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鳥(niǎo)巢“鋼土分離”抗震8級 分層疏散提高效率

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-22 21:00:22 [收藏]

    5月12日的四川汶川大地震，讓遠在1500多公里外北京的很多人也感受到了震動(dòng)。雖然北京的震動(dòng)與震中所在地汶川相比微不足道,但是仍有眾多的目光聚焦在了奧運場(chǎng)館的抗震安全性上面，而國家體育場(chǎng)(“鳥(niǎo)巢”)照例是焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。不過(guò)很快，我們都聽(tīng)到了來(lái)自鳥(niǎo)巢工程總指揮的明確答復，鳥(niǎo)巢可以抗8級地震。



    　　到底什么樣的設計保證了鳥(niǎo)巢的抗震級別？發(fā)生突發(fā)事件后，內部觀(guān)眾的安危又將如何保證？



    　　國家體育場(chǎng)有限責任公司副總經(jīng)理張恒利在接受本報記者專(zhuān)訪(fǎng)時(shí)，揭開(kāi)了鳥(niǎo)巢的設計玄機。



    　　“鋼土分離”保安全



    　　“鳥(niǎo)巢在防震方面最有保障的設計，就是鋼結構和混凝土的脫離”，張恒利告訴記者。他所指的，即是鳥(niǎo)巢外部的鋼結構和內部碗狀看臺的混凝土結構在力學(xué)上的脫離。



    　　其原理在于，在地震發(fā)生時(shí)，鋼結構和混凝土結構的震動(dòng)頻率會(huì )產(chǎn)生差異，如果兩者在結構上存在聯(lián)結，由于各方伸縮的程度不同，互相牽扯就很容易造成破壞，“其后果難以控制”。



    　　出于同樣的原理，從表面上看來(lái)連貫一體的看臺，也從結構上分成了6個(gè)部分。如果如此大規模的看臺保持一體，地震發(fā)生時(shí)，其整體的協(xié)動(dòng)就會(huì )在內部產(chǎn)生比較大的硬力，造成毀滅性的破壞。



    　　而將其分割成6個(gè)單獨的部分后，即使地震發(fā)生時(shí)各部分震動(dòng)頻率不同，不同的區域可以自行移動(dòng)，其中的能量就得以分解，分塊釋放。



    　　對于外部的鋼結構，張恒利介紹說(shuō)，作為一個(gè)單體結構，其自重比較大，對于鋼材的要求非常高。出于防震和安全的需要，鋼材既要有一定的硬度，也要有一定的可塑性。因此，鳥(niǎo)巢采用了名為Q460EZ35的鋼材。



    　　據以往的資料顯示，“460”指的是鋼材的強度，它表明鳥(niǎo)巢在承受最大460兆帕的外力后，依然可以保持原有形狀，從強度上是普通鋼材的兩倍；“E”指的是負40度的沖擊韌性指標，這表明此鋼的韌性十足；而“Z35”則表明鳥(niǎo)巢鋼材的性能是最高級的。因此可以說(shuō)，這種鋼材正符合了鳥(niǎo)巢的要求，集剛強和柔韌于一體。



    　　張恒利向記者介紹，針對外部的鋼結構，設計方都通過(guò)計算機進(jìn)行過(guò)大震和中震的模擬，得出的結論都是這些地震不會(huì )對建筑造成破壞，“這就意味著(zhù)，都是在確保安全的情況下才實(shí)施這種方案的?！?br />


    　　8分鐘完成疏散



    　　張恒利認為，鳥(niǎo)巢這樣一個(gè)大型場(chǎng)館，在突發(fā)事件的應急方面，最重要的一個(gè)任務(wù)就是把人流疏散出去。



    　　而鳥(niǎo)巢的設計方案,正是考慮了如何以最快速度疏散人流。據介紹，鳥(niǎo)巢的看臺分為上、中、下三層，場(chǎng)館一共可以容納91000人，因此每一層大約有3萬(wàn)人。其中的妙處在于，每一層的疏散通道都是獨立的，人流沒(méi)有形成交叉，“這就意味著(zhù)它的疏散速度只相當于一個(gè)三萬(wàn)人的體育場(chǎng)”。



    　　在理想的狀態(tài)下，根據人流量的設計，將體育場(chǎng)中的人員全部撤出需要8分鐘。據張介紹，國家對于建筑物的人流疏散具有強制標準，有明確規定在遭遇突發(fā)事件時(shí)，人員必須在某一時(shí)間之內撤離。



    　　除了獨立的疏散系統，完善的標示系統也縮短了疏散時(shí)間。鳥(niǎo)巢場(chǎng)內標示的路線(xiàn)都是直線(xiàn)，是最短距離，這就意味著(zhù)沒(méi)有路徑上的浪費。



    　　另外，鳥(niǎo)巢的檢票系統設置在距體育場(chǎng)主鋼結構30米至50米之外，之間有一片空地。在緊急情況下，幾乎每一個(gè)鋼結構的空隙都可以作為出口進(jìn)行疏散。疏散通道數量上的保證也是疏散能力提高的一個(gè)主要原因。



    　　雖然張恒利對記者信心十足地表示：“國家的標準已經(jīng)非常高了，我認為我們撤離的標準還要高于它，在這方面擔心是沒(méi)有任何必要的?！?br />


    　　但是，鳥(niǎo)巢設計聯(lián)合體成員??北京市建筑設計研究院信息中心主任，同時(shí)也是北京奧組委安全顧問(wèn)的金磊對記者表示，這個(gè)8分鐘完成疏散的說(shuō)法是在理想狀況下才能實(shí)現的，“然而如何應對突發(fā)事件中，人們的恐慌和失序”？



    　　張恒利也承認，如果出現突發(fā)事件，預案的一個(gè)主要針對點(diǎn)就是人群的恐慌，以及硬件設施是否會(huì )出現問(wèn)題。



    　　對此，他們對于處在鳥(niǎo)巢東側的疏散區進(jìn)行了極端情況下的計算機模擬測試。這塊區域由于相對狹窄，而成為了鳥(niǎo)巢相對薄弱的地方。他表示，計算機模擬了在人員最密集、出現最極端情況下的情況，被證明也是安全的。



    　　他透露說(shuō)，鳥(niǎo)巢目前已經(jīng)制定針對奧運會(huì )期間的突發(fā)事件應急預案。不過(guò)同時(shí)，由于工作人員仍然沒(méi)有完全到位，目前還沒(méi)有在鳥(niǎo)巢內部做過(guò)任何突發(fā)事件處置演練。

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