“冰絲帶“這類體育場(chǎng)已成 “世界名片”,背后的故事你可知,?
2022年北京冬奧會(huì)已經(jīng)在2月4日拉開帷幕,,各國(guó)選手共聚北京,以超卓表現(xiàn)為自己贏得榮耀,。而除了運(yùn)動(dòng)員的颯爽英姿,,外觀壯麗雄偉的場(chǎng)館也給運(yùn)動(dòng)迷留下來的深刻的印象。
國(guó)際奧委會(huì)主席·托馬斯巴赫如是說:“冬奧將在后疫情時(shí)代成為黑暗隧道盡頭的光,,激勵(lì)著我們,、鼓舞著我們。”而冬奧會(huì)的場(chǎng)館,,則正是這些光芒的“光源”,。在北京、延慶,、張家口3個(gè)賽區(qū)總共25個(gè)場(chǎng)館中,,有著競(jìng)賽場(chǎng)館12個(gè)、非競(jìng)賽場(chǎng)館13個(gè),,其中包含了新建的冰上競(jìng)技賽場(chǎng)館——“冰絲帶”(國(guó)家速滑館),。本屆冬奧會(huì)中速度滑冰項(xiàng)目?jī)?nèi)的男子1500米,,女子3000米、男子5000米比賽中,,參賽選手同樣紛紛打破冬奧會(huì)紀(jì)錄,,捷報(bào)不斷,其中男子1500米速度滑冰更是兩破冬奧會(huì)紀(jì)錄,,令人振奮,。
光鮮亮麗的場(chǎng)館,
始于源頭把關(guān)
由3360塊曲面玻璃組成外墻,,外觀靈動(dòng)飄逸的國(guó)家速滑館占地面積約8萬平方米,,可容納約12000名觀眾。“冰絲帶”的設(shè)計(jì)理念來自“冰”與“速度”相結(jié)合的概念,,22條帶狀結(jié)構(gòu),,象征運(yùn)動(dòng)員劃過的痕跡,也象征了冬奧舉辦的年份,。
而“冰絲帶”最令人震驚的,,則是其不可思議的鋼結(jié)構(gòu)。其中包括了勁性結(jié)構(gòu),、鋼環(huán)桁架,、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)三部分,用鋼量總達(dá)到1.4萬噸,,屋蓋體系用鋼量?jī)H約為傳統(tǒng)屋面體系4分之1,。
對(duì)于如此大型的鋼結(jié)構(gòu)建筑而言,其鋼材的選擇及檢測(cè)至關(guān)重要,,我們可以通過使用像奧林巴斯Vanta這樣的XRF分析儀對(duì)鋼材的成分進(jìn)行分析,,確保鋼材為所需要的金屬牌號(hào)。

用Vanta手持式XRF分析儀來確定金屬牌號(hào)
而鋼材晶粒度的評(píng)估,,是對(duì)鋼材進(jìn)行工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估的關(guān)鍵,。一般來說,隨著晶粒的變小,,鐵和鋼會(huì)變得越來越硬,。得益于各種創(chuàng)新型熱處理方法,人們生產(chǎn)出了晶粒得到了優(yōu)化的鋼和鐵的最終產(chǎn)品,。通常在一些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,,如:JIS,鐵素體的晶粒大小被表述為“晶粒度”(也被稱為G值,、GS或粒徑),。晶粒越小,晶粒度越大。將鋼材切割出來,,埋在樹脂中,,進(jìn)行表面拋光,并進(jìn)行浸蝕后,,可以通過顯微鏡觀察的方式確定其晶粒度,。

過去,評(píng)估晶粒度簡(jiǎn)單地以目測(cè)方式確定哪張標(biāo)準(zhǔn)圖譜與被測(cè)材料的晶粒度更相近,,從而確定被測(cè)材料的晶粒度,。隨著科技發(fā)展,避免不同檢查人員會(huì)得出不同結(jié)果的情況,,使用軟件進(jìn)行半自動(dòng)計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)今的主流趨勢(shì),。由于軟件比人眼更難確定晶粒的邊界,因此在制備樣品時(shí),,獲得具有清晰對(duì)比度的圖像是關(guān)鍵所在,。

(點(diǎn)擊查看大圖)
OLYMPUS Stream圖像分析軟件,可使檢測(cè)人員(即使第一次使用顯微鏡)通過選擇工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)并按照軟件指導(dǎo)執(zhí)行操作步驟的方法,,測(cè)量到符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的“晶粒度”,,并將測(cè)量結(jié)果作為附加信息嵌入到圖像中。OLYMPUS Stream圖像分析軟件為用戶提供了強(qiáng)大的“晶粒區(qū)分”功能,,可使顯微鏡像人眼一樣,,探測(cè)到普通軟件難以確定的晶粒邊界。
鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館,,
檢測(cè)非常關(guān)鍵
現(xiàn)代大型體育場(chǎng)館,通常都采用先進(jìn)的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)行工程施工,,而數(shù)以萬計(jì)的鋼部件大多數(shù)都要通過焊接的方式進(jìn)行組裝,,其焊縫的質(zhì)量直接決定了整體體育場(chǎng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
而像體育場(chǎng)館這樣的建筑,,層高較高且多懸掛結(jié)構(gòu),,可能對(duì)檢測(cè)帶來不少困難。這個(gè)時(shí)候,,則對(duì)檢測(cè)設(shè)備的便攜性提出了非常高的要求,。

五棵松體育中心
圖片來自北京冬奧組委,樊迪拍攝
此時(shí),,奧林巴斯 EPOCH 6 LT便攜式探傷儀便攜小巧的特性,、及其強(qiáng)大的超聲探傷儀的各種功能,可以勝任這樣的檢測(cè)任務(wù),。同時(shí),,可使用繩索配件套裝,可將儀器綁在腿上,,或?qū)x器拴系在繩索上,,從而可使檢測(cè)人員騰出雙手,,更好地保持身體平衡或?qū)μ筋^進(jìn)行調(diào)整。

同時(shí),,檢測(cè)人員也可以將顯示屏幕進(jìn)行旋轉(zhuǎn),,將視圖從豎向變?yōu)闄M向,以更好地觀察A掃描和讀數(shù),。

采用豎向顯示模式
高質(zhì)量的創(chuàng)新,,
彌補(bǔ)技術(shù)空白
橢圓形的“冰絲帶”上,是一個(gè)雙曲馬鞍形的屋面結(jié)構(gòu),。該屋面為當(dāng)今體育場(chǎng)館中,,規(guī)模大的單層雙向正交馬鞍形索網(wǎng)屋面,其長(zhǎng)跨約200米,,短跨約130米,。我國(guó)大噸位、大面積的超大跨度單層正交索網(wǎng)同步張拉技術(shù)的空白,。

夜幕下的冰絲帶
圖片來自北京冬奧組委,,陳曄華拍攝
而也正因如此,“冰絲帶”獲得了由國(guó)家住建部委托中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)設(shè)立的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)最高工程大獎(jiǎng)——“中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)金獎(jiǎng)年度杰出工程”大獎(jiǎng),。
我們相信,,如此高質(zhì)量的體育場(chǎng)館,正在成為我國(guó)體育事業(yè)上的名片,。而我們更相信,,出色的檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)從業(yè)者,也是這些“名片”飛往世界的重要的助力,。