国家体育场钢结构施工过程模拟分析
钢结构作业—鸟巢
鸟巢研究报告鸟巢结构形式：“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，现已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊装。
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。
传力途径：在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下，新设计方案对结构布局、构建截面形式、材料利用率等问题进行了较大幅度的调整与优化。
原设计方案中的可开启屋顶被取消，屋顶开口扩大，并通过钢结构的优化大大减少了用钢量。
大跨度屋盖支撑在24根桁架柱之上，柱距为37.96米。
主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通。
为了避免出现过于复杂的节点，少量主桁架在内环附近截断。
钢结构大量采用由钢板焊接而成的箱形构件，交叉布置的主桁架与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。
主看台部分采用钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系，与大跨度钢结构完全脱开。
关键构造：鸟巢是一个大跨度的曲线结构，有大量的曲线箱形结构，设计和安装均有很大挑战性，在施工过程中处处离不开科技支持。
“鸟巢”采用了当今先进的建筑科技，全部工程共有二三十项技术难题，其中，钢结构是世界上独一无二的。
“鸟巢”钢结构总重4.2万吨，最大跨度343米，而且结构相当复杂，其三维扭曲像麻花一样的加工，在建造后的沉降、变形、吊装等问题正在逐步解决，相关施工技术难题还被列为科技部重点攻关项目。
“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。
为了有效控制构件的最大壁厚，减小焊接工作量，使连接构造比较合理，在设计中采用了高强度的Q460钢材。
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。
简析国家体育场(鸟巢)钢结构安装工程质量管理及焊接技术
焊接１＝艺无成熟经验可借鉴。Ｑ４６０Ｅ—Ｚ３５
万方数据
厚板焊接技术应用研究（焊接性研究），目的是为Ｑ４６０Ｅ—Ｚ３５钢材焊接丁艺的合理选择与评定提供科学的依据．以指导钢结构工程Ｑ４６０Ｅ—Ｚ３５的焊接施上，这项工作存在极大的风险和难度。
１４０
ｍｍ铸钢共有１９个规格，设计用钢
２
２００８年第７期
屋盖主结构的杆件均为箱型构件．其中，主桁架断面商度为１２ｍ，上坛杆截面
为１２００ｍｍ×１２００ｍｍ～１０００ｍｍ×ｌ０００
ｍｍ．下弦朴截面为１
０００ｍｍｘｌ２００ｍｍ
＾，８００ｍｍ×８００ｍｍ．腹杆截面基本为６００
ｍ×６００ｍｍ．土桁架沿洞口斜角交叉布
２００８年第７期
３
万方数据
３几项典型焊接应用技术
３．１
Ｑ４６０Ｅ焊接性试验
焊接性是指钢材（材料）在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定运营要求的能力。
（１）国产Ｑ４６０Ｅ—Ｚ３５钢在预热１５０℃情况下采用焊条电弧焊。其插销冷裂纹试验的临界断裂应力为６２０ＭＰａ。该材料对冷裂纹不敏感．从该材料的力学性能试验结果叮知．屈服应力为
置。桁架柱为ｉ角形格构柱．每根格构柱
由两根１２００ｍｍ×１２００ｍｍ箱型外柱和
