
作 者提高 自主创 新能力 ，在预应 力技术研究 、社
桥 》、 《 国家体育馆双向张弦空间网格结构设 计 》两个项 目 荣获一等奖 ； 《 天津市海河桥梁
２ ０年 １ 月 ２ ｔ 欧 维 姆 技 术 论 坛 １ ０ １ Ｅ ， ６
告会上 有 ６ 位专 家做 了主题报 告 ，在下 午的 自由
论 坛上有 ６ 位专 家 做 了专题 发言 。许 多专 家代 表 在 会 上 各 抒 已见 ，畅所 欲 言 ，提 出 了许 多 独 特
的见解 和 主张 。
项 目一 富民桥工 程 》等 四个 项 目荣 获二 等奖 ； 《 州市 江 东大 桥 及接 线 工程 》等 六个 项 目荣 杭
获三 等奖 。 １０ ５ 多位 与会代 表见 证 了这令人 激 动
的 时刻 。
会 公益性技术 研究等方 面取得更 大成绩 ，将欧维 姆 预应 力技术 奖办成具有 高质量 和广泛影响力 的
２ １ ￣ １月２ 日上 午 ，詹 天佑 基金会 欧维 姆 ００ ６ １ 热 烈祝贺 。她说 ，欧维姆 预应力技 术奖是经科技 部批 准的全 国性社 会力量设 奖奖项 ，评 出 的科技
国家体育馆大跨度空间钢结构技术
一
术 人 员 首次 采用 了 ９个“ 器 人 ” 行 的滑 移 施 工 机 进
技 术 。施 工人 员先对 钢 屋架在 地 面进行 组装 ， 后 然
种技 术 能像 大 跨度 空 间结 构技 术 对 它们 产 生 更
大 的促 进作用 了 。 而奥 运建筑 也为大跨度 空 问结构 技术 提供 了精美 的展示 舞 台和实 践机会 ， 因为最 先 进 的大跨 度空 间结构技术 往往首 先运用 于奥运会 。 综 观奥 运 近 ５ 年 的发 展 历 史 ， ０余 大跨 度 空 间 结 构技 术一 直 居于 核 心地 位 。如 奥运 历 史 上 著名
（ 自： 国冶 金 报 ） 转 中
大 的双 向张弦钢屋架结构体系 ，它满足了结构设
计 的三 个 要 素 ： 一是 结 合建 筑 设计 的美观 要 求 ， 二
是承载方式安全可靠 ，三是结构受力体系简洁合 理且 造价 低廉 。
囡 皇 垒 塑
燕 ｍ ＠
的 罗马体 育馆 （９ ０年意 大 利罗 马奥 运会 ） 采用 １６ 均
把 组装 好 的每 部 分 钢 屋 架 吊上 屋 顶 进 行 拼 装 ， 并 严格 控 制钢 屋 架焊 接 点位 置 。安装 在钢 屋架 与 轨 道 之 间 的 ９个“ 器 人 ” 一 台 电脑 进 行 控 制 ， 机 用 统
型 ， 补 了 国内空 白。在 施 工 中也采 用 了 由第三 方 填
筑面 积为 ８ ８０平方米 。 ０９ 国家 体育馆 由体育 馆主 体 建筑 和 一个 与之 紧密 相 邻 的热 身馆 以及相 应 的室
外 环 境组 成 ， 容 纳 观 众 约 １ 可 ． 人， ８万 室外 绿 化 及
道路 面积 约 ４４万平方 米 。奥 运会 期间 ， 操 比赛 、 ． 体 蹦床 、 手球 决赛和 轮椅篮 球 比赛将在 这里进 行 。
术 人 员 首次 采用 了 ９个“ 器 人 ” 行 的滑 移 施 工 机 进
技 术 。施 工人 员先对 钢 屋架在 地 面进行 组装 ， 后 然
种技 术 能像 大 跨度 空 间结 构技 术 对 它们 产 生 更
大 的促 进作用 了 。 而奥 运建筑 也为大跨度 空 问结构 技术 提供 了精美 的展示 舞 台和实 践机会 ， 因为最 先 进 的大跨 度空 间结构技术 往往首 先运用 于奥运会 。 综 观奥 运 近 ５ 年 的发 展 历 史 ， ０余 大跨 度 空 间 结 构技 术一 直 居于 核 心地 位 。如 奥运 历 史 上 著名
（ 自： 国冶 金 报 ） 转 中
大 的双 向张弦钢屋架结构体系 ，它满足了结构设
计 的三 个 要 素 ： 一是 结 合建 筑 设计 的美观 要 求 ， 二
是承载方式安全可靠 ，三是结构受力体系简洁合 理且 造价 低廉 。
囡 皇 垒 塑
燕 ｍ ＠
的 罗马体 育馆 （９ ０年意 大 利罗 马奥 运会 ） 采用 １６ 均
把 组装 好 的每 部 分 钢 屋 架 吊上 屋 顶 进 行 拼 装 ， 并 严格 控 制钢 屋 架焊 接 点位 置 。安装 在钢 屋架 与 轨 道 之 间 的 ９个“ 器 人 ” 一 台 电脑 进 行 控 制 ， 机 用 统
