鸟巢结构解析
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。
鸟巢设计知识点归纳图
鸟巢设计知识点归纳图鸟巢是中国国家体育场，位于北京市奥林匹克公园内，是2008年北京奥运会主要场馆之一。
作为世界上最大的钢结构体育场，鸟巢的设计和建造充分展示了中国的工艺和创新能力。
下面将通过归纳图的形式，概括鸟巢设计的相关知识点。
一、结构设计1. 钢结构：鸟巢采用了大量的钢材，通过精密计算和模拟，确保结构稳固、承重能力强大。
2. 稳定性：鸟巢设计注重结构的稳定性，采用了合理的抗震设计，使建筑能够在地震等自然灾害中保持稳定。
3. 支撑系统：鸟巢的支撑系统采用了复杂而精确的设计，通过合理分布支撑点，确保整个建筑的平衡和稳定。
二、造型设计1. 形象建立：鸟巢的造型灵感来源于中国传统文化中的鸟巢，通过独特的造型，塑造了一个寓意深远的形象。
2. 运动性表现：鸟巢设计充分考虑到其作为体育场馆的功能需求，通过流线型和动感的线条设计，表达了运动的活力和速度感。
3. 空间分布：鸟巢内部空间的分布合理，确保观众能够获得最佳的观赛体验，同时还考虑了建筑的可持续性和环保性。
三、节能设计1. 太阳能利用：鸟巢在设计中考虑了太阳能的利用，通过安装太阳能电池板和光热利用系统，实现了一定程度的节能效果。
2. 通风设计：鸟巢设计注重通风系统的布置，利用自然通风和机械通风相结合的方式，提供舒适的室内环境，并减少对空调系统的依赖。
3. 材料选择：鸟巢设计中使用了一系列环保材料，包括可回收利用的钢材和混凝土，以及节能玻璃等，使建筑更加节能环保。
四、文化设计1. 古老文化的集合：鸟巢的设计中融入了丰富的中国文化元素，如中国结、琉璃等，展现了中国传统与现代运动的完美结合。
2. 艺术表达：鸟巢设计强调建筑本身的艺术价值，通过独特的形式和线条，体现了现代建筑的审美追求。
3. 软件设计：鸟巢作为奥运会主要场馆，还注重软件设计，包括服务设施、安保措施、交通规划等，为观众提供良好的体验。
根据以上对鸟巢设计知识点的归纳图，可以看出鸟巢设计注重结构的稳定性、造型的运动性、节能的环保性，以及文化的融合。
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
鸟巢设计相关知识点
鸟巢设计相关知识点鸟巢作为北京奥运会的主要场馆之一，是世界上最大的钢结构雀巢形建筑，备受世人瞩目。
它不仅在外观上与鸟巢相似，还采用了一系列的高科技设计和建造技术。
在本文中，将介绍鸟巢设计的一些相关知识点，包括结构设计、建造材料、建筑技术等方面的内容。
一、结构设计鸟巢的结构设计是整个建筑的核心和灵魂，它采用了创新的结构设计理念。
鸟巢的主要结构由两种不同类型的结构组成：外部结构和内部结构。
1. 外部结构鸟巢的外部结构主要由钢材构成，其形状仿照了鸟巢的自然形态。
通过精确的计算和模型分析，工程师们设计出了一种复杂的钢结构网壳，使得整个建筑物看起来像是一座巨大的鸟巢。
2. 内部结构鸟巢的内部结构则由混凝土和钢材组成。
内部结构的设计考虑了人流量、声学效果、安全等方面的因素。
鸟巢的内部座椅排布合理，能够容纳大量观众，而且在音响设计上也非常注重，使得观众能够获得良好的听觉体验。
二、建造材料1. 钢材鸟巢的钢结构承担了整个建筑的重量，因此所采用的钢材必须具备很高的强度和耐久性。
工程师们选择了高强度的钢材，同时还进行了防腐蚀处理，以保证鸟巢的长期稳定性。
2. 混凝土鸟巢的内部结构采用了大量的混凝土材料。
混凝土在建筑中具有良好的耐久性和抗压能力，能够为鸟巢的结构提供坚实的支撑。
三、建筑技术1. 变形控制技术由于鸟巢的外部结构是一种复杂的钢结构网壳，其形态和结构在施工过程中可能会出现变形。
为了控制这种变形，工程师们采用了先进的变形控制技术，通过精确的计算和监测，使得鸟巢在施工完成后能够保持稳定的形态。
2. 空间结构分析技术鸟巢的结构非常复杂，为了确保建筑物的结构稳定性和安全性，工程师们使用了先进的空间结构分析技术。
通过数值模拟和仿真分析，工程师们可以对鸟巢的结构进行精确的预测和评估，以便优化设计方案。
总结：鸟巢的设计与建造展示了中国工程师的卓越才能和创新精神。
