鸟巢的结构赏析
鸟巢建筑方案分析
鸟巢建筑方案分析鸟巢是中国北京奥林匹克公园的一座标志性建筑,也是2008年北京奥运会的主要场馆之一。
它由瑞士建筑师雅各布·赫尔茨和中国建筑师李兴钢设计,于2003年开始建设,于2008年竣工。
鸟巢的设计方案将传统建筑与现代科技相结合,以其独特的外观和先进的结构而闻名于世。
鸟巢的造型灵感源自于中国古老的陶瓷艺术,设计师在建筑立面上运用了象征中国传统文化和奥运会精神的红色和金色元素。
整个建筑的外观像是一只巨大的鸟巢,而建筑内部的结构则像是一张张细细交错的网,给人一种流畅而有序的感觉。
这种独特的设计使得鸟巢成为了一个既能容纳大量观众又能保持良好视线的理想场馆。
鸟巢的建筑结构采用了现代科技的先进技术和材料,使得整个建筑结构既坚固又稳定。
建筑外立面使用了不锈钢材料,不仅增加了建筑的美观性,还提高了其抗风力和抗震能力。
而内部的立柱和桁架则使用了高强度的钢材,确保了建筑的整体稳定性。
此外,鸟巢的建筑结构还采用了钢筋混凝土和预制构件等先进技术,通过精确的计算和精细的施工工艺,确保了建筑的安全性和耐久性。
鸟巢的建筑方案还注重了环保和能源节约。
建筑的外部立面设计采用了空气孔结构,使得建筑在不同季节能够自然通风,减少了空调系统的使用。
建筑内部的空调系统和照明系统也使用了节能设备和技术,降低了能源消耗。
此外,鸟巢的建筑设计还注重了水资源的节约和循环利用,建筑内部的雨水收集系统可以收集和利用雨水供给建筑的灌溉和清洁用水。
总的来说,鸟巢的建筑方案是一个成功的设计典范。
它将传统文化和现代科技相结合,创造了一个独特而实用的建筑。
鸟巢不仅在外观上令人印象深刻,还在结构和功能上表现出色。
它不仅是一个世界级的体育场馆,同时也成为了人们熟知的北京地标之一。
鸟巢的建筑方案不仅体现了中国建筑的创新和进步,还向世界展示了中国作为一个大国的自信和实力。
鸟巢结构解析1101101-05张佳
国家体育馆——鸟巢之结构分析说明1101101-05 张佳一、结构概况结构名称:国家体育场设计师:赫尔佐格、德梅隆与李兴刚二、结构简介:从形式上讲:钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构。
从材料上讲:看台地下1层为混凝土结构,地上7层为钢筋混凝土框架,体育馆的外部为钢结构,体育馆屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构。
从结构体系上讲:体育馆的混凝土看台为剪力墙结构。
(是用钢筋混凝土墙板来代替框架结构中的梁柱,能承担各类荷载引起的内力,并能有效控制结构的水平力,这种用钢筋混凝土墙板来承受竖向和水平力的结构称为剪力墙结构)看台钢筋混凝土结构—————————混凝土结构剪力墙结构————————外部框架钢结构点的焊接。
结构分析:鸟巢主结构的布置图构成整体结构的主桁架立面展开图。
在鸟巢的主桁架的结构设计中,多采用了三角形稳定结构支撑。
鸟巢顶部主结构平面图每个大跨度的主桁架通过之间的契合,搭建并通过与立面此结构、顶面次结构形成大跨度的空间结构体系。
鸟巢顶部平面结构鸟巢构建时所搭建的临时支撑Array框架三、归纳总结:专家评价:中国工程院院士关肇邺评价说,这个建筑没有任何多余的处理,一切因其功能而产生形象,建筑形式与结构细部自然统一。
基本情况:体育场外壳:采用可作为填充物的气垫膜,使屋顶达到完全防水的要求,阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。
比赛时,看台是可以可以通过多种方式进行变化的,可以满足不同时期不同观众量的要求,奥运期间的20,000个临时座席分布在体育场的最上端,且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。
入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。
屋顶:滑动式的可开启屋顶是体育场结构中必可少的一部分。
当它合上时,体育场将成为一个室内的赛场。
如同一个容器的盖子,不管屋顶是闭合还是开启,它都是建筑物的基本组成部分。
除了一些特定的结构需要外,可开启屋顶的结构基本上也是一个网络状的架构,装上充气垫后,成为一个防水的壳体。
鸟巢结构分析
鸟巢顶部主 结构平面图
每个大跨度 得主桁架通过 之间得契合,搭 建并通过与立 面此结构、顶 面次结构形成 大跨度得空间 结构体系。
鸟巢顶 部平面 结构
鸟巢构建 时所搭建得 临时支撑框 架
大家应该也有点累了,稍作休息
大家有疑问的,可以询问和交流
混凝土结构 —————————
剪力墙结构
——————— —
外部框架
钢结构
外部钢结构节 点得焊接。
整个建筑通过巨型网状结构联系,由结构得组件相互支撑, 内部没有一根立柱。
结构分析:
鸟巢主结构得布置图
构成整体 结构得主桁 架立面展开 图。
在鸟巢得
主桁架得结 构设计中, 多采用了三 角形稳定结 构支撑。
鸟巢结构分析
结构:
从形式上讲: 钢结构形成整体得巨型空间马鞍形钢 桁架编织式“鸟巢”结构。
从材料上讲: 瞧台地下1层为混凝土结构,地上7层 为钢筋混凝土框架 ,体育馆得外部为钢 结构,体育馆屋顶钢结构上覆盖了双层 膜结构。
从结构体系上讲: 体育馆得混凝土瞧台为剪力墙结 构。(就是用钢筋混凝土墙板来代替框架 结构中得梁柱,能承担各类荷载引起得 内力,并能有效控制结构得水平力,这 种用钢筋混凝土墙板来承受竖向与水平 力得结构称为剪力墙结构 )
对“鸟巢”工程结构体系的讨论分析
对“鸟巢”工程结构体系的讨论分析班级:土木091 学号:200951395139 姓名:邵帅完成时间:12-10一,工程概况国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部,为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。