型 ， 补 了 国内空 白。在 施 工 中也采 用 了 由第三 方 填
筑面 积为 ８ ８０平方米 。 ０９ 国家 体育馆 由体育 馆主 体 建筑 和 一个 与之 紧密 相 邻 的热 身馆 以及相 应 的室
外 环 境组 成 ， 容 纳 观 众 约 １ 可 ． 人， ８万 室外 绿 化 及
道路 面积 约 ４４万平方 米 。奥 运会 期间 ， 操 比赛 、 ． 体 蹦床 、 手球 决赛和 轮椅篮 球 比赛将在 这里进 行 。
QC成果-预应力张弦梁施工质量控制新法(最终)
○
○
○
●
14 不选
济性 制表人：张林涛
3、 应用价值不高
制表日期：2015 年 5 月 7 日
对选定的课题进一步分析：
结构形式
施工难度/质量要求
工期要求
施工经验
该工程屋面
结构最大跨度达到
由于该工程是大
类似结构施工
结构采用双
70m，但施工现场场
学城的配套工程，
经验不足，对
四、曲构点型易制设面 ， 鲜 新有图壳 结 明 颖定人切型 构 ， ，：目结 特 造 容入张标林涛和选可定行课性题分地 受 时 确 施析狭 到 该 保工小 一 工 省质， 定 程 优量拼 影 合 质要装 响 同 结求精，要构度 同 求 ，较选图课：理结预制由构评应新剖价面法力图图 张必 度 达 以 紧须 到 迫的 施弦确 使 ，新 工对保用梁学 工质要2期 期施量0求1开 非控6，工学 常年所 制质量日控期:于 首 工 多 效20我 ， 方 措1次5。司 所 面 施接5.来 以 采 ，10触讲需取确是要有保施
分段点分布在弯 矩较小位置。
是地面拼装多一个接头, 空中对接头数量一样， 相对于空中对接而言地 面拼装需采用一定措施
选用
满足.
方能有效控制对接质量,
确保安装精度.
按照 3 个点分段，
分段点设置
其中 2 段梁的长度
超出常规运输车辆
钢梁拼装精 度控制
班组长
56
制表人：张林涛
三、选题理由
制表日期：2015 年 5 月 4 日
小组针对针对高校园区共享区体育馆项目钢结构工程施工过程中可能遇到的问题，运用头脑风暴法，集思广
益，从多角度提出了 QC 小组课题进行讨论选择,具体评估如下： 评定标准和依据：运用“头脑风暴”法 QC 小组成员对所列课题从技术可行性、经济性、有效性、安全性以
某体育馆预应力梁施工图说明和详图
2475024750预应力设计说明一、设计：二、材料：1、预应力钢绞线本工程预应力梁中预应力筋采用采用21.8mm规格缓粘结预应力钢绞线。产品标记为：RPSR-180-540 21.8-1860 JG/T 369-201化时间为540d。缓粘结预应力钢绞线须在张拉适用期内完成张拉。缓粘结预应力筋是由钢绞线、外涂缓粘结胶粘剂和外包PE组成。外包PE表面必须有凹凸不平的压痕， 21.8mm规格缓粘结预应力筋肋高不得低于2.0mm。肋中缓凝粘合剂充盈。21.8mm缓粘结预应力筋重量为2.95kg/m。采用直径为21.8mm高强低松驰钢绞线，fptk=1860Mpa，弹性模量Ep＝195GPa。2、锚具本工程预应力筋张拉端采用夹片锚、固定端采用挤压锚。质量及使用应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2007、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2010的规定。3、混凝土本工程预应力梁混凝土强度等级不得低于C40。缓粘结预应力混凝土构件的混凝土中不得掺用氯盐。在混凝土施工中，包括外加剂在内的混凝土或砂浆各组成材料中，氯离子总含量以胶凝材料总量的百分率计，不应超过0.06%%%。三、缓粘结预应力结构设计、施工及验收所遵守的规范和标准:1、《混凝土结构设计规范》 GB50010-2010 (2015年局部修订)2、《预应力混凝土结构设计规范》 JGJ369-20163、《预应力混凝土结构抗震设计规程》JGJ140-20044、《缓粘结预应力钢绞线专用粘合剂》JGJ/T370-2012；5、《缓粘结预应力钢绞线》JGJ/T369-2012；6、《预应力混领土用钢绞线》GB/T 5224-20147、《聚乙烯（PE）树脂》 GB/T 11115-2009；8、《胶粘剂 拉伸剪切强度的测定（刚性材料对刚性材料）》GB/T 7124 