第九届亚冬会开幕式场馆改造在哈尔滨国际会展体育中心BC展馆内部增设了座椅看台,同时,为满足开幕式演出的需求,在屋盖上悬挂了大量的灯光、音响、摄像系统。
为保障在亚冬会开幕式期间超大跨度屋盖的运行安全,哈工大土木工程学院范峰教授团队运用大跨度复杂结构分析和健康监测技术有效支撑了亚冬会开幕式场馆改造提升工程的顺利进行,并对演出吊挂荷载作用下的大跨度钢结构安全进行了准确评估,为场馆结构的安全评估提供了技术保障。
秉承“绿色”理念,第九届亚冬会开幕式场馆是由哈尔滨国际会展体育中心既有主展馆改造而成。展馆于2002年由哈工大空间结构研究中心、哈工大建筑设计研究院、黑龙江省建筑设计院联合设计完成,范峰教授担任钢结构技术总负责人,沈世钊院士为总顾问。
展馆结构采用了先进的摇摆支撑预应力张弦桁架结构体系,跨度达到128米,为当时国内最大跨度的空间结构体系。团队利用人字形摇摆柱的支承形式减小桁架温度应力,并加强结构纵向刚度,提出撑杆与下弦拉索垂直方案,有效降低预应力损失,拉索锚固在上弦桁架截面型心,减小桁架端部弯矩;并以张弦桁架体系为依托开展系统分析,获得了该类结构最优设计参数。
基于上述创新理念和技术,哈尔滨国际会展体育中心主展馆在承受极端风雪荷载、温度、地震作用方面具有卓越的性能,可适应屋面可变荷载的多种变化。该工程先后获得詹天佑土木工程大奖、全国优秀建筑结构设计一等奖、中建集团科学技术奖一等奖。历经二十余载,哈工大空间结构团队牵头设计的主展馆依然保持着领先地位,宽敞的空间、高效的结构、先进的技术为亚冬会开幕式场馆选址提供了最佳方案。
为了保障第九届亚冬会开幕式顺利进行,在对既有主场馆改造的基础上,还需要保证主场馆屋盖结构在开幕式演出吊挂荷载作用下的安全性和适应性。为此,范峰教授、曹正罡教授团队承担了第九届亚冬会开幕式场馆大跨度屋盖结构演出吊挂荷载可行性分析任务。
基于开幕式演出荷载状态下的屋盖结构响应分析
第九届亚冬会开幕式场馆观众区结构为后增设的钢结构看台,在演出期间,观众存在互动同频激励、进退场大规模人群移动等状态,多种状态下人群激励荷载的作用会使结构产生较大振动,显著影响结构动力特性,甚至可能会引起人激共振的现象。另一方面,结构振动反过来会影响人群的感受,轻者可能使人产生不舒适感,重者可能会导致人们的紧张和恐慌。因此,准确评估观众区人员活动情况下的看台结构的位移和应力变化情况,提前预知观众可能的舒适感受显得非常重要。
来源:哈尔滨日报