1.工程背景、评估目的
国际WQ中心位于珠海市横琴新区,该建筑设计时间为2014年11月,自2014年12月开始施工,并于2015年9月25日竣工,竣工后已投入使用。该中心钢结构屋盖由环形外屋盖和椭圆形中心屋盖两部分组成,环形外屋盖为金属屋盖,中心屋盖为膜屋盖。外屋盖采用钢框架结构,屋盖平面投影呈圆环状,外环接近圆形,直径约118.5 m,内环为椭圆形,长轴约67 m,短轴约52 m;外屋盖为坡屋面,由内环向外环倾斜,内环结构顶部标高约18.7 m,外环结构顶部最高处约17.3 m,最低处约15.5 m。中心屋盖采用弦支穹顶结构,平面投影呈椭圆形,长轴约72 m,短轴约58.6 m,结构体系由上部单层管结构壳体、撑杆、下部空间索体结构组成,最厚处约3.6 m。中心屋盖上弦箱梁底部焊有变截面小立柱,小立柱通过销轴连接于外屋盖径向环梁端部。
2017年8月23日,该中心钢结构屋盖工程遭受“天鸽”强台风袭击,致使附着于主钢结构上的部分屋面板破损、部分膜面出现裂缝和破损;建设单位已对该中心受损的金属屋面、膜屋面进行了拆除。该中心的整体外观及屋面损伤情况如图8.4.4-1所示,风灾发生后室内现场外观如图8.4.4-2所示。
在风灾后的重建恢复阶段,委托方需要通过对该中心钢结构屋盖结构受损部分进行现场检测、检查、评估,为该工程的后续处理及修复提供依据。
图8.4.4-1 建筑物的整体损伤外观
图8.4.4-2 风灾发生后室内现场外观
2.现场检测评估工作
技术人员结合该建筑物设计单位提出的技术要求及相关工程资料,现场对该建筑物进行了详细检测检查,主要完成的工作如下:
(1)中心屋盖构件变形观测。本次对该中心屋盖结构的变形进行了测量,测点位置为下弦拉索与中心屋盖内环连接处耳板底部、下弦拉索与中心屋盖近外环连接耳板底部。测点观测位置如图8.4.4-3~图8.4.4-5所示。
图8.4.4-3 中心屋盖变形测点位置示意图
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图8.4.4-4 中心屋盖近外环测点位置
图8.4.4-5 中心屋盖近内环测点位置
测量结果表明,检测的16个中心屋盖张弦梁两端的高差为330.7~672.0 mm,实际整体竖向位移为41.1~161.7 mm,与计算得到的理论整体竖向位移值偏差在-97.13~23.95 mm之间。
(2)钢结构构件及节点外观检查。本次现场对该中心屋盖及外屋盖构件及连接节点等进行了普查。检测结果表明,该中心屋盖与外屋盖的连接节点的节点连接板、销轴、向心关节轴承等外观完好,未见明显松动、变形及损伤;该中心屋盖径向主钢梁、撑杆外观完好,未见明显变形及损伤,中心屋盖内环梁及外环梁未见明显变形,部分构件局部存在锈蚀现象;该中心屋盖的腹杆与钢梁连接节点、腹杆与拉索连接节点的板件、螺栓外观完好,未见明显松动、变形及损伤;外屋盖主次梁构件、主次梁连接节点处板件、螺栓外观完好,未见明显松动、变形及损伤;该中心的外玻璃幕墙立柱与屋盖连接节点的连接板、螺栓外观完好,未见明显松动、变形及损伤。
(3)主结构拉索检查。本次现场对该中心屋盖的下弦拉索、交叉索及斜向撑杆进行了检查。检查结果表明,该中心屋盖的下弦拉索、交叉索、斜向撑杆外观完好,未见断裂、腐蚀现象。
(4)屋面围护结构检查。该中心的外屋盖钢屋面部分区域存在撕裂、脱落,目前正在拆除;部分中心屋盖的膜屋面存在撕裂、损毁,目前已完成拆除。
3.评估结论及处理建议
受台风影响,对该中心钢结构屋盖受损结构的评估结论及建议如下:
(1)变形测量结果表明,该中心钢结构屋盖的中心屋盖目前的变形与理论整体竖向位移值偏差不显著。
(2)该中心的外屋盖与玻璃幕墙立柱连接节点基本完好;外屋盖主、次梁构件及连接节点基本完好;外屋盖与中心屋盖连接节点基本完好;中心屋盖径向主梁、内环梁、外环梁及立柱基本完好;中心屋盖腹杆及连接节点基本完好;下弦拉索、交叉索、斜向撑杆及连接节点基本完好;外屋盖金属面板发生撕裂损坏。
(3)根据以上部位的检查结果,该中心的中心屋盖的膜屋面及外屋盖的金属屋面灾后破坏等级为中等破坏。
根据检测评估结果,建议对该中心的外屋盖损坏的金属屋面进行更换处理,对中心屋盖的膜屋面进行更换处理,对存在锈蚀的其他结构构件进行修复处理。
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