注：缓粘结预应力施工参考《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ92-2004及《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2010；9、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85-2010；11、《后张预应力混凝土结构施工图表示方法及构造详图》(06SG429)四、施工及验收要求:1、缓粘结预应力钢绞线材料进场后，应留取同条件固化试样，每件试样长度不少于100mm，每批不少于3件，观察缓粘结剂的固化情况。本工程部分梁采用预应力混凝土结构，按部分预应力构件设计，裂缝控制等级按三级控制。本工程预应力梁采用平法表示,依据《后张预应力混凝土结构施工图表示方法及构造详图》(06SG429)。图中 表示张拉端， 表示固定端。2、缓粘结预应力筋材料进场后应重点对肋高进行检查，21.8mm规格缓粘结预应力筋肋高不得低于2.0mm。肋中缓凝粘合剂应填充充盈，肋中无缓凝粘合剂或填充不充盈者不得使用。6、待梁中预应力筋铺设完毕后方可合梁侧模。7、受力预应力筋的预应力梁混凝土强度达到90%%%以上时（以同条件混凝土试块的试验报告为准），方可进行预应力张拉,张拉前不得拆除梁板下支撑。10、预应力筋张拉后,其端部锚具应作防腐处理,然后用加有微膨胀剂的细石混凝土进行封堵。11、施工时，可根据现场实际情况对调张拉端固定端的位置，但调整后锚具的形心高度不应改变。12、在进行电气焊作业时，严禁伤及预应力筋。3、计算预应力筋下料长度时:下料长度L=La+Lb+Lca.预应力筋在构件内的投影长度为La。b.缓粘结预应力梁每跨内取一倍梁高的曲线增量Lb。c.操作长度Lc（缓粘结预应力筋长度在20m以内时，取1m；20m以外时，取1.8m）。5、预应力筋出板面或梁面张拉端若遇到梁墙柱普通钢筋较密时，张拉端位置可前后错过钢筋较密处。9、在环境温度低于20°C进行缓粘结预应力筋张拉时应采用持荷超张拉方式，预应力筋应力从零张拉至1.05conσ，并应在持荷一定时间后进行锚固。偏差超过±6%%%时应暂停张拉，查明原因并采取措施予以调整后方可继续张拉；预应力筋张拉时应逐根填写预应力筋张拉记录表；预应力筋的张拉宜对称进行。 当温度高于20°C时可不持荷超张拉；当温度低于15°C需要进行张拉时，应配备缓粘结预应力钢绞线专用电加热机对缓粘结预应力钢绞线进行加热后张拉。 对于单端张拉的缓粘结预应力筋，如需采用电加热机辅助加热张拉，须在固定端增加低温张拉构造措施，具体参照厂家资料。 根据现场施工进度要求，在施工之前如需调整标准张拉适用期与标准固化时间，由施工单位提出经设计单位确认后调整。10、《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-20074、施工时其他钢筋应避让预应力筋，不得改变预应力筋的垂直矢高。当预应力筋的铺设与普通钢筋在位置上有冲突时，应优先保证预应力筋的位置。因缓粘结预应力筋带肋，为便于预应力筋铺设、避免预应力筋外包护套刮破，梁中拉筋宜在缓粘结预应力筋铺设完毕后再绑扎。8、预应力筋张拉控制应力为σcon=0.70fptk。预应力张拉时采取双控法，即控制张拉力的同时校核预应力筋的张拉伸长值。实际伸长值与理论伸长值 螺旋筋承压板穴模缓粘结预应力筋预应力筋张拉端组件柱或梁梁/板缓粘结预应力筋螺旋筋穴模承压板夹片锚柱或梁梁螺旋筋缓粘结预应力筋穴模挤压锚单孔承压板螺旋筋小承压板缓粘结预应力筋预应力筋固定端大样梁预应力筋张拉端做法大样挤压锚缓粘结预应力筋螺旋筋预应力筋固定端组件夹片锚预应力筋梁(板)顶撅起张拉端内凹式做法大样Leee反弯点反弯点预应力框架梁曲线定位示意图预应力筋8%%130%%140s%%14121.8(e ,e ,e )固定端张拉端2131 2 38%%13225 6/24%%13225;8%%13225%%1328@100/200(4)G14%%13212YKL1(1) 500x1500260581%%130%%140s%%14121.8(200,200,200)1~2层结构预应力梁平面布置图8%%13225 6/2247502475014%%13225 7/74%%13225;16%%13225 7/9%%1328@100/200(4)G14%%13212WYKL1(1) 500x1500260583%%130%%140s%%14121.8(200,200,200)屋面层结构预应力梁平面布置图14%%13225 7/7施工图结 构 2019.09DKZ-吉林市学校加固改造工程