图ｌ国家体育场钢结构剖面施上示意图及内景
量为４．２万吨．实际用钢５．３万吨。
鸟巢工程存在大量复杂的焊接节点．板件的厚度较大。板件之间的相巨约束显
著．大量焊缝集中，焊接应力较大，柱脚结构复杂．内部筋板多数要求全焊透焊接，焊缝纵横交错．施工场地狭窄．控制焊接
国家体育场“鸟巢”钢结构安装Ｔ程从２００５年１０月开始到２００６年１１月结束．历时１２个月。
体育馆钢结构工程工作总结
体育馆钢结构工程工作总结前言本文主要介绍体育馆钢结构工程的建设情况及工作总结，旨在对未来同类工程建设提供一定参考。
项目概述本次体育馆钢结构工程是为了满足当地体育运动需求而建设的，其总建筑面积为30000平方米，其中钢结构占总体积的70%。
本工程设计采用了先进的CAD技术、二次开发和BIM技术。
工程建设情况设计阶段设计阶段对于整个钢结构工程的施工而言，具有举足轻重的作用。
本工程选派了三家设计公司进行设计，最终由中国建筑设计院承担了此项工作。
在设计过程中，设计公司根据当地环境和体育馆建筑布局，选用了一系列高强度钢构材料进行建设。
结构设计采用了最先进的BIM技术进行模拟和优化，有效地避免了施工中的风险和错误。
施工阶段本工程的施工全部采用了现代化的钢结构工程施工技术，并且结合BIM技术，实现了施工过程的可视化和一体化。
工期为一年半，采用了分批施工的方式，先完成主体结构，然后进行钢结构覆盖，最后进行设备安装和内部装修。
在施工过程中，我们注重了施工的安全、质量、期限和成本控制。
为此，我们采用了内部管理制度，实现了严格的施工管理。
此外，我们还定期对施工质量进行检查和监控，确保施工质量和进度达到预期要求。
维护阶段自体育馆钢结构工程完工以来，我们按照维护计划进行定期检查和维护。
在日常维护中，我们结合BIM技术，实现了信息化管理，确保为用户提供最优秀的使用体验。
工作总结本次体育馆钢结构工程的建设，走过了一个漫长而又充实的历程。
通过此次工作，我们不仅积累了丰富的施工经验，更加信心也得到了提升。
成果展示本次钢结构工程建设中，我们利用BIM技术，精心设计、合理施工、严格监管、规范维护，完成了优质的建设工作。
问题反思然而，在此次工程中，我们也遇到了不少挑战和困难，如设计不合理、配合不协调、材料质量和工艺品控等问题。
这些问题督促我们在今后的钢结构工程建设中更加严谨，更加重视质量、安全、进度和成本的控制。
策略思考从本次体育馆钢结构工程建设中，我们深刻认识到，钢结构工程的建设需要有较高的技能和净志质，同时还需要有坚实的专业基础和出色的管理水平，注重技术创新和质量管理，并且关注环境保护，才能够在今后的建设中立于不败之地。
国家体育场的钢结构分析
学号：1241401010
班级：12室内
空间刚架结构。格构式刚架的梁、柱、腹板等构件均采用 由钢板焊接而成的箱形截面。沿体育场平面周边设置的24 根刚架住，柱距为37.958m。22榀刚架主结构、屋面及立 面的次结构、12组大楼梯及楼梯柱共同构成了“鸟巢”架—剪力墙结构体系， 与大跨度钢结构完全脱开。
*
国家体育场主桁架立面展开图
刚架柱
24根刚架柱为空间格构 式构件，由一根垂直的 菱形内弦和两根外向倾 斜的外弦以及内外弦之 间的腹杆组成。刚架柱 的外弦顶部连续扭转逐 渐成为刚架梁的上弦。 两个外弦柱之间利用次 结构对两侧刚架形成侧 向约束。
立面次结构
在格构式空间刚架结 构之间，沿屋顶和外 立面布置了次结构体 系。次结构的主要作 用是增强主结构的侧 向刚度，减小主结构 构件的平面外计算长 度，并为屋面膜结构、 排水沟、下弦声学吊 顶、屋面排水系统等 提供支撑条件。
空间刚架的布置