工程总占地面积21公顷,建筑面积258,000㎡。
场内观众坐席约为91000个,其中临时坐席约11000个。
举行奥运会、残奥会开闭幕式、田径比赛及足球比赛决赛。
奥运会后将成为北京市民广泛参与体育活动及享受体育娱乐的大型专业场所,并成为具有地标性的体育建筑和奥运遗产。
工程±0.000标高相对于绝对标高为43.500m,钢结构屋盖呈双曲面马鞍型,南北向结构高度为40.746m,东西向结构高度为67.122m。
屋顶主结构均为箱型截面,上弦杆截面基本为1000mm×1000mm,下弦杆截面基本为800mm×800mm,腹杆截面基本为600mm×600mm,腹杆与上下弦杆相贯,屋顶矢高12.000m。
竖向由24根组合钢结构柱支撑,每根组合钢结构柱由两根1200mm×1200mm箱型钢柱和一根菱形钢柱组成,荷载通过它传递至基础。
立面次结构截面基本为1200mm×1000mm,顶面次结构截面基本为1000mm×1000mm。
钢结构现场组拼、安装精度要求高,精度控制实现难度大。
中文名称:国家体育场外文名称:National Stadium类别:主体钢结构地点:北京奥林匹克公园竣工时间:2008年06月28日建筑面积:25.8万平方米建筑高度:69米座位数量:固定80000个,临时座位数11000个建筑造价:34亿元人民币设计者:皮埃尔·德梅隆,李兴刚,赫尔佐格二、特点分析国家体育场工程为特级体育建筑,大型体育场馆。
主体结构设计使用年限100年,耐火等级为一级,抗震设防烈度8度,地下工程防水等级1级。
工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长333米、体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。
鸟巢结构分析
玻璃:透明、美观、易于清洗和维护
木材:环保、自然、易于加工和安装
塑料:轻质、耐腐蚀、易于成型和加工
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钢结构:承受重力、风荷载、地震荷载等
鸟巢结构:由钢结构和膜结构组成
膜结构:承受张力、压力、剪力等
鸟巢的受力特点:钢结构和膜结构相互配合共同承受各种荷载
稳定性测试:通过风洞试验和地震模拟试验验证鸟巢的稳定性
混凝土:强度高、耐久性好、防火
钢结构:高强度、耐腐蚀、抗震性能好
木材:环保、自然、易于加工
玻璃幕墙:透光性好、保温隔热、易于清洁
塑料:轻质、耐腐蚀、易于成型
混凝土:强度高、耐久性好、易于施工
橡胶:弹性好、耐磨、耐老化
钢结构:高强度、耐腐蚀、抗震性能好
膜结构:轻质、透光、隔热、隔音
混凝土:高强度、耐久性、防火性能好
稳定性应用:鸟巢的稳定性设计为体育场馆、展览馆等大型建筑提供了参考
鸟巢结构:由钢结构和膜结构组成具有高强度和轻量化的特点
稳定性原理:通过钢结构和膜结构的相互作用实现结构的稳定性
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抗震设计:采用抗震设计提高结构稳定性
鸟巢结构:钢结构为主混凝土为辅
抗震性能:具有良好的抗震性能能够抵抗地震带来的破坏
钢索施工:采用高强度钢索确保结构的稳定性和美观性
照明系统施工:采用高效节能的照明系统确保鸟巢的照明效果和节能环保
绿化施工:采用多种植物确保鸟巢的绿化效果和生态平衡
木材:环保、自然、保温
塑料ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轻量化、耐腐蚀、易加工
橡胶:弹性好、耐磨、耐老化
钢结构:高强度、轻量化、耐腐蚀
【“鸟巢”建筑特点及景观特点浅析】鸟巢的建筑特点
【“鸟巢”建筑特点及景观特点浅析】鸟巢的建筑特点国家体育场高低起伏变化的外观设计缓和了建筑的体量感并赋予了戏剧性和具有震撼力的形体。
国家体育场的形象完美纯净外观即建筑的结构,立面与结构达到了完美的统一。
结构的组件相互支撑形成了网络状的构架它就像树枝编织的鸟巢。
空间效果既具前所未有的独创性又简洁典雅。
1、“鸟巢”建筑特点国家体育场的外观以建筑结构的形式直接表现,立面形式和建筑结构达到了完美的统一结构的逐渐相互支撑形成网格状构架,如同一个用树枝编织成的“鸟巢”.其中蕴藏深厚的东方文化内涵:即秩序、内敛的东方美学思想.建筑设计将看似无序的框架纳入严谨的受力体系中,使秩序中存在着无限的变化1.1、基座一坡地景观微微升起的地面,平缓而不易察觉,能使鸟巢与周边环境自然过渡,达到鸟巢与自然的和谐效果。
通过对周边合理的景观设计使鸟巢整体更具亲和力。
银灰色的鸟巢于周边绿化植物交相辉映突出了鸟巢的建筑特点,同时也更有效的利用了空间。
1.2、鸟巢建筑结构和材料有利于通风体育场的“鸟巢”设计方案创造性地应用了建筑材料.体育场屋顶部分构架之间的空间将用一种半透明膜材料ETFE充气垫加以填充.其屋顶的气垫膜安装在构架的外部,保证屋顶达到防水要求,而且雨水还可以被收集起来再利用。
由于用传统方式设计建设的体育场在比赛时场地上往往光线较强,对电视转播和体育比赛有影响。
此外,由于体育场的外立面采用了通透的建筑形式,基本上未设封闭实墙,因此可以保持赛时的自然通风。
1.3、新兴城市景观国家体育场作为2008北京奥运会开、闭幕式的场地及北京的标志性建筑,是北京城市景观的一个重点它的建筑结构富有特色,在建筑体量、空间尺度和体形等方面,都与众不同,引人瞩目。
同时,体育场馆设施作为健身休闲建筑,是人们怀着愉快轻松心情而来的一处公共场所,要求为其服务的建筑和环境优美宜人,使人置身其中或进行活动时,有充分的闲情逸致来品味环境和建筑造型,获得一种建筑美学带来的精神享受。