北京国家体育馆分析
3Hale Waihona Puke 设计理念国家体育馆以中 国“折扇”为设 计灵感，充分体 现“绿色奥运、 科技奥运、人文 奥运”的奥运理 念和“节俭办奥 运”的原则，注 重功能设计、环 保设计和美感设 计相结合，体现 了功能第一、技 术第一、满足比 赛、遵守规范、 节能环保、赛后 利用的设计原则。
据国家体育馆业主单位国奥投 资发展有限公司副总经理沈永 山介绍，这是中国国内空
北京国家体育馆分析
------悬索结构
悬索结构特点
悬索结构能充分利用高强材料的抗拉性能，可以 做到跨度大、
悬索结构 自重小、材料省、易施工。中国是世界上最早应
用悬索结构的国家之一，在古代就曾用竹、藤等 材料做吊桥跨越深谷。明朝成化年间（1465～ 1487年）已用铁链建成霁虹桥。近代的悬索结构， 除用于大跨度桥梁工程外，还在体育馆、飞机库、 展览馆、仓库等大跨度屋盖结构中应用。
4、设计灵感
国家体育馆位于奥林 匹克公园中心区的南 部，与“鸟巢”和 “水立方”和国家会 议中心比邻而居。由 于比赛场馆和场馆对 空间高度的要求不同， 国家体育馆以中国 “折扇”为设计灵感， 采取由南向北的波浪 式造型，屋面轻盈而 富于动感。这种波浪 造型也巧妙地连接了 与之南北相应的平顶 造型“水立方”和单 曲面造型的国家会议 中心，使得奥林匹克 公园内的城市景观达 到协调统一。
国家体育馆馆内外图片(7张) 间跨度最大的双向张弦钢屋架
结构体系，它满足了结构设计 的三个要素：1、结合建筑设 计的美观要求，2、承载方式 安全可靠，3、结构受力体系 简洁合理且造价低廉。沈永山 说，设计时充分考虑施工的要 求。由于结构复杂、技术难度 大，钢屋架安装采用纵向张拉 后携带双向索进行整体滑移安 装技术。高效的、节省工期的 施工方法，使屋顶的钢结构一 次成型，填补了中国国内空白。 在施工中也采用了由第三方对 主要受力杠杆，支撑架系统、 所有焊缝进行监测，布置和安 装健康监测点，提高整个工程 在施工过程中的安全性
国家体育馆双向张弦桁架施工技术研究
千 秀 桔
● ／
（ 北京 城 建 集 团 有 限公 司 ，０ ０ ８ 北 京 ） １０ ８ ，
摘
要： 国家 体 育馆 设 计 形式 为 单 曲面 、 向 张弦 桁 架 的钢 屋 架体 系 ， 内 外无 施 工先 例 可 供 借 鉴 ， 双 国 经过 模
型试 验及 反复 论 证 ， 定 了施 工方 案 ， 确 并编 制 了《 家体 育 馆钢 屋 架工 程施 工 质量 验 收标 准 》 制订 出允 许 偏 差范 国 ， 围 。 现 场施 工过 程 中 ， 过采 取 科学 合 理 的技 术措 施 ， 在 通 有效 地避 免 了钢 屋 架施 工 过程 中可 能 出现 超 出允 许 范 围 的偏 差 ， 完 工 后 的钢屋 架 的 受力 状态 更 加贴 近 设计 ， 使得 获得 了 社会 经 济效 益 的双 丰收 。
ｂ ａｉｇ ｏ ｄ ｔ ｎ ｆ ｈ ｃ ｍｐ ｅｅ ｓｅ ｌ ｏ ｆ ｒ ｓ ｃｏ ｅ ｔ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｒｑ ｉｅ ｎｓ Ｓ ｃａ ａ ｄ ｃ ｎ ｍｉ ｅ ｒｎ ｃ ｎ ｉｉ ｏ ｔ ｅ ｏ ｌｔｄ ｔｅ ｒ ｏ ｔ ｓ ｌｓ ｒ ｏ ｈ ｅ ｉｎ ｅ ｕｒ ｍｅ ｔ． ｏ ｉｌ ｎ ｅ ｏ ｏ ｃ ｏ ｕ ｂ ｎ ｆｔ ｒ ｂａｎ ｄ ｅ ｅ ｓ ａｅ ｏ ｔｉ ｅ ． ｉ Ｋｅ ｒ ： Ｎａｉｎ ｌ ｎ ｏ ｒ Ｓａ ｉｍ； ｂｄ ｒｃｉｎ ｌ ａ ｌ — ｔｙ ｄ ｒ ｓ ｓｒ ｃｕ ｅ ｃ ｅ ｏ ｔ ｚｔｏ ； ｓｅ ｌ ｙ ＷＯ ｄｓ ｔｏ ａ Ｉ ｄ ｏ ｔｄｕ ｉ ｉｅ ｔｏ ａ ｃ ｂ ｅ ｓａ ｅ ｔ ｓ ｔｕ ｔ ｒ ；ｓ ｈ ｍｅ ｐ ｉ ａｉｎ ｔ ｅ ｕ ｍｉ
