結(jié)構(gòu)專業(yè)-設(shè)計特點

FAST反射面具有四大特點。一、尺度巨大，口徑500米、面積是美國望遠鏡的2.5倍。二、主動變位，反射面在工作時，能實時調(diào)整形態(tài)，在觀測方向形成300米口徑瞬時拋物面以匯聚電磁波，這完全不同于美國固定反射面望遠鏡。三、超高精度，作為天文望遠鏡，精度需達到毫米級。四、邊界復(fù)雜，工程位于地質(zhì)、地貌復(fù)雜的喀斯特洼地。

基于上述特點，望遠鏡的建造凸顯三大技術(shù)難題：1、適應(yīng)復(fù)雜山區(qū)地形、具有主動變位功能的超大型射電望遠鏡反射面支承系統(tǒng)；2、超大型復(fù)雜空間結(jié)構(gòu)工程應(yīng)滿足望遠鏡毫米級精度要求；3、復(fù)雜地形、地貌條件下超大型結(jié)構(gòu)建造。

復(fù)雜結(jié)構(gòu)研究院完成了FAST項目主動反射面主體支承結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作。在完成設(shè)計的同時，通過科技攻關(guān)，取得以下創(chuàng)新性成果，解決了FAST主動反射面主體支承結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造和安裝的關(guān)鍵技術(shù)問題，為FAST建造提供了可靠的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)保障。

1、提出適應(yīng)山區(qū)復(fù)雜地形的圈梁支承形式和新型支座；

2、與天文臺、加工單位共同提出適應(yīng)主動變位的索網(wǎng)節(jié)點；

3、提出索網(wǎng)形態(tài)分析的目標(biāo)位形初應(yīng)變補償法；

4、與天文臺共同提出高應(yīng)力幅索網(wǎng)疲勞技術(shù)指標(biāo)和加工制作要求；

5、提出基于敏感性分析的精度控制方法，從索網(wǎng)邊界、索長、安裝三個方面實現(xiàn)索網(wǎng)滿足觀測精度要求；

6、提出一種適用于山地地形的“邊線延伸”建模方法；

7、進行考慮山地地形的結(jié)構(gòu)抗震分析，首次在大跨空間結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用；

8、構(gòu)建全生命周期的BIM系統(tǒng)；

9、進行反射面板連接機構(gòu)布置的拓?fù)鋬?yōu)化，成果被天文臺采用；

10、進行促動器事故和過載分析分析，成果被天文臺用于促動器定型；

11、進行斷索分析，確保極端工況下的結(jié)構(gòu)安全。

經(jīng)董石麟院士、聶建國院士等專家鑒定，項目成果達到國際領(lǐng)先水平。同時獲得2015年中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會科學(xué)技術(shù)獎唯一特等獎。

北京市建筑設(shè)計研究院股份有限公司通過FAST的工程創(chuàng)新與實踐，提升了中國工程建造和設(shè)備制造的水平，整合了產(chǎn)業(yè)鏈的上下游。FAST項目的研究成果也推廣應(yīng)用于多項國家重點工程，經(jīng)濟社會效益顯著。