開合屋頂、尤其是大型開合屋頂比固定屋頂在技術(shù)有很多特殊的問題，必須慎重對(duì)待。如：多種工況狀態(tài)下的風(fēng)荷載、雪荷載、地震作用以及特有荷載評(píng)估與選擇，屋頂行走部分及軌道設(shè)計(jì)，屋頂運(yùn)行故障檢測及排除措施，屋頂?shù)谋O(jiān)控與案例保障系統(tǒng)設(shè)置等。為了經(jīng)濟(jì)安全，可動(dòng)結(jié)構(gòu)構(gòu)造應(yīng)簡單并盡量輕型化；屋頂開啟或關(guān)閉過程一般控制在20－25分鐘，為盡量減少?zèng)_擊力，應(yīng)控制開始或停止時(shí)間在1－2分鐘；應(yīng)裝置地震
傳感器和風(fēng)速儀，當(dāng)超過特大風(fēng)速和地震
強(qiáng)度時(shí)，開關(guān)系統(tǒng)應(yīng)能判別，以調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)不會(huì)超載；屋頂應(yīng)按裝電視攝像及超聲波傳感系統(tǒng)，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障原因；控制裝置設(shè)計(jì)應(yīng)有富余，當(dāng)裝置的任何部分失靈時(shí)不至于整個(gè)系統(tǒng)失靈，為此應(yīng)用一種雙控制系統(tǒng)，既能自動(dòng)也能手動(dòng)；在開合功能失靈時(shí)，應(yīng)能保障整個(gè)屋蓋結(jié)構(gòu)的安全。在已建成的開合結(jié)構(gòu)中不乏打開合不上、合上打不開了的例子，更有一些開合結(jié)構(gòu)因開合功能故障最終不得不改為固定屋蓋。說明開合屋頂確定是一種技術(shù)性很強(qiáng)的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)設(shè)計(jì)和施工都有很高的要求。中國北京已建的三個(gè)開合屋頂：國家電力大樓投入使用已近四年，北京天亞花園投入使用已近三年，這三個(gè)開合屋頂雖然也學(xué)習(xí)和參考了國外一些經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)，但主要還是中國的工程結(jié)合中國國情和工程實(shí)際加以創(chuàng)造、開發(fā)、改進(jìn)，這說明我們已掌握了中、小開合屋頂技術(shù)。
四、 案例
1.加拿大多倫多天空穹頂（Sky Dome Canada）建筑師：Rod Robbie,工程師：C.M.Allen
加拿大多倫多天空穹頂（Sky Dome Canada）1989年建成，它是世界上第一座采用現(xiàn)代驅(qū)動(dòng)技術(shù)大型開合
金屬屋頂，直徑208m，高度86m，開合面積31525m2關(guān)閉時(shí)間20分，開合屋頂由4塊懷蓋組成，第4號(hào)屋蓋是固定的，第2號(hào)屋蓋和第3號(hào)屋蓋可水平移動(dòng)，第1號(hào)屋蓋可旋轉(zhuǎn)180度，賽場開啟率100%，座位開啟率91%，設(shè)計(jì)允許每年開合200次，建成后最初3年開合300次以上，許多都是在場內(nèi)舉辦活動(dòng)時(shí)進(jìn)行開合，按使用情況看，可以達(dá)到100年的設(shè)計(jì)有效壽命。
2、日本海洋穹頂（Ocean Dom）
建筑師：Kobe Shipyard￡Machinery Works Mitsubishi Heavy Indusries Ltd.
結(jié)構(gòu)師：Mitsubishi Heavy Indusries Ltd.