关键 词 ： 国家体 育馆 ； 向张弦 桁 架 ； 案 优化 ； 屋 架 双 方 钢 中图分 类号 ： Ｕ７ ５２ Ｔ ４ ． 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ ０ ４ ２ （０ ０ ０ － ５ ２ ０ １０ — ７ ６ ２ １ ）７ ０ ９ － ３
国家体育馆钢结构工程
２ ９ ｍ×１ ｍ 。撑杆 的最大长度为９２ ８ 。钢索采 用挤 １ｍ ２ｍ ． ｍ ４
钢屋盖结构形式为单 曲面 、双 向张弦桁架钢结构 ，
上弦为正交正放 的平面桁架 ：下弦预应 力张拉 索 ，穿过 钢撑杆下端 的双 向索夹节 点 ，形成双 向空间张拉 索网。
桁架 两端通过 周边 较均匀分 布的角部 ８ 个三 向固定球铰
维普资讯
・
结 构与 设鲁 安装 ・
杨文柱
徐建设
５２ ５ ） １Ｏ Ｏ
Hale Waihona Puke （ 浙江精 工钢结构集 团股份有 限公 司，浙 江绍兴
摘
要： 国家体 育馆钢 屋盖结构采用单曲面双向张弦结 构形式 ，其结构设计 、制作与安装 施工在 国内外均属首创 ；其 安装施工方法采用超高滑移胎架 、带索累积滑移 ，其安装施工技术具有 高效 、先进的特点 ，圆满解决 了国家 体 育馆工期紧张的问题 。
道 ，共七个支点 ，保证 纵向桁 架的拼装精度。
为减 少滑移 出拼装 平台后 变为三点支撑 对后续次桁
张 弦桁架为受 力 自相平衡 的空 间结构 ，柱顶支座仅 起到竖向支 撑作 用。在 索张拉过程 中 ，允许结构在支座 处 有水平位移 ，避免预应 力传递 到混凝 土柱顶 。在预应 力张拉结束后 ，为控 制钢结构的整体扭转刚体位移 ，８ 个 支座转变为三 向固定球铰 支座 。
处 内力复 杂 ，相 应 内部构造 相 当复杂 ，因此采 用铸 钢 节点。 索撑 杆上下端节点 ：撑杆 上端与网格结构的下弦采 Ｊ ｚＮ球铰节点连接 、下端 与索采 用夹板 节点连接 。万 ￣Ｔ ｒ 向球铰 节点为机 加工件 ，索夹节点为锻件 ，索端节点采 用铸钢件 。
钢索预 应 力值 从 中央 向两 边逐 步递 减 ，索截 面及 预 应 力值 分 布 与 正 交 正 放桁 架 结 构 的 内 力分 布 特 点 相 吻合 。张弦 索 纵 向矢跨 比为 １／１ ． ，横 向矢 跨 比 ６ ５ 为 １／１ ． ，张弦 索 对桁架 整 体结 构 具 有平衡 结 构 自 ３ ２ 重 、增强抗 弯能 力 ，提 高结 构 刚度 、减 小结 构竖 向 变 形 的双重作 用 。结构性 能大 为改 善 ，结构 角部支 座拉
钢屋盖结构形式为单 曲面 、双 向张弦桁架钢结构 ，
上弦为正交正放 的平面桁架 ：下弦预应 力张拉 索 ，穿过 钢撑杆下端 的双 向索夹节 点 ，形成双 向空间张拉 索网。
桁架 两端通过 周边 较均匀分 布的角部 ８ 个三 向固定球铰
维普资讯
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结 构与 设鲁 安装 ・
杨文柱
徐建设
５２ ５ ） １Ｏ Ｏ
Hale Waihona Puke （ 浙江精 工钢结构集 团股份有 限公 司，浙 江绍兴
摘
要： 国家体 育馆钢 屋盖结构采用单曲面双向张弦结 构形式 ，其结构设计 、制作与安装 施工在 国内外均属首创 ；其 安装施工方法采用超高滑移胎架 、带索累积滑移 ，其安装施工技术具有 高效 、先进的特点 ，圆满解决 了国家 体 育馆工期紧张的问题 。
道 ，共七个支点 ，保证 纵向桁 架的拼装精度。
为减 少滑移 出拼装 平台后 变为三点支撑 对后续次桁
张 弦桁架为受 力 自相平衡 的空 间结构 ，柱顶支座仅 起到竖向支 撑作 用。在 索张拉过程 中 ，允许结构在支座 处 有水平位移 ，避免预应 力传递 到混凝 土柱顶 。在预应 力张拉结束后 ，为控 制钢结构的整体扭转刚体位移 ，８ 个 支座转变为三 向固定球铰 支座 。
处 内力复 杂 ，相 应 内部构造 相 当复杂 ，因此采 用铸 钢 节点。 索撑 杆上下端节点 ：撑杆 上端与网格结构的下弦采 Ｊ ｚＮ球铰节点连接 、下端 与索采 用夹板 节点连接 。万 ￣Ｔ ｒ 向球铰 节点为机 加工件 ，索夹节点为锻件 ，索端节点采 用铸钢件 。
