CFRP碳纖維索在空間結(jié)構(gòu)中首次成功應(yīng)用
時間:2020-08-28 00:41:36
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8月18日,中冶建研院董事長、中國工程院院士岳清瑞一行赴三亞體育場項目考察交流,觀摩研討中冶建研院牽頭研發(fā)的波形錨CFRP平行板索在三亞體育場索結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用成效。該項目是CFRP板索在大跨體育場實際工程中的首次大規(guī)模應(yīng)用,屬于國際首創(chuàng),對于CFRP材料在大跨空間結(jié)構(gòu)乃至于新建結(jié)構(gòu)中的推廣應(yīng)用具有重要的引領(lǐng)作用和里程碑意義。
三亞體育場總建筑面積8.8萬余平米,體育場屋蓋為輪輻式索桁架結(jié)構(gòu),平面投影短軸224米、長軸261.8米,中心開口短軸134米,長軸171.8米。為提升結(jié)構(gòu)抗風(fēng)能力,屋蓋結(jié)構(gòu)布置內(nèi)環(huán)交叉索;為降低內(nèi)環(huán)交叉索對鎖夾造成的不平衡力,該項目創(chuàng)新應(yīng)用了強(qiáng)模比遠(yuǎn)高于普通鋼索的CFRP平行板索,以新材料、新構(gòu)件完美解決了結(jié)構(gòu)問題。
考察交流期間,岳清瑞等一行參觀了三亞體育場屋蓋索結(jié)構(gòu)的施工進(jìn)展和波形錨CFRP平行板索的應(yīng)用情況,并就CFRP板索進(jìn)行了現(xiàn)場交流。會上,中冶鋼構(gòu)華南公司三亞體育場項目經(jīng)理金平首先對索結(jié)構(gòu)的施工情況進(jìn)行了匯報;中冶建研院科學(xué)技術(shù)研究院副院長劉曉剛博士對波形錨CFRP平行板索在三亞體育場內(nèi)環(huán)交叉索中應(yīng)用的技術(shù)背景以及研發(fā)、設(shè)計和制造等相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)匯報;設(shè)計單位北京市建筑設(shè)計研究院副總工朱忠義、研發(fā)團(tuán)隊成員北京工業(yè)大學(xué)副教授劉越、生產(chǎn)制造單位重慶達(dá)力纜索有限公司總經(jīng)理卓靜、索結(jié)構(gòu)張拉提升施工單位東大預(yù)應(yīng)力公司總經(jīng)理羅斌、鋼結(jié)構(gòu)工程總包方中冶鋼構(gòu)總經(jīng)理游志文等相關(guān)人員進(jìn)行了交流和發(fā)言。
岳清瑞向?qū)υ擁椖砍晒嵤┳龀鲐暙I(xiàn)的各方表示感謝,他表示三亞市體育場項目波形錨CFRP平行板索的成功應(yīng)用為世界首例,是CFRP索結(jié)構(gòu)在大跨結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的突破性成果,具有重要的里程碑意義,具有偶然性同時也具有必然性,對于今后CFRP結(jié)構(gòu)在新建工程中的應(yīng)用具有重要的引領(lǐng)作用,國家“十四五”規(guī)劃中也提到要推動CFRP及其新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,相信通過三亞體育場項目的示范引領(lǐng),CFRP在新建工程中的應(yīng)用將迎來新的蓬勃發(fā)展。北京城建集團(tuán)副總經(jīng)理、總工程師張晉勛表示,三亞體育場國際首創(chuàng)應(yīng)用CFRP板索令人振奮,項目團(tuán)隊從研發(fā)到制造和安裝各個環(huán)節(jié)工作細(xì)致,結(jié)構(gòu)安全有充分保障;內(nèi)環(huán)交叉索以CFRP索代替?zhèn)鹘y(tǒng)鋼索,是合理利用材料和構(gòu)件創(chuàng)新實現(xiàn)結(jié)構(gòu)性能的最優(yōu)化,并感謝岳清瑞院士團(tuán)隊通過自主創(chuàng)新提高了三亞體育場的結(jié)構(gòu)性能。
中冶建研院于1996年開始率先在國內(nèi)開展碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)加固工程中的應(yīng)用研究,牽頭成立了該領(lǐng)域國內(nèi)第一個學(xué)術(shù)交流平臺“中國土木工程學(xué)會混凝土與預(yù)應(yīng)力混凝土分會纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(FRP)及工程應(yīng)用專業(yè)委員會”和第一個技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟“碳纖維及其復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟”;率先在南海島礁中設(shè)計建造了碳纖維筋-混凝土結(jié)構(gòu)燈塔,帶動了CFRP-混凝土結(jié)構(gòu)在海洋工程中的應(yīng)用。本次三亞體育場CFRP索結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也是國際首創(chuàng),將對CFRP索結(jié)構(gòu)在新建結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用起到重要引領(lǐng)和帶動作用。
在施工現(xiàn)場,一行人查看了索結(jié)構(gòu)的施工情況,重點(diǎn)查看了上下環(huán)索間的交叉索——碳纖維索(CFRP索)的安裝情況。岳清瑞表示,盡管碳纖維索初次應(yīng)用,從材料的用量到加工技術(shù)的選擇等方面,都確保足量和保守,有很多的安全儲備,但是在施工現(xiàn)場已經(jīng)能夠看到碳纖維索不同于鋼索的輕盈的感覺,效果非常好。張晉勛表示,索結(jié)構(gòu)材料的選擇恰當(dāng),目前采用的國產(chǎn)高釩密閉索以及碳纖維索等材料組合使用,可以將它們各自的特點(diǎn)與功能發(fā)揮好,共同服務(wù)整個索結(jié)構(gòu)。
施工現(xiàn)場擺放了索結(jié)構(gòu)所用的材料樣品,供參加調(diào)研的人員詳細(xì)了解。這些樣品分別是國產(chǎn)高釩密閉索、鑄鋼焊接試件、索夾、碳纖維索樣品。據(jù)調(diào)研專家介紹,碳纖維索是全球首次在大跨度空間結(jié)構(gòu)中應(yīng)用,三亞市體育場項目應(yīng)用的高釩密閉索最大直徑達(dá)到了120mm,是國內(nèi)綜合性體育場建設(shè)中使用的最大直徑,G10MnMoV6-3+QT2鑄鋼索夾也是國內(nèi)第一次運(yùn)用到建筑當(dāng)中。
三亞國奧體育產(chǎn)業(yè)投資有限公司總經(jīng)理張威,北京城建六建設(shè)集團(tuán)有限公司副總裁韓建成、李云波、總工程師高文光,中冶鋼構(gòu)有限公司常務(wù)副總經(jīng)理蘇洪華、副總工劉明路、設(shè)計院院長羅興?。恢幸苯ㄑ性嚎偨?jīng)理助理常正非、技術(shù)總監(jiān)李榮等30余人參加考察交流。
本文來源:中冶建研院、北京城建六建設(shè)集團(tuán)