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“鸟巢”的背后：为CATIA +ANSYS 喝彩 |
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| http://cn.newmaker.com
3/13/2008 11:19:00 PM
佳工机电网
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 首次在建筑工程中应用基于CATIA空间模型的三维设计方法，成功地解决了复杂空间结构、扭曲构件与特殊节点建模问题。在ANSYS软件平台上开发了大跨度结构读者设计与优化功能模块，满足鸟巢复杂大跨度结构设计需求。
国家体育场以科技创新实现“绿色奥运、科技奥运、人文奥运”三大理念的一个小细节，自设计开始，国家体育场在落实三大理念方面呈现出一系列亮点。
在落实“绿色奥运”方面，国家体育场采用了国际先进的雨洪利用系统，体育场设计采用的该系统为目前世界范围内建筑雨水深度处理回用规模最大、技术最先进的雨洪利用系统。建有六个储水池总容积12000立方米，年处理能力5.8万吨，处理后中水用于比赛场地草坪灌溉、空调水冷却、冲厕、绿化、消防等9类用途。利用了先进能源利用技术：地源热泵，利用场地中间面积约为8000平方米的足球场草皮下的土壤资源，为国家体育场的冬季采暖和夏季制冷提供了空调系统的冷热源。此外，还有先进的空气处理技术、微气候研究，绿色照明技术、能源系统及高效智能管理技术，太阳能光伏发电技术，太阳能光伏发电系统的总发电容量为130千瓦。
国家体育场以建设中对科技的需求为出发点，提高体育场建设科技创新能力，积累高科技应用于体育场的经验，使科技创新成为“三大理念”的动力和保障。在设计和施工过程中，针对建设过程中的若干“瓶颈”和焦点问题，重点安排一批科研攻关项目和课题，解决设计和建设中的难题。在各专业设计上重点应用较成熟并具有科技含量的技术，体现一流的体育场馆建设和运营的科技水平。如首次在建筑工程中应用基于CATIA空间模型的三维设计方法，成功地解决了复杂空间结构、扭曲构件与特殊节点建模问题。在ANSYS软件平台上开发了大跨度结构读者设计与优化功能模块，满足鸟巢复杂大跨度结构设计需求。提出钢结构创新设计方法研究：大跨度结构温度场计算方法。在新材料新技术方面应用了ETFE和PTFE膜结构。此外，科技方面还表现在消防性能化设计和安全疏散模拟分析、声学环境的研究、虹吸雨水排水系统、热环境舒适度的研究等。
值得一提的是国家体育场在落实科技奥运上体现出来的施工亮点：施工中应用了灌注桩基础工程施工技术研究，国家体育场工程整个坐落在2700根基础桩上，桩基受力复杂，在研究的基础上，确定了桩、土、承台共同作用的设计方案。取得了单桩承载力特征值等参数，为工程桩设计优化和施工质量控制提供了充分依据，保证了工程质量，节省工程造价20%%以上。混凝土结构耐久性100年技术研究，解决了超长、大体积混凝土结构抗裂等技术难题。该项成果通过专家鉴定，达到国际先进水平。异型混凝土结构施工技术及应用研究，针对工程斜柱、斜梁及不规则边梁等异型结构等多项研究，研发了斜柱、斜梁专用模架体系，超高混凝土斜柱泵送顶升等技术，成功解决了施工难题。此外，非预应力薄壁预制清水混凝土看台板施工，空间弯扭箱型截面构件及多向微扭空间节点的研究，钢结构负温焊接试验研究应用，高强钢Q460厚板焊接性试验、焊接工艺技术研究，钢结构温度影响及合拢技术的研究应用，巨型马鞍型空间钢结构的支撑卸载技术研究，大型钢结构工程质量控制与管理信息系统的研究与开发等都是在施工中呈现出的一系列亮点。国家体育场工程部分施工项目国内尚无相关技术标准，或者现行标准不能满足工程施工及质量验收需求，为此制订了包括《国家体育场钢结构施工质量验收标准》、《国家体育场预制清水混凝土看台质量验收标准》等7个企业标准并完成专家论证和市建委备案。
在人文奥运方面，国家体育场也有诸多亮点，如无障碍设计、残疾人设施，先进的卫生间设计，领先的视线设计，细节体现人文关怀。贺慧宇
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