钢索预 应 力值 从 中央 向两 边逐 步递 减 ，索截 面及 预 应 力值 分 布 与 正 交 正 放桁 架 结 构 的 内 力分 布 特 点 相 吻合 。张弦 索 纵 向矢跨 比为 １／１ ． ，横 向矢 跨 比 ６ ５ 为 １／１ ． ，张弦 索 对桁架 整 体结 构 具 有平衡 结 构 自 ３ ２ 重 、增强抗 弯能 力 ，提 高结 构 刚度 、减 小结 构竖 向 变 形 的双重作 用 。结构性 能大 为改 善 ，结构 角部支 座拉
不规则张弦梁结构在建筑领域中的应用案例
不规则张弦梁结构在建筑领域中的应用案例近年来，建筑结构设计领域经历了巨大的发展和创新。
其中，不规则张弦梁结构作为一种新型结构形式，具有高效、灵活和美观的特点，受到了广泛的关注和应用。
本文将介绍几个在建筑领域中应用不规则张弦梁结构的典型案例。
1. 北京国家体育馆（鸟巢）鸟巢是2008年北京奥运会的主体育场，它采用了不规则张弦梁结构，使得整个建筑呈现出鸟巢的形态。
不规则张弦梁的特点使得鸟巢拥有了超长跨度和灵活的空间结构，同时还保持了建筑的稳定性和安全性。
这个设计在奥运会期间吸引了全球的目光，并成为了北京的地标性建筑。
2. 荷兰HAL25创意中心位于荷兰的HAL25创意中心是一个用于展览、表演和创意活动的多功能建筑。
该建筑利用了不规则张弦梁结构，创造了一个独特而具有创意的建筑形态。
不规则张弦梁的结构使得建筑的屋顶呈现出曲线和波浪形状，从而创造出了一个富有艺术感和动感的空间。
该建筑不仅在功能上满足了多种需求，还成为了当地的旅游景点。
3. 中国浙江黄山观光索道中国浙江黄山观光索道是世界上最大、最长的不规则张弦梁索道。
它连接了黄山风景区的两座山峰，为游客提供了壮丽的观光体验。
该索道利用了不规则张弦梁结构，克服了山峰之间的复杂地形和跨度，同时还保持了舒适和安全。
这个项目成为了当地旅游业的重要支柱，并吸引了大量的游客。
4. 美国芝加哥现代艺术博物馆美国芝加哥现代艺术博物馆是一座拥有独特外观的现代化建筑。
该建筑采用了不规则张弦梁结构，使得建筑的屋顶呈现出钢琴键的形状。
这一设计不仅增加了建筑的表现力和艺术感，还通过合理的结构布局和材料运用，实现了建筑的功能性和稳定性。
该博物馆成为了芝加哥的地标建筑，吸引了大量的艺术爱好者和游客。
5. 香港大浪湾购物中心香港大浪湾购物中心是一座创新性的商业建筑，其设计灵感来自大鲸鱼的形态。
该建筑采用了不规则张弦梁结构，打破了传统建筑形态的限制，创造了一个具有流线形感觉的空间。
不规则张弦梁结构的运用使得建筑呈现出一种动感和前卫的形象，充分展示了现代建筑的创新性和审美价值。
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－１２０
２００
－１１０
－１００ １ ２３４
钢结构应力监测位置编号 ａ 钢结构应力
７０
１７０
１４０
１１０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ 竖向位移监测位置编号 ｂ 竖向位移 实测值 理论值
５０
３０
１０ １ ２ ３ ４ ５ 水平位移监测位置编号 ｃ 水平位移
图６ 张拉完成后监测结果
６ 结语
１）双向张弦结构的空间作用明显，在预应
本工程采用对钢索分批张拉的方式。预应力 施加分２级，第１级张拉到控制应力的８０％，第２ 级张拉到控制应力的１００ ％，达到设计要求的预 应力状态。
张拉过程考虑了２种方案： ①方案１ 第１级张 拉千斤顶由两边往中间移动，对称张拉，前４步 每次同步张拉４根索（２根横向索，２ 根纵向 索），在第４步张拉完成后，纵向索张拉完毕， ５ 、６ 、７步分别张拉２根横向索；第１级张拉完成 后，千斤顶移到结构中部，然后进行第２级张 拉，第２级张拉千斤顶由中间往两边移动；② 方案２与方案１相反，第１级张拉千斤顶由中间 往两边移动，第２ 级张拉千斤顶由两边往中间 移动。
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力施工过程中，各榀钢索的拉力相互影响，因而 其施工过程与单向张弦结构相比复杂得多。
２）在施工前期需进行大量的计算分析，并 与设计院配合进行拉索节点设计和张拉工装的设 计等。
３）预应力施工方案的确定需综合考虑结构 的特点、施工场地与工期等多种因素，并对多种 方案进行比较，选出较优秀的方案。