体育场屋盖中间 开有长轴185.3m， 短轴127.5m的洞 口。22榀刚架围 绕洞口呈放射状 布置，刚架梁为 直通或接近直通， 在洞口边缘邢成 由分段直线构成 的内环桁架。
*
国家体育场主桁架平面布置
*刚架弦杆在相邻
腹杆之间保持直 线，代替空间曲 线构架。在刚架 梁上下弦的节点 尽量对齐，腹杆 夹角一般控制在 60°左右，使网 格大小比较均匀 ，具有较好的规 律性。当刚架梁 上弦节点与顶面 次结构距离很近 时候，将腹杆的 位置调整至次结 构位置。
立面楼梯
立面楼梯
立面次结构的内侧设有12 组大楼梯。每组楼梯均由内 楼梯与外楼体构成，位于相 邻的3个桁架柱之间，是观 众从基座进入较高层看台的 通道。外楼体沿着立面次结 构盘旋而上，内外楼梯交叉 布置，支撑条件复杂。采用 梁式结构，与立面次结构截 面尺寸相同，为了与立面次 结构协调一致，大部分楼梯 柱继续延伸至主桁架上弦或 顶面次结构。
国家体育场鸟巢工程钢结构加工制作介绍
t＞80
Z15
Z25
Z35
4
鸟巢的关键技术问题——焊接
以人为本、科技为先
一、焊接关键技术；
㈠.焊接变形与残余应力控制 ㈡.高拘束条件下焊接热裂纹控制技术的应用 ㈢.高拘束条件下控制冷裂纹技术的应用 ㈣.高强超厚钢板焊接技术
Q460E高强度结构钢的焊接试验和焊接工艺研究； ㈤.铸钢件焊接技术 ㈥. 焊接工艺评定
3
工程概况
以人为本、科技为先
钢材性能
钢材牌号 Q345、Q345GJ Q460、S460ML
冲击性能要求 主结构
D级，-2000C时AK≥34J E级，-4000C时AK≥34J
Z向性能要求
次结构 C级，00C时AK≥34J
----
钢板厚度 (mm)
Z向要求
T＜40 --
40≤t≤60 60＜t≤80
CAD 软 件系统
计算机控 制系统
多点成 形主机
成形 件
多点成形系统的基本构成
24
加工制作技术
以人为本、科技为先
⑷.无模多点成型模具的成型过程 该套多点成形设备的主要成形方法是：成形前把冲头调整到所需的适当位置，使
各冲头形成构件曲面的包络面。在成形过程中各冲头间无相运动。如下图所示。
（a）成形开始
⑵.层状撕裂问题分析： a.层状撕裂危险性分析 b. 层状撕裂敏感性试验--Z向窗口试验
产生层状撕裂主要是取决于钢材的材质，而本工程所选用的钢板其性能上满 足Z35要求，实测钢材的φZ值均在50左右，因此，该钢材具有比较好的抗层状撕 裂性能。
13
焊接技术
以人为本、科技为先
㈤.铸钢件焊接技术
高强度特厚铸钢件的焊接难度较大，按照焊接性试验----焊接工艺评 定----焊接规程制定与执行的程序进行，原则上拟采取以下措施：
国家体育场钢结构桁架柱拼装施工测量
国家体育场钢结构桁架柱拼装施工测量沈李强万里程提要：本文主要从测量手段和测量工艺两方面阐述了国家体育场钢结构工程桁架柱的拼装测量，切实保证了钢结构拼装精度，为钢结构的安装提供了有力保障，期望对类似工程施工提供参考。
关键词：钢结构、桁架柱、拼装测量、MetroIn三维测量系统1工程概况国家体育场空间钢结构由24榀门式桁架围绕着体育场内部碗状看台区旋转而成。
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。
国家体育场钢结构主要分为：桁架柱、主桁架、立面次结构、顶面及肩部次结构、钢楼梯等，钢结构采用分段高空散装的安装方法。
结合体育场钢结构的结构形式，钢结构分段较为复杂，每个分段单元体积庞大、组成杆件众多，如：每段桁架柱拼装占地长、高、宽都为25米左右，有20多个直杆件和10多个复杂节点拼装而成；每跨立面次结构拼装占地长、宽分别为60米、33米左右，有30多个直杆件和10多个复杂节点拼装而成。