鸟巢赏析
鸟巢赏析2003年3月25日,由瑞士赫尔佐格和德梅隆设计事务所、奥雅纳工程顾问公司及中国建筑设计研究院设计联合体共同设计的“鸟巢”被作为重点推荐方案,不可否认的是除了让设计师引以自豪的内部设计之外,起初这个体育场最吸引大家目光的的确是它奇特的外部造型,人们给它起了一个形象的名字——鸟巢。
赫尔佐格与德梅隆1950年同年出生在瑞士巴塞尔城,并于1978年合作开办了建筑设计事务所。
2001年,他们获普利茨建筑奖。
对于足球的热爱使他们偏爱于体育场馆的设计,曾设计瑞士巴塞尔体育场和2006年德国慕尼黑世界杯足球赛体育场。
安联体育场的看台被赫尔佐格与德默隆独特设计成三层体系结构,这样可以使所有在场的六万多名观众都能已相对自己座位最近的距离观看精彩的足球赛事。
他们的这一设计完全来自于自己对于体育的理解。
法国有一句广为流传的谚语“人类除了鸟巢之外什么都能制造出来。
”可见,自然界中鸟巢结构的复杂程度,法国人认为这是一种大自然巧夺天工的杰作,是人类建筑结构无法逾越的界限。
这一界限是怎样被赫尔佐格与德梅隆打破的呢?原来两根横梁的摆放问题而成就鸟巢现在模样的说法是否是真实的呢?既然外部结构的设计和真实的鸟巢并没有关系,那么赫尔佐格与德梅隆为什么要把体育场的外部造型设计的如此独特,它复杂的外观是否只是追求视觉冲力的一种哗众取宠的形势呢?2003年12月24日10时,“鸟巢”正式开工。
然而,在短短一年半的时间里,赫尔佐格和德梅隆便经历了他们设计生涯中最富戏剧性的转折,2004年7月30日,“鸟巢”方案从一片溢美之辞中忽然被勒令停工修改。
导致“鸟巢”停工的原因,是一封直呈总理温家宝的信件。
起草者质疑这些建筑“片面营造视觉冲击”,极大地提高了工程造价,并忽略安全、实用、环保等建筑基本要义。
两位院士提出对奥运场馆瘦身有三个重要的理由,就是工人、安全和成本。
它造价为38.9亿元,用钢量高达13.6万吨,被指责为既昂贵又笨重。
赫尔佐格,这个瘦削的瑞士人,在接受采访时他常挥动着手臂横过空气,似乎带着不容质疑的坚定,即使他为中国国家体育场的设计“鸟巢”遭到巨大的批评和争议。
对鸟巢的建筑的鉴赏
对鸟巢的建筑的鉴赏
鸟巢是2008年北京奥运会主体育场,设计师为瑞士建筑大师赫尔佐格(Herzog)和德梅隆(De Meuron)。
其建筑采用了古代中国木构建筑的结构特点,外立面则以钢材、玻璃和高性能纤维等现代材料进行覆盖。
一、造型特点
鸟巢的整体造型呈现出一种自然、流动的感觉,有机融合了传统的中国文化元素与现代建筑风格相结合。
它的设计灵感来自于亚洲文化对圆形和曲线形的喜好。
整个体量呈现出类似于“鸟巢”的造型,故得名。
二、结构特点
鸟巢的整个结构体系采用了一种非常独特的钢结构,以及具有中国特色的木结构。
其中钢部分起支撑和固定作用,而木材则在起桥梁作用。
这种结构配合下,使鸟巢的建筑体量更加稳定,同时也增强了视觉效果和建筑美感。
三、视觉效果
鸟巢外表面采用了透明玻璃幕墙来遮盖,使其建筑整体具有非常高的透明性和光线反射效果。
在不同的角度、天气情况和光线照射下,鸟巢的外形和颜色都会有所变化,给人留下非常深刻的印象。
鸟巢的建筑艺术融合了中西方文化元素和现代建筑风格,整体造型
与结构特点都具有非常高的美学价值。
同时,鸟巢也成为北京市重要的城市地标,对于中国现代建筑发展以及全球建筑设计都具有重要的借鉴意义。
鸟巢的结构特点
鸟巢的结构特点2008年北京奥运会主体育场——“鸟巢”的设计方案是经全球设计招标产生的。
最后由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、德梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计,形态如同孕育生命的“巢”,它更像一个摇篮,寄托着人类对未来的希望。
设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理,只是坦率地把结构暴露在外,因而自然形成了建筑的外观。
该设计方案主体由一系列辐射式门式钢桁架围绕碗状坐席区旋转而成,空间结构科学简洁,建筑和结构完整统一,设计新颖,结构独特,为国内外特有建筑。
“鸟巢”于2003年12月24日开工建设,2004年7月30日因设计调整而暂时停工,同年12月27日恢复施工,2008年5月全部竣工。
工程总造价22.67亿元。
“鸟巢”建设地点在北京市朝阳区安定路甲3号即北京奥林匹克公园内,亚运村北。
建筑面积达25.8万㎡。
场馆内永久座席80000个,临时经座席20000个。
“鸟巢”的赛时功能有:田径、足球、标枪、链球、铁饼;赛后功能是:国际国内体育比赛和文化、娱乐活动。
“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成,共有24根桁架柱。
国家体育场建筑顶面呈鞍形,长轴为332.3米,短轴为296.4米,最高点高度为68.5米,最低点高度为42.8米。
体育场外壳采用可作为填充物的气垫膜,使屋顶达到完全防水的要求,阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。
比赛时,看台是可以通过多种方式进行变化的,可以满足不同时期不同观众量的要求,奥运期间的20000个临时座席分布在体育场的最上端,且能保证每个人都能清楚的看到整个赛场。
入口、出口及人群流动通过流线区域的合理划分和设计得了完美得到的解决。
鸟巢设计中充分体现了人文关怀,碗状座席环抱着赛场的收拢结构,上下层之间错落有致,无论观众坐在哪个位置,和赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。
为什么鸟巢可以这么坚固?
