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8日8日晚，在北京奧運會開幕式上，隨著體操王子李寧“飛天”點燃主火炬，那一刻世界的目光全都聚焦在承載圣火的主火炬塔上。
這是一座高達30余米的骨架蒙皮結(jié)構(gòu)建筑，造型獨特，加上“鳥巢”自身支撐骨架的高度，塔頂實際高度達到了近百米。
相比“鳥巢”四周空曠的環(huán)境，這樣的高度自然會帶來十分強大的風載荷，加之整個奧運賽程長達18天，為了確保主火炬塔安然屹立，必須掌握其風載荷情況。然而主火炬塔形狀酷似卷起的膠片，外形十分復雜，現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)載荷規(guī)范沒有可供參考的體形系數(shù)，導致主火炬塔的結(jié)構(gòu)主體設(shè)計和外蒙皮設(shè)計缺乏可靠的風載荷參照數(shù)據(jù)。為此，必須通過風洞試驗，準確掌握主火炬塔的風載體型系數(shù)，為結(jié)構(gòu)設(shè)計提供精確有力的依據(jù)。
重任落在了總裝駐川某基地科研人員的肩上。因為，這里有亞洲最大的風洞群，有一流的試驗技術(shù)手段和優(yōu)秀的科研人才隊伍，空氣動力學綜合試驗研究能力居亞洲之首。
2007年底，受北京奧運會主火炬塔設(shè)計部門委托，基地承擔了主火炬塔抗風設(shè)計風洞試驗任務。
主火炬塔的設(shè)計和造型是北京奧運會的核心機密之一，為了圓滿完成任務，該基地從精心挑選參試人員入手，確保每個環(huán)節(jié)萬無一失。所有參試人員都是來自于風洞試驗一線的優(yōu)秀科技干部。
這看似平常的風洞試驗任務，卻蘊涵著諸多技術(shù)難題。
首當其沖的就是模型設(shè)計。由于主火炬塔是復雜的卷曲弧面，風洞試驗難度十分大。要獲取最準確的測力測壓數(shù)據(jù)，必須選用最恰當?shù)脑囼災Ｐ停壤蠡蛱《茧y以滿足試驗要求。參試科研人員運用空氣動力學數(shù)值計算技術(shù)手段，對各種比例的試驗模型進行分析計算，最終確定為理想狀態(tài)下的1:15縮比模型，并采用分塊數(shù)控加工然后拼裝的方法，成功利用7個鋼聯(lián)接塊將16個鋁曲板聯(lián)接成一個整體，保證了模型外形的準確性。與飛行器和其他建筑物的誕生過程一樣，是風洞，為最終確定主火炬塔的總體布局結(jié)構(gòu)設(shè)計頒發(fā)了“準生證”。
克服了模型設(shè)計難題后，還要破解自然風對主火炬塔的“侵襲”。參試人員考慮到每一個可能產(chǎn)生影響的細微環(huán)節(jié)，風洞試驗中，他們不但根據(jù)不同風向安置了長12米、高2米的體育場模型，甚至還保留了體育場周邊的大量建筑模型，真實模擬了主火炬塔周邊的風環(huán)境。為了獲得精確的試驗參數(shù)，科研人員沿16個主要風向，在厚度僅20毫米的卷疊狀主火炬塔模型內(nèi)外表面，均勻布置了300多個測壓點。然而，這并不是一勞永逸的工作，每改變一次試驗狀態(tài)，就要全部吊裝試驗模型和主體建筑物模型，還要在300多個測壓點重新布置傳感器，任務量十分繁重。
科研人員克服時間緊任務重的困難，堅守在風洞內(nèi)24小時連續(xù)奮戰(zhàn)，先后完成主火炬塔試驗模型豎直、平放各種狀態(tài)下的內(nèi)外表面測壓、整體測力和煙流試驗等各類風洞試驗60余次，成功解決了主火炬塔總體布局設(shè)計、模擬設(shè)備的風環(huán)境、橫風向共振影響等諸多技術(shù)難題，為主火炬塔主體抗風設(shè)計提供了大量科學準確的風洞試驗數(shù)據(jù)。
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