为了保证钢结构顺利安装，最终保证钢结构的安装精度，国家体育场要求对各个部位的钢结构都要进行地面拼装，因此拼装的精度直接影响着钢结构安装的精度和安装效率。
国家体育场桁架柱共24根，每根桁架柱由菱形内柱、外柱及腹杆组成，桁架柱的整体结构外型为上大下小的倒三棱椎结构。
桁架柱结构复杂、外形尺寸较大，平躺高度达30多米，最重桁架柱重量重达700多吨，根据钢柱的现场安装方案，每根钢柱分为二段进行吊装，从保证施工质量要求考虑，钢柱必须进行整体拼装，才能保证分段安装接口处的精度要求；从方便吊装角度考虑，钢柱现场拼装采用在平台上以外柱外侧为胎架面卧拼的方法进行整体拼装。
国家体育场桁架柱拼装测量工作，采用常规测量与 MetroIn工业三维测量系统是相接合的方法，单个部件的就位采用Leica TCA1800全站仪测量，拼装单元的整体检测采用MetroIn工业三维测量系统。
将制作合格的部件运至现场后，通过设计图纸计算出各个部件之间的相对位置关系，并在已搭建好的胎架基础上将其调整、拼装至正确的位置，使拼装完成后的整体空间几何特性满足安装要求。
某体育中心钢结构工程施工技术
某体育中心钢结构工程施工技术一、项目背景体育中心的钢结构工程施工是一个复杂而重要的任务，需要有合理的施工技术来确保工程质量和施工进度。
本文将介绍体育中心钢结构工程的施工技术，以确保建筑的安全性和可靠性。
二、施工前的准备工作1、编制施工组织设计和施工方案，明确施工队伍的任务分工和责任，并组织相关人员进行技术培训。
2、对施工现场进行勘测和测量，确保施工的准确性和精度。
3、做好安全技术措施的制定，包括施工现场的围护和安全帽等个人防护设备的准备。
三、钢结构的施工工艺1、基础施工：包括地面平整、标高确定、基础开挖和混凝土浇筑等，确保基础的牢固和稳定。
2、钢柱、钢梁和钢构件的安装：根据施工图纸和安装要求，采用吊装机械进行吊装，并用螺栓连接各个构件，确保安装的准确性和稳定性。
3、搭设钢结构临时支撑：在钢结构安装过程中，需要搭设临时支撑来支持和固定钢结构，确保安装的安全性和稳定性。
4、钢结构的焊接和校正：通过焊接和校正，确保钢结构的连接处牢固可靠，并且符合设计要求。
5、涂装和防腐处理：钢结构需要进行涂装和防腐处理，以提高其抗腐蚀性和使用寿命。
6、装配钢结构配件及设备：根据设计要求，将钢结构的配件和设备进行装配，确保其功能正常和可靠。
7、验收和保护：在钢结构施工完成后，进行验收和保护工作，确保工程的质量和使用安全。
四、施工中的安全措施1、组织施工人员参加安全培训，提高其安全意识和技术水平。
2、施工现场设置安全警示标志，明确危险区域。
3、组织定期检查和维护施工设备，确保其正常使用和安全性。
4、进行施工现场的巡视和监控，发现和解决安全隐患。
5、配备消防设备和应急救援设备，确保在紧急情况下能及时处置。
五、施工后的收尾工作1、进行工程验收，确保工程质量符合设计要求。
2、清理施工现场，并规范处置废弃物。
3、做好施工档案的整理和归档工作，为以后的维护和管理提供参考。
4、进行工程保修，确保在一定时间内解决施工中出现的问题。
综上所述，体育中心钢结构工程施工技术是一个复杂而重要的任务，需要有合理的施工技术和安全措施来确保工程的质量和安全性。
某体育场钢结构罩棚施工难点及措施分析
３ ． ５ 结构 卸栽
本工程 中的钢结 构罩 棚总 体卸载 吨 位大 、 支撑 点 数多 ， 为 确
保结构 的安全 和整体外 形 ， 需控 制各 点 同步下 降 ， 千 斤顶 需要 数