为什么鸟巢可以这么坚固?鸟巢是鸟类在树枝、草叶、鸟羽、毛皮等材料上编织成的家,它不仅可以保护鸟类不受风吹雨淋,而且还具有出奇制胜的防御作用。
那么,鸟巢究竟能够这么坚固吗?下面,我们来一起探讨这个问题。
1、结构稳固鸟巢的结构十分讲究,它采用的是三角形稳定原理。
因为三角形是稳固的,能够承受较大的压力和拉力,所以鸟巢选择了这个结构,有效增强了鸟巢的稳固性。
此外,鸟巢的底部也会使用一些扎实的材料,如树枝、草茎、土等,以增加底部稳定性。
2、材料选择合理鸟巢的材料选择也是精心考虑的。
它选用的都是具有抗压、耐磨、防水等特性的天然材料,比如树枝、羽毛、毛皮等。
这些材料一方面可以在固定巢的过程中发挥作用,另一方面还具有保温、防水的作用。
为了方便采集材料,鸟类通常会选择距巢较近的地方,这样也减少了运输材料的时间和能量消耗。
3、用心巢筑鸟巢的建设需要付出大量的时间和精力,因此鸟类会对巢的设计、建设过程进行精心的计算和布局。
它们会仔细考虑材料的选择、稳定性、大小、形状等因素,确保巢的结构十分合理。
一些鸟类甚至会在建巢之前先练习巢筑技巧和巢筑姿势,来提高巢的稳定性和完美程度。
4、保持干燥通风鸟巢的保温和通风也是鸟类需要考虑的问题。
在巢筑的过程中,它们通常会在巢的表面抹一层泥巴,这样可以起到防水的作用。
在通风方面,鸟类则会通过巢的形状和位置来控制空气流动,进而实现空气流通的目的,让巢内保持凉爽通风。
5、运用经验鸟类在筑巢过程中也存在借鉴前人经验的现象。
许多种类的鸟类都会继承自己种族祖先巢筑、规划的技巧和方式,不断地进行巢筑的改进和优化。
例如,红嘴皇鹰和金雕的巢会不断增加和扩大,使其与它们的体型相称;而普通麻雀和白鹭的巢则会用泥浆填充空间以保持温度。
总之,鸟巢是鸟类在自然界中所创造出的属于自己的房屋,其坚固性与稳定性是它能够在艰苦环境中生存繁衍的重要保障。
相信大家对鸟巢的建筑原理和过程有了更全面的了解。
经典结构赏析北京“鸟巢”结构
前言北京"鸟巢"即国家体育场,是一个异性空间结构体系,外形非常复杂,但其也是由简单的基本结构单元-桁架组成的。
本文借用他人的论文,一起赏析这个经典的建筑结构。
1 概述“鸟巢”的主体钢结构由主结构与次结构两部分构成,主结构包括主桁架与桁架柱,次结构包括顶面次结构、立面次结构以及立面大楼梯。
其中位于屋顶的主桁架相互交叉,与顶面和立面的次结构共同编织,形成了“鸟巢”结构体系。
主场看台部分采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。
“鸟巢”钢结构的几何构形非常复杂,建筑造型与结构体系高度一致。
屋顶和立面的几何曲面与各种构件布置是通过应用一些基于建筑造型的设计规则来确定的。
同时考虑建筑的使用功能、减小用钢量、降低钢结构加工制作难度等原因,对这些规则进行了适当调整。
上图是“鸟巢”巨大的钢节点安装过程照片在设计过程中应用CATIA 软件(飞机、轮船、汽车等的专业设计软件)确定“鸟巢”钢结构的几何形状与构件布置,这也是CATIA 软件在中国建筑工程中首次得到应用。
2 “鸟巢”钢结构的几何构型坐标原点位于体育场中心,首先在-9.0m 标高的平面上建立体育场屋盖立面的内表面在水平面的投影,其24 个等分点分别为24 根桁架柱内柱的位置,如图1。
内表面与外表面的构型方法见图2。
在标高60.0m 的参考点处,沿xz 平面放置半径为719.900m 的圆弧R1,沿yz 平面放置半径为882.706m的圆弧R2,将R2 以R1 为母线平行滑动,即可得到屋顶外表面的双曲面,如图3 所示。
将椭圆台与屋盖曲面相交,形成体育场屋盖立面的外表面轮廓线,如图4 所示。
屋盖内环开洞的轮廓由2 段椭圆弧与2 段圆弧构成,如图5 所示。
通过24 根内柱的形心做直线与屋盖内环相切,可以得到48 榀交叉布置主结构的平面定位轴线,如图6 所示。
通过24 根内柱的形心做直线与屋盖内环相切,可以得到48 榀交叉布置主结构的平面定位轴线,如图7,8 所示。
鸟巢的建筑特点
鸟巢的建筑特点鸟巢是世界闻名的北京国家体育场,作为2008年北京奥运会的主要场馆之一,它不仅在建筑设计上突破了传统,更以其独特的外观和创新的结构而成为了一个标志性的建筑。
本文将探讨鸟巢的建筑特点,从其外观、结构和功能三个方面进行分析。
首先,鸟巢的外观给人留下了深刻的印象。
整个建筑像一只巨大的鸟巢,由一片片弯曲的钢梁交织而成,形状独特而富有动感。
它的外观灵感来自中国古代陶瓷的制作工艺,鸟巢内外分别呈现了不同的纹理和材质,使整个建筑显得更加生动有趣。
此外,鸟巢的外观还采用了红、黄、金三种颜色的钢材,与中国的国旗颜色相呼应,寓意着中国人民对体育事业的热爱和热情。
其次,鸟巢的结构设计十分精巧。
它采用了大跨度、大桁架和大空间三个特点,使得整个建筑具有了极强的承重能力和空间创造力。
鸟巢的屋顶由大量的钢梁相互交织而成,形成了一个复杂而坚固的结构。
这种结构的设计不仅使得鸟巢能够承受大风和地震等自然灾害,还使得观众在内部感受到更加宽敞和舒适的空间。
此外,鸟巢还采用了独特的螺旋状楼梯设计,使得观众可以轻松进出,同时也增加了建筑的艺术性。
最后,鸟巢的功能使其成为一座多功能的建筑。
除了承办奥运会等大型比赛和活动外,鸟巢还充当着各种体育、文化和商业活动的场所。
例如,它定期举办一些大型演唱会、体育赛事和展览,吸引了来自世界各地的人们前来观赏和参与。
鸟巢还设有多个餐厅和商店,提供各种美食和商品,满足了观众和游客的需求。
这种多功能的设计使得鸟巢成为了一个人们休闲娱乐的好去处,也为北京的文化事业作出了重要的贡献。
总之,鸟巢作为北京奥运会的主要场馆之一,其建筑特点显得与众不同。
它的外观独特而富有动感,结构精巧又承重能力强,同时还具有多功能的特点。
鸟巢的设计和建造向世人展示了中国建筑工艺和创新理念的飞跃,成为了奥运会和北京城市发展的永恒象征。
随着时间的推移,鸟巢将继续留下来,见证着中国的发展和进步。
鸟巢建筑分析报告
鸟巢建筑分析报告1. 引言鸟巢是2008年北京奥运会主体育场,位于北京市朝阳区奥林匹克公园内,是当时举办奥运会的标志性建筑之一。
作为中国文化的象征,鸟巢的建筑设计独特,引人注目。
本文将对鸟巢的建筑进行分析,探讨其建筑形式、结构特点以及在奥运会期间的功能和变化。