通过创新的结构设计、选用适当的建筑材料以及运用先进的建筑技术，鸟巢成为了一座世界级建筑，为奥运会的成功举办做出了巨大的贡献。
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。
标志性建筑“鸟巢”的基础类型
标志性建筑“鸟巢”的基本介绍和基础类型“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。
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。
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”所用钢材强度是普通钢的两倍，是由中国自主创新研发的特种钢材，集刚强、柔韧于一体，从而保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢复到原有形状，也就是说能抵抗唐山大地震那样的地震波。
托起“鸟巢”最关键的是“肩部”结构，这一部分所用的钢材——“Q460”钢板厚度达到了110毫米，具有良好的抗震性、抗低温性和可焊性等点。
为满足抗震要求，钢构件的节点部位还特别作了加厚处理，杆件的联结方式一律为焊接，以增加结构整体的刚度和强度。
“鸟巢”凌空的屋顶支撑它的是24根巨大钢柱脚。
为保证建造在8度抗震设防的高烈度地震区的“鸟巢”能站稳脚跟，科研设计人员克服“鸟巢”柱脚集合尺寸大且构造复杂、中国现行规范的计算假定与设计方法难以适用等情况，为这些钢柱脚增加了底座和铆钉，将柱脚牢牢铆在了混凝土中。
柱脚下的承台厚度高达400～600米，24根巨大钢柱分别与24个巨大的钢筋混凝土墩子牢固地连在一起共同擎起巨大的"精钞"。
国家主体育场“鸟巢”工程地基基础设计等级为甲级，基础设计等级为一级。
采用桩基础，桩筏基础、基础底板埋深3.0～10米左右，钻孔灌注桩总桩数约3000根。
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。
鸟巢设计知识点汇总图
鸟巢设计知识点汇总图设计知识点是设计师在创作过程中必须要掌握和应用的技巧和原则。
在鸟巢设计中，也有一些重要的知识点需要我们了解和应用。
本文将对鸟巢设计的知识点进行汇总，以帮助读者更好地理解和欣赏这一设计杰作。
一、结构设计知识点鸟巢作为一座巨大的体育场馆，其结构设计是至关重要的。
以下是鸟巢结构设计的几个关键知识点：1. 框架结构：鸟巢采用了框架结构，即由许多钢管和梁构成的框架。
这种结构设计使得鸟巢具有了强大的承重能力。
2. 空间结构：鸟巢的设计充分考虑了空间感的营造，通过精确的设计和构造，创造了宽敞而开放的观众席和场馆内部空间。
3. 弯曲构件设计：鸟巢采用了大量的弯曲构件，这些构件不仅美观，还能够增强结构的稳定性和强度。
4. 支撑结构设计：在设计鸟巢时，必须考虑到支撑结构的稳定性和均衡性，以确保整个体育场馆的安全性。
二、外观设计知识点鸟巢作为北京奥运会的主要场馆，其外观设计是其最大的亮点之一。
以下是鸟巢外观设计的几个关键知识点：1. 外观材料选择：鸟巢外观采用了大量的钢材和玻璃材料，这些材料不仅坚固耐用，还能够营造出现代感和科技感。
2. 空间感的呈现：通过外观设计，鸟巢成功地营造出了宽敞而开放的空间感，给人一种舒适和自由的感觉。
3. 线条与曲面设计：鸟巢的外观设计充分利用了线条和曲面的特点，使得整个建筑具有了动感和流畅感。
4. 灯光设计：夜晚时，鸟巢的灯光设计非常璀璨夺目，通过灯光的变化和投射，为整个建筑增添了神秘和浪漫的氛围。
三、环境友好设计知识点在现代设计中，环境友好已经成为了一个重要的设计原则。
以下是鸟巢环境友好设计的几个关键知识点：1. 自然光利用：鸟巢的设计充分利用了自然光的优势，通过大面积的玻璃幕墙，将自然光线引入到场馆内部。
2. 节能设计：鸟巢在建筑设计中采用了多种节能措施，如太阳能发电等，有效减少了对能源的消耗。
3. 通风与透气设计：鸟巢的设计考虑了场馆内的通风与透气问题，不仅保证了观众席的空气质量，还使得夏季比赛时不会过于闷热。
建筑结构——国家体育馆鸟巢(行业精制)
大大提高。
专业类别
5
体育馆宽阔而复杂的结构，使得它不得不承受很大的非传统应力，