量多 ， 卸 载组 织难 度大 ； 虽然 在卸 载前对结量 和理论 计算 数值 必定存 在差 异 ， 因此 在 整个 卸载过程 中对 可能 出现 的意外 问题 必须做 好充足 的准备 和 相关的应急方案 ； 此外 ， 卸载后安装 的构件定 位难度 大 ， 由于后 装
构件说 明 构件类型 最大 重量／ ｔ 吊机性 能 吊机 臂长／ 作业 吊钩 额定 允许 ｍ 型号 半 ｍ 重量／ ｔ 重量／ ｔ 吊重／ ｔ
１ ） 组织素 质较 高 的操 作 工人 ， 在 卸 载前 进行 整 体培 训 和 演
习， 在卸载过程 中统 一指挥 ， 并且针对卸载工作设置 独立 信号 ；
１ ． ３ １ ． ３ １ ． ３ １ ． ３
６ ４ ｌ １ ． ８ ｌ ０ ． ９ １ ０ ． ９
６ ２ ． ７ ｌ Ｏ ． ５ ９ ． ６ ９ ． ６
构件 说明
吊机性 能
构件 类型
最大
重 量／ ｔ
吊机 臂长／
型 号
ｍ
作业 吊钩 额定 允许 半径／ ｍ 重 量／ ｔ 重量／ ｔ 吊重 ／ ｔ ２ ６ １ ． ３ ３ ９ ． ０ ３ ７ ． ７
１ ． ３ １ ． ３ １ ． ３
１ ６ ２ １ ６ ｏ ． ７ １ ３ ． ７ ｌ ２ ． ４ ｌ ３ ． ７ １ ２ ． ４
构件的设计和加工制作均按 照原设 计 的理论 外形进 行设计 ， 在 经 过主结构 的卸载后 ， 主结构 的变形使得 后装构件 的实 际安装位 置 同原设 计存在偏差 ， 构 件安装就位的难度非常大 。 为了解决本工程卸载过程 中的问题 ， 采取 以下应对措施 ：
体育馆钢结构工程实施重点与难点分析
体育馆钢结构工程实施重点与难点分析
3。
1 现场安装重点、难点分析及解决措施
3。
1。
1 现场安装重点、难点
3.1.2 现场安装重点、难点剖析
3.1.3 现场安装重点、难点解决措施
3.1.3.1 安装方案的选择
比对多种安装方案，组织专家论证，结合工程结构特点、工期情况、施工现场情况等因素进行优缺点分析，优选出最佳方案，即整个体育场罩棚钢结构工程施工分成二个施工区域,分别为西区和东区。
为了加快确保施工进度，在体育场外侧布置2台150吨履带吊，场内布置1台80吨汽车吊，每个施工区域从中间向两侧吊装，西区钢结构吊装完毕后再吊装东区钢结构.
3。
1。
3。
2 桁架拼装及吊装解决措施
3.1.3。
3 体育场V型柱吊装解决措施
3。
1。
3.4 体育场钢结构桅杆吊装解决措施
3。
1。
3。
5 支撑架卸载后钢结构位移控制措施
3。
1。
3。
6 桁架整体卸载解决措施
3.1.3.7 交叉施工的协调与管理解决措施
3。
1.3。
8 与土建以及其他专业施工队伍的施工配合及衔接
3.1。
3.9 对已完工建筑物成品的保护
3.1。
4 廊坊体育场钢结构施工次序的确定。
国家体育场施工方法
国家体育场的施工方法主要包括钢结构安装和混凝土看台施工。
钢结构是该工程的主要难点，它属于大跨度空间巨型桁架结构，采用编织结构，并大量应用无固定线型的空间弯扭构件。
为实现屋盖钢结构的安装和施工，根据钢结构特点、吊装分段形式和下部混凝土看台结构的布置情况，在主桁架下弦交叉节点的位置共设置了80个3m×3m格构式支撑塔架。
此外，混凝土看台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。
为体现建筑设计理念，“由外部不规则的布置逐步过渡到内部规则、从无序到有序”，混凝土看台外围柱都是不规则倾斜的，形成大量的独立柱，与钢结构无序的结构布置相呼应，并在视觉上形成强烈的冲击力。
整个施工过程中的关键施工技术包括方案选择、施工部署、主次结构吊装、钢结构合拢和支撑卸载以及厚板焊接等。