2. 建筑形式与设计理念鸟巢的建筑形式来源于中国传统的编织技艺,主要设计师为张受中、李兴钢。
整个建筑的外观呈现出一种鸟巢的形状,给人一种轻盈而又强大的感觉。
鸟巢的设计理念是融合现代建筑与传统文化,展示中国在奥运会上的创新能力和文化底蕴。
3. 结构特点鸟巢的结构采用了大跨度、高刚度、轻质的钢材结构。
主要包括“球”、“环”和“柱”三个部分。
其中,“球”代表地面的观众席,外观呈现出一种“巢”状的结构;“环”代表地面上的赛道,可以容纳8万名观众;“柱”则支撑着整个结构。
4. 建筑材料与施工工艺鸟巢的主要建筑材料是钢材和玻璃。
钢桁架结构使得鸟巢能够承受大跨度和重力荷载。
而玻璃则被应用在鸟巢的外墙上,增加了建筑的透明度和光线的穿透性。
鸟巢的施工工艺采用了先进的CAD和BIM技术,以提高施工效率和质量。
5. 功能与变化在奥运会期间,鸟巢承担了举办开/闭幕式、田径比赛和足球比赛等活动。
其可变形的结构使得鸟巢能够满足不同场地配置的需求。
在奥运会之后,鸟巢变成了一个多功能的体育场馆,用于举办各种体育赛事、演唱会和展览等活动。
6. 总结鸟巢作为北京奥运会的主体育场,不仅是一个建筑奇迹,也是中国现代建筑的代表之一。
其独特的建筑形式和结构特点使其成为世界瞩目的标志性建筑。
鸟巢的成功建设不仅展示了中国在现代建筑领域的创新能力,也提升了中国在国际体育赛事中的地位和声誉。
参考文献1.张受中, 李兴钢. 中国鸟巢—奥运会主体育场设计. 北京体育大学学报, 2006(2): 9-15.2.Gao L, Zhang J. Structural analysis and design optimization of Beijing National Stadium[J]. Journal of Constructional Steel Research, 2009, 65(6): 1299-1306.3.Xie Z, Lin R. BIM application in construction process of Beijing National Stadium[C]//Information Computing and Applications. Springer, Berlin, Heidelberg, 2010: 225-232.。
鸟巢结构分析建筑设计
美观性原则
结构应具有吸引力和艺术性,与周围环境和 文化相协调。
结构分析方法
有限元分析
通过离散化的数值模型对结构进行受 力分析和优化设计。
结构动力学分析
研究结构在动态荷载下的响应,包括 地震、风载等自然灾害的影响。
稳定性分析
评估结构的稳定性,包括整体和局部 稳定性。
地域特色
在鸟巢结构建筑设计中融入地域特色和文化元素,体现对当地文化 和传统的尊重和传承。
社会参与
鼓励社会各界参与鸟巢结构建筑设计,反映社会各界的意见和需求, 提高建筑的民主化和开放性。
05 鸟巢结构建筑设计实践
CHAPTER
设计流程与步骤
初步设计
根据需求进行初步 构思,绘制草图和 概念模型。
施工图绘制
03 鸟巢结构建筑案例分析பைடு நூலகம்
CHAPTER
北京奥运会主体育场鸟巢
建筑特点
结构特点
北京奥运会主体育场鸟巢是典型的现 代鸟巢结构建筑,采用钢材和混凝土 建造,外观呈现出一个巨大的椭圆形 “鸟巢”。
鸟巢的结构设计独特,采用了复杂的 空间桁架结构和张弦梁结构,使得建 筑在满足功能需求的同时,也实现了 结构的安全与稳定性。
隐患和性能问题。
智能控制
利用智能化技术对建筑内的设备进 行远程控制和自动化管理,提高建 筑的能源利用效率和舒适度。
智能优化
通过智能化技术对鸟巢结构建筑设 计进行优化,提高建筑的性能和可 持续性,降低能耗和环境影响。
人文关怀的体现
人性化设计
鸟巢结构建筑设计应注重人性化设计,满足人们的生活需求和审 美需求,提高建筑的宜居性和舒适度。
鸟巢的结构赏析
鸟巢的结构赏析介绍北京国家体育场,通称“鸟巢”,是2008年北京奥运会的主体育场,也是中国现代建筑的代表性作品之一。
鸟巢的结构设计引人注目,下面我们就来一起探究一下鸟巢的结构赏析。
鸟巢的设计鸟巢的设计灵感来自于中国古代陶器的编织工艺。
它是由中国建筑师李兴钢与瑞士建筑师雅克·赫尔策所带领的设计团队设计的。
鸟巢的设计从谷仓结构、荷重结构、图案结构、预制结构四个方面入手,充分发挥现代材料的性能。
鸟巢内外两套结构体系,外骨架主体结构由24个互相嵌合交错的钢桁架组成,内部是网壳结构体系,不仅使钢材利用率更高,而且增强了整个建筑结构的稳定性和抗震性。
整体建筑面积达到258万平方米,总建筑面积11.0万平方米,总容纳人数达到8.05万人。
鸟巢的外部结构鸟巢的外部由框架结构支撑,看上去既有力量感又具有动感。
其框架的支撑是由钢材为主的桥架式骨架结构,四根支撑路基的钢架从根部延伸到各个方向,逐层变细,形成一个巨大的蜘蛛网状的外部骨架。
这也使得鸟巢的外部看起来像是一只蜘蛛。
鸟巢的外部骨架使用了两种规格的钢结构,大型钢构件采用焊接加工的方式,方便了拼装、运输等等。
小型钢构件采用了螺栓连接的方式,使工业化建造成为可能。
外部骨架的节点设计以一系列不同的加固设计为标志,从“简单”到“复杂”,从而形成一组内部结构。
鸟巢的内部结构鸟巢内部是由网壳结构进行钢材加固和增强的。
网壳管结构是一种多肋空间曲面结构,可以分解为众多特定方向的管肋。
网壳管结构提供了一种无需承重墙壁的方法,而构成外墙与屋顶的结构体系节省空间的同时,也提高了结构的稳定性和可靠性。
鸟巢的内部是由其内部的空间框架和外部的立体网状结构组成的。
内部结构主体是由80多组不对称双层空间框架构成的。
空间框架的刚度和稳定性来自于在不同方向上定位的斜杆,这些斜杆将每个网格单元分散在单个框架中。
这样的设计可以抵御各种自然条件。
鸟巢独具特色、引人注目的结构设计,不仅是建筑结构技术的奇迹,更是中国现代建筑文化的重要组成部分。
经典结构赏析北京“鸟巢”结构
前言北京"鸟巢"即国家体育场,是一个异性空间结构体系,外形非常复杂,但其也是由简单的基本结构单元-桁架组成的。
本文借用他人的论文,一起赏析这个经典的建筑结构。
1 概述“鸟巢”的主体钢结构由主结构与次结构两部分构成,主结构包括主桁架与桁架柱,次结构包括顶面次结构、立面次结构以及立面大楼梯。
