◎本報記者 孫 越 通訊員 李 健 陳松林
近日,記者跟隨中建三局中原公司建設(shè)者,來到已投入使用的鶴壁工程技術(shù)學(xué)院新校區(qū)圖書館。該建筑是河南省空間跨度最大的圖書館,采用“古今交融”的獨特理念與一系列現(xiàn)代化技術(shù)建造。
“這個工程是全國首例整體裝配率達(dá)79%的全鋼結(jié)構(gòu)圖書館,建設(shè)過程中最大的技術(shù)挑戰(zhàn)就是實現(xiàn)‘四面起拱’超限大跨度空間?!痹擁椖控?fù)責(zé)人宋陽陽介紹道,“為此,我們研發(fā)了‘上掛下?lián)巍M合轉(zhuǎn)換大跨鋼結(jié)構(gòu)體系?!?/p>
這是一個怎樣的體系呢?它創(chuàng)新性地將豎向荷載進(jìn)行“拆分”,下部四層閱讀區(qū)由跨度達(dá)46米的巨型拱形桁架支撐,形成開闊無柱的純凈空間;而上部五至六層則采用吊掛方式,懸掛于頂部桁架之下。這一巧妙設(shè)計,成功將拱腳推力降低90%,極大提高了該建筑在高烈度抗震設(shè)防地區(qū)的結(jié)構(gòu)可行性與安全性,實現(xiàn)了建筑美學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的完美統(tǒng)一。
“為將這一復(fù)雜設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實,我們可沒少下功夫。”該項目總工程師陳松林看著眼前的圖書館回憶道。針對大跨度拱形桁架,項目團隊研發(fā)了免支撐原位拼裝技術(shù)。該技術(shù)通過將單榀拱拆分為穩(wěn)定的人字形單元逐步安裝,節(jié)省了大量臨時支撐,保障了安全與效率。對于上部吊掛樓層,團隊則創(chuàng)新采用單桿支撐逆作施工技術(shù),在拱頂設(shè)置臨時支撐后,自下而上逆序施工,最終形成完整的“上掛下?lián)巍斌w系。項目全過程輔以MIDAS GEN、YJK等軟件模擬分析和應(yīng)力應(yīng)變實時監(jiān)測,確保了施工精度與結(jié)構(gòu)安全。同時,項目創(chuàng)新應(yīng)用了新型反肘節(jié)式位移放大機構(gòu)與摩擦阻尼器,附加阻尼比高達(dá)4.1%,為這座大型公建提供了卓越的消能減震保障。
“你看這個建筑的外立面,就像一只仙鶴張開雙翼——中間通透、兩端漸變。這得益于我們采用的‘干擾點+函數(shù)’參數(shù)化模擬控制技術(shù)?!标愃闪终f道。該技術(shù)通過設(shè)定中心原點與數(shù)學(xué)函數(shù),精準(zhǔn)控制每一塊單元幕墻中玻璃與鋁板的面積比例,實現(xiàn)了設(shè)計邏輯的可視化與建造的精準(zhǔn)化。
“項目的這些技術(shù)成果已納入古今交融高校圖書館現(xiàn)代化演繹建造關(guān)鍵技術(shù)這一套完整的技術(shù)成果體系內(nèi),共獲得省部級科學(xué)技術(shù)獎2項,授權(quán)發(fā)明專利2件、實用新型專利8件,獲得省級工法7項,發(fā)表核心期刊論文3篇,并參編地方標(biāo)準(zhǔn)1部。項目的高品質(zhì)建成,贏得了業(yè)主與社會各界的高度贊譽。”宋陽陽說。
(責(zé)任編輯:王婉瑩)