值得一提的是，国家体育场工程按PPP（Private + Public + Partnership）模式建设，由北京市国有资产经营有限责任公司与中国中信集团联合体共同组建的项目公司负责投融资、建设、运营和管理。
体育场钢屋盖工程施工技术探讨及难点分析
体育场钢屋盖工程施工技术探讨及难点分析摘要：在对目前我国钢结构形式的建筑工程的发展现状和趋势进行介绍之后，对体育场钢屋盖等钢结构工程的施工特点和难点进行分析和介绍，重点讲述体育场钢屋盖工程中的焊接施工难点，并针对这些难点，提出了在体育场钢屋盖工程的焊接施工过程中所应用的主要的焊接施工技术及其注意事项等，以供参考。
关键词：体育场；钢屋盖工程；施工技术1引言在我国经济快速发展的同时，我国的建筑工程也取得了飞速的进步和发展，而且对于建筑材料和工艺等要求也越来越高。
尤其是在目前高层以及超高层建筑还有大跨度建筑的数量不断增多，使得钢结构在目前建筑工程中的应用越来越广泛。
这主要是由于钢结构不仅具有重量轻的特点，而且外观和形状比较优美，符合目前人们对于现代化建筑工程的美观性和性能的要求。
但是在目前钢结构形式建筑工程的快速发展的同时，需要有先进且成熟的钢结构现场安装以及杆件焊接等技术的支持，尤其是在目前体育馆等大型公共建筑工程的建筑中，更是需要对目前应用比较少的钢结构屋盖焊接施工技术进行深入研究，提高钢结构建筑工程施工技术在目前建筑工程中的应用效果。
2体育馆钢结构屋盖焊接的施工特点我国的体育馆在采用钢结构的形式时通常会采用不规则的钢结构形式，而且通常将屋盖设计为弧形，而且其中所用的桁架的截面也具有多种不同的形状，这些不同形状中不同位置的标高也各不相同，此外，对于目前的体育馆来说，其通常具有体积大和跨度大等特点，这就使得钢结构的主体桁架不仅具有非常大的跨度而且具有非常高的安装高度以及非常大的悬挑长度，如果钢结构构件的长度较长则会增加其重量和施工安装与焊接的难度。
3体育馆钢结构屋盖焊接的施工难点施工重点和难点则主要表现在以下几个方面：一是在对钢结构进行测量、放线和校正的过程中，需要对每个构件进行严格的定位以及标高的测量、放线和校正来达到一个理想化的效果，中就需要在钢结构的测量、放线和校正中需要严格执行相应的步骤以及安装过程中也要严格执行规范和规程要求进行施工。
国家体育场钢结构工程施工详图设计综合说明
国家体育场钢结构工程钢材采购及加工制作投标文件技术标钢结构施工详图部分上海宝冶建设有限公司2005年3月21日总目录第一篇: 钢结构工程投标方案施工详图设计综合说明第二篇: 钢结构典型节点第三篇: 钢结构工程施工详图图纸第一篇钢结构工程投标方案施工详图设计综合说明1.总则1.1钢结构工程简介：国家体育场位于北京市城府路南侧，奥林匹克公园中心区内，是北京2008年奥运会的主体育场。
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。
屋盖中间开洞长度为186.7米，宽度为127.5米。
国家体育场钢结构主要由三个部分组成：主结构（主桁架和组合柱）、屋顶次结构和里面次结构。
主桁架围绕屋盖中心的开口呈放射形布置，与屋面及里面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。
主结构由48个主桁架和24根组合钢柱组成，桁架由上、下弦杆和腹感杆组成，周围的组合柱右两根方形外部构件和一根“菱形”内构件组成，24根组合柱沿体育场外围等距布置。
主桁架在两柱之间为直线布置，为了避免出现过于复杂的节点，其中4榀主桁架在内环附近截断。
屋面次结构与主结构尺寸相同，分布在主结构的外表面。