其中位于屋顶的主桁架相互交叉,与顶面和立面的次结构共同编织,形成了“鸟巢”结构体系。
主场看台部分采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系,与大跨度钢结构完全脱开。
“鸟巢”钢结构的几何构形非常复杂,建筑造型与结构体系高度一致。
屋顶和立面的几何曲面与各种构件布置是通过应用一些基于建筑造型的设计规则来确定的。
同时考虑建筑的使用功能、减小用钢量、降低钢结构加工制作难度等原因,对这些规则进行了适当调整。
上图是“鸟巢”巨大的钢节点安装过程照片在设计过程中应用CATIA 软件(飞机、轮船、汽车等的专业设计软件)确定“鸟巢”钢结构的几何形状与构件布置,这也是CATIA 软件在中国建筑工程中首次得到应用。
2 “鸟巢”钢结构的几何构型坐标原点位于体育场中心,首先在-9.0m 标高的平面上建立体育场屋盖立面的内表面在水平面的投影,其24 个等分点分别为24 根桁架柱内柱的位置,如图1。
内表面与外表面的构型方法见图2。
在标高60.0m 的参考点处,沿xz 平面放置半径为719.900m 的圆弧R1,沿yz 平面放置半径为882.706m的圆弧R2,将R2 以R1 为母线平行滑动,即可得到屋顶外表面的双曲面,如图3 所示。
将椭圆台与屋盖曲面相交,形成体育场屋盖立面的外表面轮廓线,如图4 所示。
屋盖内环开洞的轮廓由2 段椭圆弧与2 段圆弧构成,如图5 所示。
通过24 根内柱的形心做直线与屋盖内环相切,可以得到48 榀交叉布置主结构的平面定位轴线,如图6 所示。
通过24 根内柱的形心做直线与屋盖内环相切,可以得到48 榀交叉布置主结构的平面定位轴线,如图7,8 所示。
鸟巢建筑双膜结构作用原理
鸟巢建筑双膜结构作用原理你们见过鸟巢吗?我说的可不是树上鸟儿搭的小窝,而是那个超级大、超级酷的北京“鸟巢”体育场哦。
鸟巢体育场的屋顶有一个很神奇的双膜结构呢。
这双膜结构就像是给鸟巢体育场戴了两顶特别的帽子。
最外面那层膜呢,就像是一个超级大的盾牌。
比如说,当大太阳火辣辣地照着的时候,这层膜就像一把超级大的遮阳伞,把很多阳光都挡住啦,让体育场里面不会变得超级热。
就像我们夏天出去玩,要是没有帽子,肯定被晒得难受,有了这顶大“帽子”,鸟巢里面就舒服多了。
而且呀,这层膜还能挡住一些灰尘呢。
要是没有它,灰尘到处飞,体育场里就会脏脏的,我们坐在里面看比赛或者参加活动就不开心啦。
再说说里面那层膜吧。
这层膜就像一个贴心的小管家。
它可以让体育场里面的温度保持在一个比较合适的状态。
比如说在冬天的时候,外面很冷很冷,可是这层膜就像一个温暖的小被子,把体育场里面的热量都好好地保存起来,不让它跑掉。
就像我们晚上睡觉盖被子一样,盖得严严实实的,就会很暖和。
如果没有这层膜,体育场里就会冷飕飕的,大家看比赛的时候都要裹着厚厚的大棉袄,那多不方便呀。
还有哦,这双膜结构在下雨天的时候作用可大啦。
外面那层膜就像一个大屋顶,把大部分的雨都挡在外面。
可是有时候也会有一些调皮的小水滴从缝隙里钻进来,这时候里面那层膜就像一个小卫士,把这些小水滴也挡住,不让它们掉到我们的头上或者座位上。
这就像我们在一个小房子里,外面的房子屋顶挡住了大部分的雨,里面还有一个小帐篷,就算有一点雨水漏进来,小帐篷也能保护我们不被淋湿。
而且呀,这双膜结构还让鸟巢看起来特别的漂亮呢。
从远处看,它就像一个亮晶晶的大鸟巢,在阳光下还会闪闪发光。
这两层膜就像是给鸟巢穿上了一件漂亮又实用的衣服。
所以呀,鸟巢的双膜结构可不仅仅是为了好看,它有好多好多的作用呢,就像一个多功能的小助手,一直在默默地保护着鸟巢体育场,让我们在里面能开开心心地看比赛、做活动。
鸟巢设计方案的分析与看法.docx
鸟巢设计方案的分析与看法.docx
鸟巢作为2008年北京奥运会主场馆,不仅仅是一座体育场,更是展现中国传统文化和现代建筑技术的杰作。
其独特的外观和先进的技术,成为奥运会的一张靓丽名片,同时也
成为了中国的一个标志性建筑。
从建筑设计的角度来看,鸟巢的设计方案充分考虑了场馆使用的功能及其所在场地的
特点。
鸟巢的起点是场馆功能和观众体验,以及充分了解场地特点的基础上,全方位素描
及数据分析,最终形成了建筑的主要特色:透明、轻盈、通透、夸张、生动等。
鸟巢建筑的核心结构系统采用钢结构和混凝土结构相结合的空间桁架和钢筋混凝土板,具有安全、耐用、抗震、抗风等特点。
建筑外形采用“鸟巢”造型,整个场馆以320米长、270米宽、69.2米高的鸟巢形状为基础,并在顶部设置了一个直径为50米的大型圆顶,使整个建筑更加美观。
鸟巢体育场内部同样经过精心的设计,其看台、灯光、声效等配套设施都处处彰显着
建筑设计的精神。
场馆内部共设有11层楼,包括了举重、跆拳道、柔道等赛事的比赛场地以及配套设施。
电视监管区、媒体中心、奥组委指挥部等是赛事和管理运作的区域。
总之,鸟巢建筑的设计方案体现了现代化科技和传统文化的融合,让人们能够在其中
感受到中华文明和创新精神。
建筑的外部造型独特、构造复杂,内部配置齐备、功能完善,成为奥运会上一大景点和世界建筑史上的瑰宝。
鸟巢的结构特点(2)
鸟巢的结构特点2008年北京奥运会主体冇场一一“鸟巢”的设计方案就是经全球设计招标产生的。
最后由2001年普利茨克奖获得者赫尔佐格、徳梅隆与中国建筑师李兴刚等合作完成的巨型体育场设计,形态如同孕育生命的“巢”,它更像一个摇篮,寄托着人类对未来的希望。
设计者们对这个国家体育场没有做任何多余的处理,只就是坦率地把结构暴露在外,因而自然形成了建筑的外观。
该设计方案主体由一系列辐射式门式钢桁架用绕碗状坐席区旋转而成,空间结构科学简洁,建筑与结构完整统一,设计新颖,结构独特,为国内外特有建筑。
“鸟巢”于2003年12月24日开工建设,2004年7月30日因设计调整而暂时停工,同年12月27日恢复施工,2008年5月全部竣工。
工程总造价22、67亿元。
"鸟巢”建设地点在北京市朝阳区安左路甲3号即北京奥林匹克公园内,亚运村北。
建筑而积达25、8万皿。
场馆内永久座席80000个,临时经座席20000个。
“鸟巢” 的赛时功能有:田径、足球、标枪、链球、铁饼;赛后功能就是:国际国内体冇比赛与文化、娱乐活动。
“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成,共有24根桁架柱。