關(guān)閉時(shí)間:10分鐘，高度38m，開合屋頂面積：22726m2，鋼網(wǎng)格屋頂結(jié)構(gòu)，屋面材料：
鈦板+特氟隆，1993年建成。開合屋頂由4塊獨(dú)立的拱形板組成，矢跨比為0.21，開啟時(shí)，中央兩塊拱形板分別向兩相反方向平等平行移動(dòng)，并與其相鄰的拱形板重疊，兩組兩塊重疊的拱形板再向兩相反方向平行移動(dòng)至開啟終點(diǎn)。安裝了風(fēng)速表，所測量的風(fēng)速傳送給中心控制室，防止強(qiáng)風(fēng)損害。安裝了地震儀，如果發(fā)生了地震，地震儀指令取消屋頂開合。
3.美國西雅圖新太平洋西棒球場(New Pacific Northwest Baceball Park)
建筑師：美國NBBJ公司，建成時(shí)間：1999年，跨度200m屋頂面積40470m2，閉合時(shí)間：20分鐘。
4.美國威斯康星州火米勒運(yùn)動(dòng)場(Miller Park)(圖13、14)。結(jié)構(gòu)師：Jobn Hewitt.John T Rboerts.Surinder Mann
疊放扇形屋頂，扇形
平面直線邊長180m，旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，關(guān)閉時(shí)間10分鐘，屋面材料為特氟隆，2001年建成。
五、 開合屋頂結(jié)構(gòu)的荷載
開合屋頂作為一種特殊建筑結(jié)構(gòu)，除具有常規(guī)荷載和作用之外，還具有特殊荷載。常規(guī)荷載和作用：恒荷載、風(fēng)荷載、使用荷載、地震作用和
溫度作用等。特殊荷載：開合屋頂啟動(dòng)、剎車荷載，軌道荷載(開合屋頂運(yùn)動(dòng)時(shí)因軌距和軌位的誤差、軌道和軌道接頭不平等引起的荷載)，結(jié)構(gòu)
變形作用導(dǎo)致的荷載等。開合屋頂是一種動(dòng)態(tài)建筑，和普通表態(tài)建筑不同，不是一種狀態(tài)的荷載，而是多種狀態(tài)下的荷載：全開、全閉、半開、部分開閉等�？繒r(shí)的靜態(tài)荷載，屋頂開合時(shí)的動(dòng)態(tài)荷載等。這些都和開合屋頂?shù)氖褂霉δ�、地理位置、使用條件、規(guī)模大小等因素相關(guān)，我國地域廣大、氣候復(fù)雜，評(píng)估選擇這些荷載除了要參考國外有關(guān)文獻(xiàn)之外，還要結(jié)合國情和實(shí)際工程，研究、試驗(yàn)確定。
以風(fēng)荷載而論：開合屋頂在全開、半開、全閉、運(yùn)動(dòng)等狀態(tài)下的最大風(fēng)荷載是不同的，有下列三種形式來確定最大設(shè)計(jì)風(fēng)荷載：1.結(jié)構(gòu)能抵搞全部狀態(tài)的最大風(fēng)荷載，2.結(jié)構(gòu)能抵抗一種狀態(tài)的最大風(fēng)荷載，3.結(jié)構(gòu)能抵抗幾種狀態(tài)的最大風(fēng)荷載。顯然1.種很安全，但經(jīng)濟(jì)性不好，特殊重要工程采用；2.種3.種的經(jīng)濟(jì)性好或較好，但也要充分論證、研究和試驗(yàn)，確保其它狀態(tài)下的安全前提下采用。按建筑使用功能開合屋頂常規(guī)狀態(tài)有三種：1.正常條件下全開，特殊條件全閉，如自然草坪的足球場；2.正常條件全閉，特殊條件全開，如蘭球館；3.其它：例如屋頂游泳池，冬天全閉、夏天全開，通風(fēng)開合屋頂，室內(nèi)的人很多全開或部分開、室內(nèi)的人很少全閉或部分閉等。按不利氣候條件開合屋頂在�？课恢玫拈_閉狀態(tài)有三種：1.大風(fēng)、大雪超過限時(shí)全開。例如我國南方冬天無雪、不
采暖、在無臺(tái)風(fēng)地方可考慮冬天 全開；我國北方夏天氣溫高、在無臺(tái)風(fēng)地方可考慮夏天全天；2.大風(fēng)、大雪超過限值時(shí)全閉。例我國沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)多、可考慮有臺(tái)風(fēng)季節(jié)全閉；我國北方冬天有大雪、要采暖可考慮冬天全閉；3.其它：例如自然通風(fēng)型的開合屋頂在“非典”流行期、可考慮全開或部分開；其它期間、可考慮全閉或部分閉等。總之，要根據(jù)國情、地情、實(shí)際工程情，充分論證、研究、試驗(yàn)后綜合選定開合屋頂?shù)母鞣N工況和狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)。參照文獻(xiàn)二將開合屋頂?shù)娘L(fēng)荷載、雪荷 載、地震作用的設(shè)計(jì)要點(diǎn)列于表1.2.3.以供參考。
到目前為上我國還沒有建造過復(fù)雜大型開合屋頂，現(xiàn)代大型開合屋頂是集建筑、結(jié)構(gòu)、機(jī)械、控制等諸多方面的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，借鑒技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，把多學(xué)科有機(jī)地組合起來，借北京舉辦世界奧運(yùn)會(huì)良機(jī)，攻“鳥巢”開合屋頂?shù)募夹g(shù)難題，實(shí)現(xiàn)大型開合屋頂“零”突破，開拓開合屋頂應(yīng)用，勢必推動(dòng)我國開合屋頂建筑與技術(shù)的迅速發(fā)展。
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