编者按:2008年汶川地震的发生,促使新型抗震技术如减隔震技术正式进入大众的视野、更广范围地应用于工程项目中。在这过去的近二十年来,积极投身于减隔震行业产品研发和技术服务的企业不断涌现并积极努力,蓝科减震便是其中的典型代表。作为国内最早从事减震行业技术产品服务的品牌专业公司,蓝科减震孜孜以求、砥砺前行,用自己的力量引领并配合着国内各类客户(地产、设计院及施工方等)投身于此领域,使减震技术从政策区(高烈度地震区)项目(学校、医院等)到非政策区项目(商业、办公、厂房等),发挥着其应有的作用,为项目的安全性、创新性、特色性保驾护航、增光添彩。本号自此会逐步整理并发布一些典型的工程项目案例,以飨各位朋友,供大家参考借鉴。本文为减震技术在场馆类
项目中的应用介绍。
2021年4月13日下午,东京奥运会女足亚洲区预选赛附加赛在苏州奥林匹克体育中心进行。中国女足在半场落后两球的情况下绝地反击,以总分4:3淘汰韩国队,拿到亚洲区最后一张东京奥运会女足门票。向她们表示祝贺!

这个昔日为“苏州工业园区体育中心”,如今已被命名为“苏州奥林匹克体育中心”的赛事体育场,曾于去年年底刚刚荣获第十八届土木工程詹天佑奖(2020)。让我们一起来看看减震技术在其中的应用情况。
项目简介
苏州工业园区体育中心项目,位于中国江苏省苏州市苏州工业园区,于2013年9月29日开工建设,于2018年2月更名为“苏州奥林匹克体育中心”,当年9月投入使用。该项目由上海建筑设计研究院有限公司设计、中建钢构有限公司施工。苏州奥林匹克体育中心总建筑面积约35.8万平方米,是一个集体育竞技、休闲健身、商业娱乐、文艺演出于一体的多功能生态型的甲级体育中心,包含一场(体育场)、二馆(体育馆、游泳馆)等体育建筑以及苏体广场和室外体育公园等配套商业和休闲娱乐设施 。

减震技术的应用-屈曲约束支撑技术(BRB)
以体育场为例:该场馆建筑面积81000平方米,为地上5层混凝土结构+钢结构屋面体系,为目前国内跨度最大的单层索网结构。无地下室,仅有局部地下通道与车库相连。结构体系为钢筋混凝土框架+屈曲约束支撑体系,地上五层,抗震设防烈度为7度(0.1g)。本项目之所以采用屈曲约束支撑技术,主要考虑的方面是:1)抗震设防烈度虽仅为7度,但考虑到项目的重要性,公共建筑场馆类,人流密度大,需要增强结构的抗震性能及安全储备度;2)将传统的普通钢支撑替换后,可以更好地实现其强度和刚度的需求目标,克服和避免传统普通钢支撑所存在的诸多缺陷或弊端(诸如:失稳问题、长细比限制导致的支撑断面过大、用钢量偏高等)。3)本项目3层及以上为单跨混凝土框架+屈曲约束支撑体系,可以显著增强其抗侧向承载力及抗震性能。
本项目的屈曲约束支撑分别布置在地上二层到四层,平面布置图、立面布置图分别如下所示:

屈曲约束支撑平面布置图(图中紫色位置为屈曲约束支撑)

屈曲约束支撑支撑平面布置图(终版)

屈曲约束支撑三维图
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屈曲约束支撑立面图1

屈曲约束支撑立面图2
在项目后期,考虑到经济成本等因素的前提下,又对原减震设计方案进行了优化,由原来的126根BRB减少至76根,所用芯材为Q235,屈服承载力为10000kN和12000kN两种,长度从3.6m至6.8m不等,共计76根。产品采用TJ型屈曲约束支撑,由国内最早从事减震行业产品及技术服务的品牌公司上海蓝科建筑减震科技股份有限公司负责设计和生产制造。

屈曲约束支撑的深化设计(立面图及节点详图)
封皮照片

简要小结
对于场馆类公共建筑,一般来说,当其处于抗震设防烈度不高的地区时(7度及以下),传统的抗震设计及技术手段基本可以实现其建筑功能和结构安全性。但由于该类建筑造型复杂、层高高、跨度大、人流密度大等特点,使得其结构抗震性能及安全储备度显得尤为重要。为此常常会借助于减震技术来实现,这对于中、大震地震作用下的性能显得更为必要;甚至可以为结构设计提供一些不一样的解决思路。减震技术的应用和发展,也应当从“强制采用、生搬硬套”向“巧用、活用”过渡转变,唯有如此才能为结构设计打开更广阔的天地空间,不仅可以确保建筑结构的安全性,而且可以更好地实现服务建筑功能的需求。
参考资料及备注:
1、徐小明,张士昌等,苏州工业园区体育中心体育场结构设计.建筑结构,44卷S2,2014.9:161-164.
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