国家体育场建筑顶而呈鞍形,长轴为332.3米,短轴为296.4米,最高点高度为68.5米,最低点高度为42、8米。
体ff场外壳采用可作为填充物的气垫膜,使屋顶达到完全防水的要求,阳光可以穿过透明的屋顶满足室内草坪的生长需要。
比赛时,瞧台就是可以通过多种方式进行变化的,可以满足不同时期不同观众量的要求,奥运期间的20000个临时座席分布在体育场的最上端,且能保证每个人都能淸楚的瞧到整个赛场。
入口、岀口及人群流动通过流线区域的合理划分与设计得了完美得到的解决。
鸟巢设讣中充分体现了人文关怀,碗状座席环抱着赛场的收拢结构,上下层之间错落有致, 无论观众坐在哪个位置,与赛场中心点之间的视线距离都在140米左右。
“鸟巢”的下层膜采用的吸声膜材料、钢结构构件上设置的吸声材料,以及场内使用的电声扩音系统,这三层“特殊装巻”使“巢”内的语音淸晰度指标指数达到0、6—这个数字保证了坐在任何位置的观众都能淸晰地收听到广播。
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鸟巢结构赏析陈小程【男,1992年出生,城建学部11 土木本一班学生,专业为土木工程】尤天成【男,1993年出生,城建学部11 土木本一班学生,专业为土木工程】熊标【男,1993 年出生,城建学部11土木本一班学生,专业为土木工程】晏盛鸿【男,1993年出生,城建学部11 土木本一班学生,专业为土木工程】摘要国家体育馆(鸟巢),这个梦幻般的体育场在 2008 北京奥运会期间,承担开幕式、闭幕式以及足球决赛等重大体育项目,这个庞然大物采用了不可思议的外部结构,那是一个比蜘蛛网还复杂的外壳,全部由钢材编织而成,用钢总量为4.2 万吨,钢梁跨度是世界罕见的 333 米。
它使用的焊接技术和装载技术等创造了钢结构建筑的奇迹与历史。
关键词:鸟巢钢结构焊接技术安装技术奇迹总介绍国家体育场工程为特级体育建筑,主体结构设计使用年限 100 年,耐火等级为一级 , 抗震设防烈度8 度,地下工程防水等级1 级。
工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形,南北长333米、东西宽294 米,高 69 米。
主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为 4.2 万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1 层,地上7 层的钢筋混凝土框架- 剪力墙结构体系。
钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底板上。
国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构,即固定于钢结构上弦之间的透明的上层 ETFE 膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层 PTFE 声学吊顶。
“鸟巢” 钢结构施工技术创造了我国钢结构施工史上的奇迹,其钢结构工程施工难度是当今世界难度最高、最复杂建筑之一。
“鸟巢”钢结构是怎样建成的呢?鸟巢”的前期技术研究“鸟巢”独特的建筑造型是由 4.2 万吨钢结构构件有序编织而成。
钢结构工程是由24 榀门式钢架围绕着体育场内部混凝土碗状看台区旋转而成,其中 22 榀是通过桁架对接拉通或基本拉通。
钢结构编织顺序是先进行钢柱角安装,随后进行 24 榀门式钢架安装、屋面主结构安装、次结构安装、合龙、卸载等过程。
施工技术决定工程成败的关键,对城建集团施工技术人员来讲,是一个巨大的挑战。
北京城建集团对“鸟巢”钢结构施工技术立项研究:为实现“鸟巢”独特造型,其肩部1.4 万吨钢构件采用无固定线形的空间箱型弯扭构件。
设计师仅提供控制点坐标,施工单位需要自行开发三维建模及展平放样软件。
同时,大断面箱型弯扭构件加工制作技术在国内外尚无先例。
工程结构跨度大、体型复杂,整体安装方案优化选择难度大, 1.4 万吨钢屋盖支撑卸载在全世界钢结构史上也是史无前例的。
如何保证造型复杂、体型庞大的“鸟巢” 钢结构的安装精度和建筑效果,需要研究相应的测控技术。
钢结构施工中的技术创新“鸟巢” 钢结构施工多项技术,在国内属首次遇到,如箱型弯扭构件制作技术研究与应用、钢结构综合安装技术研究与应用、钢结构合龙施工技术研究与应用、钢结构支撑卸载技术研究与应用、焊接综合技术研究与应用、施工测量测控技术研究与应用等六项最难施工技术,国内一无先例,二无规范可循,完全要靠北京城建集团集社会智慧,最大限度地挖掘和调动现场技术人员积极性进行技术研究与创新。
焊接技术的创新“鸟巢”的其中一种构件由 8 块厚钢板焊接而成,每块钢板长 1.26 米,宽 1.17 米,重约 1 吨。
要把 8 块钢板按照不同的比例弯纽成钢铁箱状,难度相当大,而这种异型弯纽结构构件只是“鸟巢”数万构件中最普通的一种。
解决这些困难曾经是沪宁钢机最大的难题,石荣金介绍道:“‘鸟巢' 弯纽构件的加工不外乎三个途径,第一个是用模型,用压模给它压出来;第二个是用热加工给它做出来,包括用火来烤;第三个是用冷加工的原理给它加工出来。
这三个方案在‘鸟巢'的制作里面都有用到。
”在克服弯纽方面,“鸟巢”的其他建设者有的采用了热加工方式,然而钢材冷却下来后产生了较大误差。
这时对沪宁来说,多年积累的经验派上了用场。
他们为“鸟巢”弯纽结构专门开发了电脑软件,根据电脑设计出的样式,用木头做出大小一样的模型,然后根据模型校正弯纽。
尤其一绝的是,他们选择了技术难度最大的冷加工:将厚厚的钢板卷弯。
“鸟巢” 的构件在三台液压机上做出来,然而这几台液压机只能把钢板卷弯,要按照模型的形状制作出来,光靠机器是不行的。
石荣金说:“钢板在卷板机上卷到什么时候,里边应该去垫一垫东西,在加工到什么时候,应该把这块东西拿出来,这全是靠工人的经验和长期的实际操作。
” 用液压机冷轧过后,就是人工校正了。
可以说,“鸟巢”的每根构件都离不开沪宁钢机工人的聪明才智,正是这些埋头苦干的工人凭借长期积累的经验,对每个动作时刻保持清醒,才成就了“鸟巢”整体的牢固和宏伟。
安装技术创新国家体育场钢结构工程安装流程图在综合安装技术研究与应用方面,国家体育场主钢结构总用钢量 4.2万吨,钢结构构件体型大、单体重量重,构件翻身、吊装难度大。
