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国家体育场(“鸟巢”)综合技术服务

     拟建国家体育场作为北京2008年奥运会的主体育场,将承担开、闭幕式和田径比赛等主要赛事,采用“鸟巢”方案的建筑结构造型。场地位置在奥林匹克公园南部东侧。北勘公司完成了本工程的岩土工程勘察、岩土工程勘察、设防水位咨询、地基基础桩基(PSIFA)协同分析等工程咨询服务。
国家体育场建筑体量宏大,结构体系复杂,柱荷载的变化大。结构屋盖采用巨型钢珩架结构,由环形布置在看台外部的24根组合柱支撑,组合柱间距35m。每根组合柱承担的竖向荷载设计值高达40,000~50,000kN,水平荷载设计值达到20,000kN。内部看台设3层梯级升高的坐席层,由呈辐射状布置的框架柱列支撑,竖向荷载设计值为4,000~20,000kN,而外围平台(裙房和纯地下部分)单柱荷载仅为4,000~10,000kN。

     对于国家体育场工程,北勘公司整合技术、设备、人员各方面资源,用最高的质量、最快的时间、最优的服务,加入了北勘公司长期的科研、技术领先成果,确保国家体育场工程做成精品工程。仅用了30天即高质量地完成了国家体育场工程的中英文岩土工程勘察报告。报告中加入了北勘公司最新的技术、科研成果,通过现场抽水试验测定主要含水层的水文地质参数,对北京市水资源长期供求平衡关系的量化分析和地下水动力学和饱和-非饱和渗流分析的结果,预测各层地下水位的动态变化规,提出抗浮水位的建议值。对不同持力层桩基方案进行了优化分析。采用了北勘公司地质三维显示技术动态直观展示场区地质分布。

    本工程基础工程设计的主要技术挑战是:24根组合柱巨大复杂荷载下,其与相邻看台和多层建筑物结构相连的地基差异沉降控制。为解决这个难题,北勘公司用自己开发的桩-土-基础协同沉降分析系统(PSIFA),利用桩土共同作用原理,采用Per-α模型进行了桩土共同作用分析。该模型不仅考虑了桩和桩侧土之间的共同作用,还考虑了桩与桩之间的相互影响、承台下土反力的影响、以及由于桩端土压缩引起桩的刺入变形。面对巨大的工作量和辅助性,北勘公司直面挑战,经过昼夜的计算分析,用最短的时间交出了精品分析成果报告,为这一难题的解决发挥了关键作用,体现了北勘公司在地下工程领域中的高科技技术支撑。
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