综合各种因素，选择方案１作为最终张拉 方案。
３ 张拉工装的设计
张拉工装指预应力施工时所采用的一些张拉
机具和设备。张拉工装的设计须考虑索具的形式 和索端铸钢结构的形式，结合张拉力的大小进行 设计，其设计的合理与否直接影响预应力施工的 效率和质量。国家体育馆拉索索体如图３所示。
根据索具形式和横向双索索端铸钢节点形 式，按照施工仿真计算所提供的拉索张拉力的大 小，所设计的张拉工装如图４所示。
１ ３ ５ ７ ９ １１ １３ 张拉步骤 ｂ 方案２
图２ １ ６ 轴拉索张拉力
对计算结果进行分析和总结，可得以下结 论：①张拉完成后，结构中部向上竖向位移 １７７ｍｍ；②张拉过程中，方案１最大拉应力 １９３ＭＰａ ，最大压应力１２８ＭＰａ，方案２最大拉应力 １９９ＭＰａ ，最大压应力１２８ＭＰａ，结构应力均在弹 性范围之内，两种方案均满足安全要求；③张拉 过程中，方案１横向双索最大张拉力为２７３０ｋＮ， 纵向单索最大张拉力为１８５０ｋＮ，方案２横向双索 最大张拉力为３２００ｋＮ，纵向单索最大张拉力为 ２０５０ｋＮ，方案２的张拉力比方案１大得多，对千斤 顶及张拉设备的要求更高；④根据张拉过程曲 线，由于方案２首先张拉中部钢索，在后续的张 拉步骤中先张拉的钢索的应力会受到较大的影 响，变化幅度也较大，对索力的控制难度也会相 应增加。
一些准备工作，如施工仿真模拟计算、张拉工装的设计。简单介绍了预应力施工监测方案和张拉过程中的同步控制措施， 并结合仿真计算结果和现场监测结果，提出了此类结构的预应力施工技术和特点。 关键词：国家体育馆 双向张弦结构 预应力 仿真计算
国家体育馆由比赛馆和热身馆两部分组成。 两个馆的屋顶平面投影均为矩形，其中比赛馆平 面尺寸１１４ｍ×１４４ｍ，热身馆平面尺寸５１ｍ× ６３ｍ， 整个屋顶投影面积约为２３７００ｍ２ 。屋面结 构为双向张弦空间网格结构，其上弦为由正交桁 架组成的空间网格结构，下弦为相互正交的双向 拉索。
必须施加预应力，此时需在张拉过程中进行施
工监测。对预应力张拉过程中进行监测的目的
如下： １）在未施加预应力之前，结构刚度比较
小，因此在张拉过程中要进行施工监测，防止某 根杆件出现破坏，甚至整体结构受到较大影响， 以保证张拉的安全进行。
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１２ ３
４
３
４
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ａ 压力传感器布置 ４
ｂ 钢结构应力监测点布置 ５
３８
６２
７
１
５１
ｃ 竖向位移
２３
４
ｄ 水平位移
图５ 各测点布置示意
在预应力施工过程中，根据监测结果，如果 发现结构的变形、应力出现异常，应立即停止张
拉。对出现异常的原因进行分析，对结构进行检
查，找出问题并解决后才可继续张拉。
４．３ 监测结果
矮寨大桥是长沙至重庆高速公路吉首到茶峒 段的关键控制性工程，跨越湘西德夯大峡谷，主 跨１１７６米，桥面距地面３５５米，是世界上跨径最 大的跨峡谷悬索桥。主桥采用钢桁加劲梁，梁高 ７．５米，梁宽２７米，节段梁长１４．５米，主梁全长 １０００．５米。全桥共设６９个节段，标准节段重１２５ 吨，中间节段重达２４０吨。由于桥位地形险要， 交通极为不便，使得大桥钢桁梁架设成为世界级 的难题。
简讯 高峡飞彩虹 天堑变通途
采用柳工欧维姆关键技术的湖南矮寨大桥钢桁梁成功合龙
８月２０日上午，湖南湘西矮寨大桥建设工 地，彩旗招展，锣鼓喧天。一道雄伟瑰丽的“彩 虹”飞跨峡谷两岸，天堑变通途。经过３个月的 架设，矮寨大桥钢桁梁在这一天成功合龙，这标 志着由中国人自主研发、在世界桥梁界极具分量 的原创型科技成果——“轨索滑移法”取得成 功。而实现这一方法的关键设备——由柳工集团 欧维姆公司研制的悬索桥缆载吊机和运梁小车， 在钢桁梁架设中大放异彩，居功至伟。
根据上文所描述的张拉顺序，对两种张拉方 案用ＭＩＤＡＳ／ｇｅｎ 进行了模拟计算。经计算 １６ 轴拉 索张拉力如图２所示。３０源自２５２０１５
１０ ５
在本步进行第１级张拉 在本步进行第２级张拉
０１ ３ ５ ７ ９ １１ １３
张拉步骤
ａ 方案１
３５ ３０ ２５ ２０ １５ １０ 在本步进行第１级张拉 ５ 在本步进行第２级张拉 ０
