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技术助推科学探索 匠心打造精品工程

发布时间:2022年12月29日

科学的进步是人类探索自然和宇宙的基础。

位于北京怀柔科学城的高能同步辐射光源(HEPS)整体建筑形似一个放大镜,寓意为探测微观世界的利器,HEPS作为国家“十三五”重大科技基础设施,由国家发展改革委立项支持、中国科学院高能物理研究所承担建设。建设落成后,将为基础科学和工程科学等领域原创性、突破性创新研究提供重要支撑平台,对于推动科学技术发展的广度和深度有着不可比拟的影响。

 

技术的发展是支撑科学探索的利器。如何将HEPS打造成精品工程,辅助科学探索前进的脚步?

在双曲设计中,双向弯曲过大导致面板无法安装、屋面板侧向偏移较大导致面板柔韧性要求严苛、双向弯曲导致面板中部出现橘皮效应等是比较常见的问题。

长期温度应力作用下屋面板局部撕裂造成漏水

板宽方向高差过大影响锁扣咬合力,达不到抗风要求

 

HEPS的三维曲面设计,具有多曲度、多坡度、小半径弯弧、交界面众多等特点,是具有代表性的超大面积封闭环形金属屋面施工。基于此,屋墙面系统必须完全吸收钢结构误差、实现屋墙面板对钢结构的精准顺滑覆盖,才能达到预期的美观度、防风揭及防水效果。

弯弧直立锁边屋面示意图

 

预判潜在的问题,制定解决预案,是技术发挥实力的主舞台。

首先,利用全站仪,对钢结构的高差、角度、水平位置进行测量,通过BIM及犀牛技术,进行三维建模,核算误差,以毫米级精度设计、控制每一根檩条的角度、孔位、标高法线,以实现屋(墙)面板与固定座的紧密咬合。

随后,通过建模放样得到三维的屋面板线,以典型部位进行分析,得到屋面板的真实水平曲线;根据双曲面曲率,计算出屋面板的纵向及横向的弯曲及高差情况。在得到所有区域的屋面板数据后,判断并验证屋面板实施的可行性,在不满足要求的位置进行调整,以达到设计要求。

 

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