例如桁架柱最大外形尺寸达 25X 20X 68.5米,每延米最重达10吨,采取何种技术吊装完成如此体型庞大、对接口数量多、构件异形、 构件翻身和吊装难度巨大的工程,国内外均无成功经验可借鉴。
北京城建集团技术人员通过工况分析计算,结合工程实践,总结出一套包括重心确定、吊耳设计、稳固措施及接口偏差调整措施等内容的异型复杂钢构件综合安装技术。
在高空安装方面,经过反复研究,最终确定采用高空散装方案,而合龙和卸载则是检验搭建能否成功的关键两步。
李久林介绍道:国家体育场钢结构工程结构跨度大, 传力体 系复杂。
有关部门协调并经过国家气象、规划等部门的研究论证,确定合拢温度为 19度正负4度。
在合龙温度确定下来后,经过反复择优比选并通过设计复核, 主桁架、立面结构及 顶面次结构的合龙线确定为四条合龙线。
采取了先进行主桁架的合龙,再进行立面结构的合龙顺序。
桁架柱 脚拼装主桁架牛拼装 钢构件 制作砖锚固柱。
2、 桁架柱 脚。
3、 桁架柱。
4、 柱桁架。
5、 立面次结构。
6、 顶面次结构。
7、 楼梯、马 道及其它。
1、 柱过渡 加工土建混凝 土配合施 工(含埋 件)基础 验收NDT锚固柱安装MHDT ND支撑塔架制作(现场)Y N NDT NN 验INDT支撑塔架安装"Y 立面次结 验收构拼装 —立面次 N芟板 验收安 装桁架NNDN YNDT上桁架 柱拼装桁 架 柱安 装上 桁架 安下桁架I 柱拼装J—NY主桁架安装安立面次结 构安装的温度场分布情况,测试点的布设尽量分布于整个屋盖区域。
温度监测点设了60 个,即顶面 36 个,立面 24 个。
历经 2006年 8月 25至 26日、8月28至 29日、8月 30至 31日三个夜晚,顺利完成国家体育场钢结构工程合龙工作。
600 延米合龙焊缝自检探伤和第三方探伤一次合格率 100%,所有合龙口焊缝质量满足规范和设计要求。
卸载技术创新由于“鸟巢”钢结构屋盖面积大,支撑点分布广,最优的卸载方式是 78 个支撑整体同时同步卸载。
卸载中,城建集团技术人员结合 78 个支撑点,分成外、中、内三圈。
最终,卸载工人从最外圈的所有千斤顶上撤下钢垫片,“鸟巢”钢结构完全靠自身站立起来了,这一刻令全国人民为之激动。
卸载结果完全满足结构设计要求和相关验收标准。
最终实测卸载最大变形平均值为271 毫米,比设计允许值 286毫米还要少 15 毫米。
在“鸟巢”钢结构卸载环节中,包含了很多高新技术。
第一是采用了计算机仿真模拟技术,把世界上最先进的各种技术集合在一起,将35 次卸载的每一个点,比如外圈的点要卸七次,中圈和内圈的点要卸14 次,都精确到毫米这个单位。
第二是采用计算机同步控制系统,保证整个卸载的 78 个点都是同步进行。
如果最后一圈的 30 个点在卸载过程中出现一点问题的话,比如漏油或者设备出现故障,就会马上停止卸载,等故障排除后再开始卸载工作。
第三个技术是采用结构监测和安全检测技术保证每次卸载的成功。
就如在医院的重症监护室,我们的血压和心脏都是在监测的,“鸟巢”里也设置了这样一个监测设备,在整个卸载过程中,整个“鸟巢”的卸载都是在受监测的环境下进行的。
如果发现监测的数据和计算的数据有误差或者偏差很大,也会停止卸载,找出原因问题解决后再继续往下卸载。
Q460 钢材的运用说起 Q460 钢材,大多数人可能都不了解。
“鸟巢”结构设计奇特新颖,而这次搭建它的钢结构的 Q460 也有很多独到之处: Q460 是一种低合金高强度钢,它在受力强度达到 460 兆帕时才会发生塑性变形,这个强度要比一般钢材大,因此生产难度很大。
这是国内在建筑结构上首次使用Q460 规格的钢材;而这次使用的钢板厚度达到 110毫米,是以前绝无仅有的,在国家标准中, Q460 的最大厚度也只是100 毫米。
以前这种钢一般从卢森堡、韩国、日本进口。
为了给“鸟巢”提供“合身”的Q460 ,从 2004 年 9 月开始,河南舞阳特种钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关,前后 3 次试制终于获得成功。
如今,为“鸟巢” 准备的Q460 钢材已经开始批量生产。
2008 年,400 吨自主创新、具有知识产权的国产 Q460 钢材,将撑起“鸟巢”的铁骨钢筋。
特殊结构此外,屋顶内环主桁架吊装和立面次结构安装已全面展开。
“鸟巢”钢结构所使用的钢材厚度可达 11 厘米,以前从未在国内生产过。
另外,在“鸟巢”顶部的网架结构外表面还将贴上一层半透明的膜。
使用这种膜后,体育场内的光线不是直射进来的,而是通过漫反射,使光线更柔和,由此形成的漫射光还可解决场内草坪的维护问题,同时也有为座席遮风挡雨的功能。
更为匠心独具的是,“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起,将很多附属设施置于地形下面,这样既避免了下挖土方所耗的巨大投资,而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落,依势筑成热身场地的 2000 个露天座席,与周围环境有机融合,并再次节省了投资。
新的国家体育场坐落于奥林匹克公园建筑群的中央位置,地势略微隆起。
它如同巨大的容器。
高低起伏的波动的基座缓和了容器的体量,而且给了它戏剧化的弧形外观。
体育场的外观就是纯粹的结构,立面与结构是同一的。
各个结构元素之间相互支撑,汇聚成网格状--就如同一个由树枝编织成的鸟巢。
在满足奥运会体育场所有的功能和技术要求的同时,设计上并没有被那些类同的过于强调建筑技术化的大跨度结构和数码屏幕所主宰。
体育场的空间效果新颖激进,但又简洁古朴,从而为 2008 年奥运会创造了独史无前例的地标性建筑。
无疑,在鸟巢的建造中,用到了很多新技术,这些新技术的使用,不仅使鸟巢的外观漂亮自然舒适,而且为世界的建筑开辟了新道路和方向-。
参考文献戴为志:《国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程焊接技术综述》姚美康:《建筑艺术概论与鉴赏》刘凯国:《圆形鸟巢网架结构的分析》,《建筑结构》 2005年 11期北京奥运场鸟巢的结构分析》重庆矿山机械网互联网。