除了纵向拉力外，它还将承受强大的横向拉力。它的结构形状有弧
度，不同的部位之间都有拉力，这对离支柱最远的横梁中间点会施
加非常沉重的应力
专业类别
6
为了保证“鸟巢”的安全性，在“鸟 巢”受力最为集中的24根柱子和柱角 上使用了我国自主创新生产的Q460特 型钢材。科研人员通过几千次的试验
专业类别
9
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。
专业类别
10
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 结构、顶面 次结构形成 大跨度的空 间结构体系。
专业类别
11
屋盖主体结构实际上是由两向不规则斜交的平面桁架系组成的约 为340m ×290m 的椭圆平面网架结构,网架外形呈微弯形双曲抛物 面,周边支承在不等高的24 根立体桁架柱上,每榀桁架与约为140m ×70m 长椭圆内环相切或接近相切
专业类别
17
其中外层膜由884块ETFE膜 组成，在这884块膜中面 积最小的不超过1平方米， 而面积最大的达到250平
方米，整个铺设面积接 近4万平方米。
专业类别
18
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。
专业类别
19
分段10吨履带吊
专业类别
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 ）
鸟巢设计知识点归纳总结
鸟巢设计知识点归纳总结鸟巢是一座标志性建筑，位于中国北京市奥林匹克公园内，是2008年北京奥运会主体育场之一。
鸟巢设计独特，兼具美学和科技，成为世界瞩目的建筑奇迹。
本文将从结构特点、建造材料、功能以及影响等方面对鸟巢设计的知识点进行归纳总结。
一、结构特点鸟巢是一座采用钢结构的球面建筑，其独特的结构特点是其最大的亮点。
设计师以“窑炉”，“石灰窑”等自然景观为参考，利用了自重式摆顶结构，使整个建筑看起来像一只用绳子编织而成的鸟巢，因而得名鸟巢。
此外，鸟巢还具备良好的抗震性能和安全性，满足了国际标准。
二、建造材料鸟巢采用钢结构和混凝土作为主要材料，这些材料既保证了建筑的稳定性和安全性，又能实现设计师独特的创意。
钢结构能够承受较大的压力和重量，为球面建筑提供了坚固的支撑。
而混凝土则用于鸟巢的外观装饰和保温层，使整个建筑更加美观和舒适。
三、功能鸟巢设计不仅仅是一个体育场馆，它还具备多种功能，为奥运会提供了多场馆的共用空间。
鸟巢内设有附属矩形体育场、高尔夫球场、篮球馆、网球场等，可容纳各种不同类型的体育赛事。
此外，鸟巢还具备良好的观赏价值，每年吸引了无数游客前来参观和拍照。
四、影响鸟巢设计的成功对建筑行业产生了深远的影响。
首先，鸟巢成为了世界级建筑奇迹，吸引了全球的关注。
其次，鸟巢的设计风格和创意被许多建筑师所借鉴和模仿，鸟巢风格的建筑或设计元素逐渐在世界范围内流行起来。
最后，鸟巢的成功也为中国的建筑业树立了崭新的形象，在世界上展现了中国的建筑实力和创新能力。
综上所述，鸟巢设计以其独特的结构特点、使用的建造材料、多种功能以及造成的影响成为了一项令人称赞的建筑盛事。
无论是作为奥林匹克公园的主体育场还是作为一座标志性建筑，鸟巢都是中国建筑界的典范，很好地展示了中国建筑创新的力量和实力。
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。
建筑结构——国家体育馆鸟巢
大量采用空间弯扭构件、节点复杂，安 装难度大。无论是主结构之间，还是次 结构之间，都存在多根杆件（多达10根） 空间交汇现象。
世界最大 透明顶棚
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。
空间扭曲构建的制作
“鸟巢”外罩由不 规则的钢结构构件 编织而成，其中边 长一米的方钢管被 连接成120多根长短 不同、倾斜角度多 样的钢柱
垂直剖面
水平剖面
70％以上都是双斜柱——一根柱子在垂直面上 扭转两次
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。
建筑结构 ——国家体育馆鸟巢
全世界跨度最大的钢结构建筑
