“鸟巢”的新型大跨度钢结构,无论是设计、材料选用、加工制作还是施工安装都难度大、要求高。令人欣喜的是,经过科研人员的技术攻关,工程所使用的钢材全部实现了国产化。比如,“鸟巢”使用的一种高强钢材——110毫米厚的鸟巢特殊用钢Q460EZ35,集刚强、柔韧于一体,保证了鸟巢在承受最大460兆帕的外力后,依然可以恢复到原有形状。这意味着如果北京再次遭受上世纪60年代唐山地震一样的地震波及,鸟巢依然能保持原状,8级地震都不怕。
“水立方”则拥有一项“科技世界第一”:在世界上规模最大、构造最复杂、综合技术最全面的工程建设中运用聚四氟乙烯(ETFE)立面装配系统。这种材料重量轻、透光度高、抗污染性强、达到使用期限后可以较为方便地更换,而且可以经受冰雹等自然灾害的打击。
我问丁工:“钢筋铁骨”的国家体育场(“鸟巢”),能否经受住雷电的考验?丁工说,“鸟巢”外表平滑,没有普通大型建筑上突起的避雷针,实际上,它的整个“钢筋铁骨”构成了理想的“笼式避雷网”。
我又问丁工:“鸟巢”自身钢结构接收闪电,会不会影响到“鸟巢”内观众的安全呢?丁工说,为了防止雷击对人体的伤害,场馆内人能触摸到的部位上,比如钢结构,都作了特殊处理,抵消了雷电对人的影响,绝对不会伤害到人;同时,“鸟巢”内几乎所有的设备都与避雷网作了可靠连接,保证雷电来临的瞬间,能顺利将巨大电流导入地下,保证了场馆自身、仪器设备和人身安全。
我再问丁工:外表充满泡泡的水立方,也没有尖尖的避雷针竖在场馆旁,难道泡泡也能避雷?丁工说:原来水立方的地下和基础部分是钢筋混凝土结构,地上是钢网架,钢网架和地下混凝土中的钢筋焊接在一起,就形成了一个立方体的笼子,这种避雷网完全依靠自身的结构材料,作为引线与地下连接,不用再单独设立避雷针就能把雷电导入地下。
最后,丁工补充说:最特别的是,外表柔弱的水立方身上却有1.2万个承重节点,这些节点能够均匀地承担建筑物的重量。同时,水立方地上钢结构与地下钢筋混凝土完整地焊接在一起,使整个场馆成为一个整体,达到了抗击8级地震的标准。
科学时报









