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“冰絲帶“這類(lèi)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(kāi)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(lái)的深刻的印象。
國(guó)際奧委會(huì)主席·托馬斯巴赫如是說(shuō)：“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(wàn)平方米，可容納約12000名觀眾。“冰絲帶”的設(shè)計(jì)理念來(lái)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(guò)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(wàn)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(guò)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(lái)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(lái)說(shuō)，隨著晶粒的變小，鐵和鋼會(huì)變得越來(lái)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(chēng)為G值、GS或粒徑）。晶粒越小，晶粒度越大。將鋼材切割出來(lái)，埋在樹(shù)脂中，進(jìn)行表面拋光，并進(jìn)行浸蝕后，可以通過(guò)顯微鏡觀察的方式確定其晶粒度。
過(guò)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(guò)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(hù)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(wàn)計(jì)的鋼部件大多數(shù)都要通過(guò)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(lái)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(lái)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(lái)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。