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2008年7月28日 分享: Facebook Google+ LinkedIn StumbleUpon Pinterest Email 打印機版
 
 
韓專家為“鳥巢”把脈 開幕式最危險(圖)
 
劉仁順
 


“鳥巢”是北京奧運會主體育場。

【人民報消息】“鳥巢”是北京奧運會主體育場,南北長333米、東西寬294米、高69米,可容納九萬觀眾。外形象馬鞍形鋼桁架編織的“鳥巢”,總用鋼量4.2萬噸,鋼結構最大跨度343米,鋼焊縫總長30多萬米,其中現場焊縫6萬多米。

韓國工程設計專家李勇振日前對北京奧運主會場“鳥巢”進行了考察,從“鳥巢”所用鋼材的特性、高溫焊接導致的鋼材內部結構變化及共振破壞力等方面進行了分析論證,並且斷定“鳥巢”存在多種安全隱患,特別是開幕式當天“鳥巢”的危險性更大。以下是李勇振對“鳥巢”結構的分析論證(小標題是編者所加):

無柱承重 弓形焊接

“鳥巢”的槽鋼本身就裸露在外面,互相交叉做了一個環,這個環的連接點是焊接口,這一點有不好的影響,建築本身就是用槽鋼圍起來的,應該減輕槽鋼的負荷,屋頂太重的話,再堅固中間也是會有裂縫的。

這樣大型的建築屋頂應該減輕負荷,所以上面要使用輕質建材,像“鳥巢”這樣用槽鋼替代輕質建材,在歷史上是從來沒有的。這樣的槽鋼組合起來的建築,應該有柱子,可是“鳥巢”沒有柱子。上面還要坐很多觀眾,座席下面還有臺階,這個臺階的重量也是不可忽略的。而“鳥巢”著重於外型美觀,把屋頂圍成弓形也是個問題,這是焊接構造,所以這是一個更大的安全隱患。越往上走,應該減輕重量,可是它從底部開始,用的都是槽鋼,這也是一個問題。



1940年秋塔科馬大橋因吊橋劇烈共振而崩塌。

地質軟弱 抗震堪憂

特別值得一提的是,人們在大聲叫喊、狂叫時,聲音的震動對建築物也會帶來一定的影響,設計中是否做了相應的防共振對策,這是很關鍵的。舉個例子,人在喊叫時,音頻對正了的時候,玻璃杯會炸碎的。很多人叫喊的時候,會產生共震,震動的頻率跟建築物的音頻達到同步的時候,它會不停的晃動,隨著晃動的節奏繼續下去的話,這個增幅會越來越大,到連接點的時候,瞬間就會倒塌,鐵的破壞力是15米/秒。

李勇振舉了兩個例子:美國華盛頓州的塔科馬大橋1940年秋建成不足5個月,從早晨開始晃動,這座橋設計要求是在風速190km/h的超強風時也能應對,可是事故當天的風速還不到70km/h,840米長的橋身在受到強風的吹襲下引起卡門渦街,使橋身擺動;當卡門渦街的振動頻率和吊橋自身的固有頻率相同時,引起吊橋劇烈共振而崩塌。

1985年在墨西哥發生地震時,受破壞力最大的地方是離震中400公里以外的墨西哥市,這個城市是填湖而造的,就像櫻桃上面放了重物一樣,當遇到外部振動時,整個城市也跟著晃,有這樣的問題。發生地震時首先開始倒塌的是14至25層的高層建築,這些建築物的固有振動頻率和地震波的振動頻率相同時,導致高層建築倒塌。

“鳥巢”的底部應該在地下連接起來,以防止“鳥巢”整體鋼架擴張,否則當建築物發生振動的時候,建築基礎薄弱的連接部位會連根拔起,特別是北京的地質是比較軟弱的。

工期過短 開幕式危險

李勇振表示:這是法國專家設計的,應該說是準確、安全的,可是法國建築的抗震力與北京是不一樣的,還要看怎麼施工,這是很重要的,“鳥巢”的工期太短了,像這樣的建築物施工工期應該是10年以上,那樣才能自然的消除高溫焊接過程中引起的內部結構變形。“鳥巢”是在沒有消除這個內應力的情況下繼續焊接的,所以“鳥巢”的整個鐵架有可能會扭曲變形。

鋼材慢慢焊的話還行,如果速度過快會產生反彈力而變形;同時,連續焊接的情況下,鋼材也會扭曲變形,今年施工的如果發生問題的話,開幕式時的喊叫聲是最危險的,或者過一兩年後,它的結構會更堅固、安全。像這樣的構造,8個月或一年以後危險性能消除60%至70%,10年後危險性才能完全消除。

只重造型 結構犯錯

李勇振對照“鳥巢”的造型分析:看這個構造,鋼材都呈斜線使用,這樣就削弱了它的承重能力,所以它得垂直使用才更堅固,但是那樣的話沒有更高的技術含量,設計造型也沒什麼意義。但“鳥巢”只著重於外形美觀,可是鋼材的承受能力達到極限時,就會倒塌。最不安的是“鳥巢”用的是實芯鋼材,這樣頂部的重量也是不輕,這樣的建築物從來沒有。

韓國的佛國寺有弓形橋,橋頂部的重量通過相鄰的每塊石頭向兩邊分散,所以是安全的,可是“鳥巢”頂部是空的,只能靠連接點中心的環支撐,從構造學上考慮也是不對的。

鋼材特性 留下隱患

鋼鐵跟人一樣,也會喘氣,也是活動的,它會隨著周圍環境溫度的變化熱脹冷縮,鋼材的膨脹特點是一致的,一米長的鋼材能脹10公分,這個脹一公分那個脹2公分的話,這個問題就嚴重了,鋼材朝一個方向過分用力的話,它的膨脹幅度是非常大的。

鋼材側面立起來用的話,它的承受能力會好一些,焊接部份如果出現裂縫的話,沒有支柱撐,所以會掉下去,其它的鋼材也會隨著倒塌,鋼材用量多的地方下墜的力量也會隨之增加,周圍的鋼材也會隨之下墜,這樣一瞬間就會倒塌。“鳥巢”所用鋼材都是相連的,一個地方斷裂其它地方都會隨之斷裂。聽說這是全世界十大建築物之一,不過也不值得炫耀。

建築物的頂部沒有這種作法,鋼材構造對溫度的變化比較敏感,鋼筋與混凝土兩種材料的溫度線性膨脹系數和數值頗為接近,兩者配合使用的話是最完美的,可是長度不一樣的鋼材互相交叉使用,膨脹系數不同,容易向一邊倒。

鋼材構造對溫度很敏感,奧運會開幕當天如果氣溫不高的話還好說,要是天熱的話,鋼架會扭曲變形,特別是內部打開空調時裏邊是涼的,外面是熱的,膨脹系數不同,問題是“鳥巢”的整體鋼架結構能否控制住這個膨脹系數,同時,交叉焊接部位只能倒向一側,要倒的話那就是問題。

“鳥巢”是2008年北京奧運會主體育場,“鳥巢”南北長333米、東西寬294米、高69米,可容納九萬觀眾、外形象馬鞍形鋼桁架編織的“鳥巢”,總用鋼量4.2萬噸,鋼結構最大跨度343米,鋼焊縫總長30多萬米,其中現場焊縫6萬多米。施工中遇到工程組織難、構件翻身吊裝難、高空構件穩定難、焊接難、安裝精度控制難、冬天雨季施工難等問題。


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新唐人2008年全世界系列大賽公告


文章網址: http://www.renminbao.com/rmb/articles/2008/7/28/48230b.html
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