总长36公里，交 错扭曲的钢条看 起来像是随意放 置，不过事实上 每根梁柱与每个 接点都必须精确 定位，非常有秩 序地撑起整座体 育馆的重量。整 个建筑通过巨型网状结构联系，由结构的组件相互 支撑，内部没有一根立柱。
结构：
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。
一连串互相交错的钢铁桁架，最长313公尺，围绕住中间的混凝 土座位区，钢铁互相支撑像真正鸟巢里交错的枝条
最高的钢柱全长 21米，横跨体育 场一至四层；最 倾斜的钢柱和地 面的夹角达到59 度，钢柱的最大 自转角度超过45 度。
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
看台
钢筋混凝土结Байду номын сангаас 混凝土结构
—————————
剪力墙结构
————————
鸟巢设计知识点汇总
鸟巢设计知识点汇总中国国家体育场，俗称“鸟巢”，是2008年北京奥运会主体育场馆。
作为世界上知名的建筑之一，其设计背后蕴含着丰富的知识点。
本文将对鸟巢设计的相关知识点进行汇总和解析，以增加对该建筑的了解。
一、结构设计鸟巢的主要结构由钢筋混凝土和钢结构组成，展现出了独特的造型和稳固的支撑。
结构设计是鸟巢能够巧妙融合美学与力学的关键。
设计师采用了片状结构，将英寸厚的钢板切割成不同尺寸的片状，再通过连接元件加以组合。
这种结构设计能够最大限度地减少材料的使用同时保持结构稳定性。
二、外观设计鸟巢的外观设计充分考虑到奥运主题和中国传统文化，呈现出了极具创新性和独特美感的形象。
它采用了“梳子悬挂”设计，以一片片的钢材层叠形成鸟巢状的外观。
整个建筑覆盖了大面积的硅酸盐玻璃，利用透明性和折射特性，使得鸟巢在不同时间和角度下都呈现出奇特的光影效果，为游客带来独特的视觉享受。
三、施工技术鸟巢的施工过程考验了中国工程技术的创新和成熟。
为了完成这一壮举，设计师们采用了先进的建筑技术。
他们采用了UV性能优秀、耐候性能好的胶带连接材料，使得鸟巢外观的金属片能够承受极端气候条件下的变化。
此外，建筑师还使用了多轴自平衡脚手架和巨型铣刀等装备，以确保鸟巢外观的精确配合和高质量完成。
四、可持续设计鸟巢在设计中也注重了可持续发展的理念。
设计师在建筑物的外围设置了雨水收集系统，能够将雨水用于植物的灌溉和冲洗场地。
此外，建筑材料的选择也考虑了可持续性，采用了可回收再利用的材料，并尽可能减少对环境的负面影响。
五、文化与功能结合鸟巢的设计融合了中国传统文化与现代建筑的特点，不仅仅是一座体育场馆，更是一个具有文化内涵和功能多样性的地标建筑。
设计师将鸟巢与奥林匹克运动精神相结合，通过建筑形态和装饰图案，诠释了中国传统文化的丰富内涵。
综上所述，鸟巢作为一项建筑和设计的杰作，其背后蕴含着丰富的知识点。
从结构设计、外观设计、施工技术、可持续设计到文化与功能结合，鸟巢向世界展示了中国建筑的创新和实力。
结构特殊鸟巢的设计原理
结构特殊鸟巢的设计原理
鸟巢的设计原理是源于一种被称为“张力结构”的建筑设计理念。
它主要包含以下几个原理：
1. 张力与压力平衡原理：鸟巢的设计依靠绳索和金属材料的大面积延展和相互连接来实现张力和压力的平衡。
通过合理的受力分配和张力调节，使整个结构保持平衡。
2. 球面结构原理：鸟巢采用球面结构设计，球面结构是一种具有高度自稳定和均匀受力特性的几何形态。
球面形状的设计可以使力线均匀分布，并能够抵抗外部压力。
3. 结构几何形态原理：鸟巢利用多层次、交错连续的组合结构形式，通过不同形态的结构材料相互支撑和连接，增强整体的稳定性和坚固性。
4. 力学受力原理：鸟巢的设计综合考虑了结构在垂直和水平方向上的不同受力情况。
在垂直方向上，采用大面积的拉索杆和挂索形成悬挑结构，用于支撑上部横梁和屋顶；在水平方向上，则采用了大量的压力杆和弧形支撑结构，以增加整体的稳定性。
5. 材料选择原理：鸟巢采用了一种特殊的合金材料，具有较高的强度和重量比，可以有效支撑结构，并减少整体重量，提高结构的稳定性。
综上所述，鸟巢的设计原理主要包括张力与压力平衡、球面结构、结构几何形态、力学受力和材料选择等方面，以实现鸟巢结构的特殊性和稳定性。
