北京工人体育场预应力混凝土结构设计与施工（论文）.pdf

·516 · 北京工人体育场预应力混凝土结构设计与施工 霍智宇 1， 苏 浩 1， 王 猛 2， 刘 政 2， 万志峰 2， 王培杰 2 （1. 北京市建筑工程研究院有限责任公司，100089，北京 ; 2.北京市第三建筑工程有限公司，100044，北京） 摘　要： 北京工人体育场为高标准建设的大型专业体育场，在结构中使用了大跨缓粘结预应力混凝土结 构和超长无粘结预应力混凝土结构。针对北京工人体育场的结构特点，首先对与地铁接驳区域、场馆区域大 跨混凝土梁受力进行了研究，使用缓粘结预应力技术解决结构挠度与混凝土裂缝控制等问题；然后重点对环 形超长混凝土结构的温度应力进行了数值模拟分析，使用无粘结预应力筋对混凝土结构施加预压应力，抵消 温度荷载变化引起的结构应力，从而保证超长环形混凝土结构不出现服役期结构损伤破坏。作为一个典型的 体育场馆，北京工人体育场项目预应力混凝土结构设计与施工方法可对超长环形混凝土结构温度应力控制设 计起到重要的参考作用。 关键词： 体育场；预应力；混凝土；结构设计 中图分类号：TU 318.2 文献标志码：B 文章编号：1000-4726(2023)05-0516-04 DESIGN AND CONSTRUCTION OF PRESTRESSED CONCRETE STRUCTURE OF BEIJING WORKERS STADIUM HUO Zhi-yu 1, SU Hao 1, WANG Meng 2, LIU Z heng 2, WAN Z hi-feng 2, WANG P ei-jie 2 (1.Beijing Building Construction Research Institute Co., Ltd., 100089, Beijing, China; 2.Beijing No.3 Construction Engineering Co., Ltd., 100044, Beijing, China) Abstract: The Beijing Workers Stadium is a large-scale professional stadium built with high standards, which uses a long-span retard-bonded prestressed concrete structure as well as an ultra- long unbonded prestressed concrete structure. Firstly, the stress of the long-span concrete beams in the subway connection area and the stadium area is studied based on the structure characteristics of the Beijing Workers Stadium, and such matters as structural deflection and concrete crack control are solved by using the retard-bonded prestressed technology; secondly, numerical simulation analysis on the temperature stress of the circular ultra-long concrete structure is carried out, and unbonded prestressed steel is used to apply pre-compressive stress to the concrete structure to counteract the structural stress caused by temperature load changes, thereby ensuring the ultra-long circular concrete structure would not have damage and failure during the service period. The design and construction method of the prestressed concrete structure of the Beijing Workers Stadium, as a typical stadium, can provide an important reference for the temperature stress control design of the ultra-long circular concrete structure. Keywords: stadium; prestress; concrete; structural design 1 工程概况 北京工人体育场总建筑面积 38.5万m 2，为地下 3层，地上 6层体育馆。地下室主要功能为体育配套 建筑，功能为商业、停车、设备用房和生活设施等， 地下室东西长 495 m，南北长 438 m；体育场主要功 能为专业足球场，东西长 215 m，南北长280 m。现 将地下室B3–B1层进行温度应力计算及预应力配筋。 项目轴测图如图 1所示。 由于北京工人体育场与周边地铁接驳，因此在地 图 1 北京工人体育场项目轴测图 铁配套东北角区域有大跨梁需配置缓粘结预应力；在 其自身混凝土结构部分，B1/B2层部分长度较大的悬 挑梁及跨度较大的框架梁需要配置缓粘结预应力。 作为一座典型的体育场，北京工人体育场混凝土 结构属于超长环形闭合结构。尽管在结构施工过程 中，可以通过合理设置多条后浇带解决施工过程中由 收稿日期： 2022–12–10 作者简介： 霍智宇 (1989 —)，男，山西吕梁人，工程师， 硕士， e-mail: 420589688@qq.com. *1? ? _ Architecture Technology 1\ 54 思1\ 5 O 2023 ? 38 Vol.54 No.5 Mar. 2023 ·517 · 霍智宇，等：北京工人体育场预应力混凝土结构设计与施工 于混凝土收缩膨胀产生裂缝的问题，但是在结构封闭 的服役期间，超长结构会因环境温度的变化而发生 应力场的变化，楼板容易发生开裂，会对结构的耐 久性，观赏性产生很大的影响，甚至发生严重的结构 危害。现已证明在超长混凝土结构中合理布设无粘结 预应力筋，可有效解决结构在服役期间内的温度应力 的影响。 根据北京工人体育馆的结构特点，对大跨缓粘结 预应力混凝土设计与施工、超长无粘结预应力混凝土 设计与施工进行了研究，给出可参考使用的设计与施 工方法，供类似工程借鉴应用。 2 大跨