４）施工仿真模拟计算可以为施工过程提供 理论依据，验证施工方案的可实施性，因而对张 拉过程进行精确的模拟计算是保证预应力施工质 量的重要措施。
５）张拉工装的设计合理与否直接影响预应
力施工的效率和质量。设计张拉工装需考虑索具 和节点的形式以及张拉力的大小，做到受力合 理，操作方便。
６）对施工过程中结构的变形、应力进行监 测是保证结构施工安全及预应力施工质量的重要 技术措施。
１ 张拉方案
对于单向张弦结构来说，由于各榀拉索之间 相互作用比较小，同时张拉或者分批张拉对最终 的预应力状态影响比较小。但是对于双向张弦结 构来说，由于各榀拉索之间空间作用明显，后批 张拉的钢索会对先前张拉的钢索的内力产生影 响，所以最好所有钢索同步进行张拉。在实际施 工中，受到张拉设备及其它施工条件的限制，对 所有钢索同时进行张拉较难，一般采用分批张 拉。为了保证张拉完成后的预应力状态与设计要求 的预应力状态一致，需对每一步的张拉力进行精确 的模拟计算，并在施工过程中进行严格的控制。
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国家体育馆双向张弦结构预应力施工技术
徐瑞龙 秦 杰 张 然 李国立 王泽强 陈新礼
（北京市建筑工程研究院 北京 １０００３９）
摘 要： 国家体育馆屋面采用双向张弦网格结构，其预应力施工具有一定的难度。介绍了预应力施工方案及施工前期的
８５００×２
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图１ 结构平面布置
国家体育馆所采用的双向张弦结构是一种新
型的结构形式，其受力性能与单向张弦结构有很
大不同，空间作用明显。在预应力施工过程中，
钢索之间的张拉力会互相影响，因而预应力施工
的复杂性和难度均比单向张弦结构有所提高。
注：《国家体育馆双向张弦结构预应力施工技术》 项目获第三届欧维姆预应力技术奖三等奖。本文原载《施 工技术》２００７年第１１期
参考文献
［１］ 陆赐麟，尹思明，刘锡良．现代预应力钢结构［Ｍ］．北京： 人民交通出版社，２００３．
［２］ 陈以一，傅攻义 译．日本钢结构协会．钢结构技术总览－ 建筑篇［Ｍ］．北京：中国建筑工业出版社，２００３．
［３］ 余远逢，李维滨，董军 等．烟台世界贸易中心张弦梁预 应力拉索施工技术［Ｊ］．施工技术，２００７，３６ （３） ：２８－３０．
５ 张拉过程的同步控制
根据张拉顺序，每次同时张拉４榀拉索（２榀 横向索，２榀纵向索，共６根拉索），共有１２个千 斤顶同时工作。如果千斤顶的工作不同步，可能 会造成预应力施工完成后撑杆不垂直地面或者结 构受力不均匀，因此张拉过程的同步控制是保证 预应力施工质量的重要措施。控制张拉过程同步 可采取以下措施：
由图４可以看出，张拉工装主要由承力架、 千斤顶和张拉杆组成。其受力原理为：千斤顶支 承在承力架上，通过千斤顶对张拉杆施加拉力， 而张拉杆则通过１个张拉转换环（具有内螺纹和 外螺纹）与拉索端部索具相连，这样张拉杆中的 拉力就可以传递到索端，从而实现对拉索的张 拉。本张拉工装的设计充分考虑了索具和铸钢节 点的形式，传力过程明确，安装和操作方便。
为攻克此难题，大桥建设者创造性地提出了 “轨索滑移法”的架设方案，巧妙地利用主缆和
吊索作为轨索的支撑，通过运梁小车将钢桁梁节 段平移到吊索下方，再利用缆载吊机进行吊装， 由跨中向两岸架设，直至全桥贯通。要实现这一 方案，对架设设备的技术可行性、安全可靠性要 求非常高。欧维姆公司研制小组经刻苦攻关，终 于研制成功国内第一台具有自主知识产权的缆载 吊机以及运梁小车，用于矮寨大桥钢桁梁的架 设。为确保顺利架设成功，欧维姆公司还派遣了 一支精干的队伍参与架设施工。项目组成员与建 设单位紧密合作，战酷暑，抢进度，解难题，除 障碍，使矮寨大桥钢桁梁以平均每天１０米的速度 由跨中向两岸延伸，期间创造了每天拼接移运并 安装一段梁的世界新纪录，仅用３个月便完成了 架设任务，较常规架设方法节约工期近５个月。
２）为保证桁架杆件应力能够在设计允许的 范围内，并且满足整体结构的起拱要求，不至于 出现个别杆件应力过大或整体结构变形过大的情 况，必须对构件应力较大，起拱值较大的部位进 行应力监测和变形监测。 ４．２ 监测点布置