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 )
鸟巢的主体结构形式是什么
鸟巢的主体结构形式是什么
鸟巢的主体结构形式是钢结构。
2008年北京奥运会的主体育场鸟巢属于钢结构，鸟巢的外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，整个体育场结构的组件相互支撑，形成网格状的构架，外观看上去就像树枝编织成的鸟巢，灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。
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。
鸟巢的设计用钢量为4.2万吨，是规模和施工难度都特别大的工程，鸟巢使用钢结构，是因为钢结构的容重虽然较大，但与其它建筑材料相比强度却高很多，当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度；而且钢材的塑性好，钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏；还有韧性好，使钢结构对动力荷载的适应性较强，钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。
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钟毓晶2007101503 07土木建工方向
鸟巢结构解析
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
建设单位：北京城建集团国家体育馆总承包部和城建五公司
二、结构简介
建筑造型呈椭圆的马鞍形，内部三层碗状看台下为四～七层混凝土框架结构。
奥运会期间可容纳观众9.1万人。
工程占地面积20.4公顷，总建筑面积约25.8万㎡。
国家体育场钢结构工程由24榀门式桁架围绕着体育场内部碗状看台区旋转而成，其中22榀贯通或基本贯通。
结构组件相互支撑、形成网格状构架，组成体育场整体的"鸟巢"造型。
屋盖主结构的杆件均为箱型构件。
其中，主桁架断面高度为12m，上弦杆截面为1200mm×1200mm～1000mm ×1000mm，下弦杆截面为1000mm×1200mm～800mm ×800mm，腹杆截面基本为600mm ×600mm。
桁架柱为三角形格构柱，每根格构柱由两根1200mm ×1200mm箱型外柱和一根1200mm×
1200mm菱形内柱组成，腹杆截面为1000mm×1200mm。
三、工程特点
1、是国内规模最大的全焊接异型空间钢结构工程；
2、结构十分复杂，应力应变状态难以控制；
3、现场厚板焊接工程量达6000米，是国家体育场钢结构安装工程中的一大难点，是制约钢结构工程工期的主要因素之一。
四、施工总体过程
五、专家意见
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。
自己的评价
鸟巢是本人见过最美的建筑物。
它的建成在一定意义上改变了许多人对中国的过时的看法。
总的感觉，中国现代城市建筑缺少文化内涵,没有主心骨,即使有些科技含量,那也只是简单引见的.现在每个城市的住宅基本都流行大玻璃窗,但是最近明显感觉家里简直热的不能住，没有空调那就是要命,好象是比较美观，但确实是不节能,我们祖先在建筑和自然的结合上面做得很好，但是我们今天基本是照搬,而且我们中国还特别崇洋,我国主要的大型建筑基本上都是外国人的杰作,虽然是有很多新奇的东西,但其弊端基本是显然的,可是我们还是上了，就象外国人为中国人造车一样,大的蚝油的肯定是好卖的,好大喜功好表现的特点,别人掌握了我们的心理,反正消耗的金钱也好能源也好，都不是他们的,他们赚的是中国的钱.在城市建设上面，基本上每个城市的新城区基本上是雷同的,如果不写地名,可能分出是哪里?我们中国人的是怎么了,要知道建筑在某种意义上是文化的载体,历史传承的脉络呀!希望我们的建筑大师们能在现代建筑学新技术新理念的基础上，与中国文化多多结合,营造中国自己的建筑和文化.
六、引用
《鸟巢体育馆施工组织设计》
《国家体育场（鸟巢）钢结构安装工程焊接质量控制的有效途径》。