在屋盖上弦和屋面次结构的结构空间采用膜结构作为屋面的维护结构，拟选用透明的ETFE膜材料，屋盖下弦的声学吊顶拟采用白色PTFE膜材料。
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。
1.2钢结构施工详图设计特点:1.2.1．钢结构工程规模大（4.2万吨用钢量），图纸量大；1.2.2．结构形式复杂（马鞍形、双曲杆件），节点复杂且非一致，必须进行空间建模；1.2.3．加工制作、测量测控及安装技术难度大，施工详图设计必须充分考虑加工与安装的要求，；1.2.4工期紧，在短期内完成全部工程设计富有挑战性；2．宝冶建设有限公司施工详图设计能力简介宝冶建设有限公司钢结构设计研究院成长于国内最具实力的冶金建筑施工企业，丰富的施工、科研和设计实践的沉淀，形成了厚实的技术储备，尤其在钢结构工业建筑设计方面积累了丰富的经验。
NJ体育中心体育馆钢结构工程施工技术及难点
NJ体育中心体育馆钢结构工程施工技术及难点摘要：本文介绍了NJ奥林匹克体育中心体育馆钢结构屋盖的深化设计、制作和安装全过程，并详细阐述了本工程的关键技术和难点。
关键词：钢结构大跨度桁架制作安装一工程概况NJ奥林匹克体育中心体育馆项目是NJ市委、市政府“十六”期间的大型城市基础设施重点建设项目，是NJ市的形象工程和窗口工程，全市人民极为关注。
建成后，能承接国际国内大型体育运动会，NJ“十运会”期间将在体育馆举办一系例比赛，将在十运期间发挥很重要的作用。
整个结构设计线条流畅，造型新颖别致。
充分体现了现代建筑风格和新的都市风貌，对增强NJ市整体发展后劲，改善NJ市的投资环境具有特别重要的意义。
v本工程位于NJ河西地区，江东南路以西、纬八路以南、青石埂路以北，交通十分便利。
NJ奥林匹克体育中心体育馆为容纳16000人的大型体育馆，体育馆从功能上分为主馆和附馆，主馆有11000个固定席位、2800个活动席位，附馆有2200个固定席位。
主馆呈椭圆形，主馆建筑面积130×104米，高34米，没有地下室。
该工程已于2004年顺利完工，工程质量得到了业主及工程界的一致好评。
该工程整体效果图如图1。
二工程结构特点基础为预应力钢筋混凝土管桩，主体为钢筋混凝土框架剪力墙结构，主馆屋面采用双曲面大跨度桁架钢结构，主桁架最大跨度104米，主桁架、侧墙桁架均为平面管桁架结构形式、桁架最大高度达6米，整个钢屋盖由20多榀主桁架、20榀侧墙桁架及横向次梁、支撑、檩条组成，总投钢量约2500吨左右。
主桁架两端定位采用焊接球固定于看台砼柱顶支座上，侧墙桁架定位采用落地形式，其上端与砼柱支座连接，下端采用焊接球与地坪混凝土基础支座连接。
体育馆附馆屋面为跨度48米左右的管桁架结构，形式和支座节点做法同主馆屋面相同。
NJ奥林匹克体育中心体育馆轴测图如图本工程的主要特点：主屋盖呈双曲面，各点标高不一，主要构件超重、超长，主桁架跨度较大，而且在屋盖内四周都是看台砼结构，在砼结构施工期间大型机械不能以常规方式在屋盖下进行作业，另外主桁架和侧桁架的最大安装标高都在40米左右，安装高度较高，吊装难度大，整个工程施工要求非常之高。
国家体育场鸟巢工程钢结构支撑塔架设计
国家体育场鸟巢工程钢结构支撑塔架设计国家体育场鸟巢工程是中国的一项标志性建筑项目，该项目位于北京市朝阳区奥林匹克公园内。
该建筑由水利工程联合设计集团和新加坡DP Architects联合设计，建设起于2003年，直至2008年奥运会期间供人们观看比赛使用。
鸟巢设计采用了传统而简约的中国造型，真正实现了体育场馆与自然环境和谐共生。
钢结构支撑塔架是鸟巢工程中非常重要的一部分，今天我们就来探讨一下它的设计。
一、鸟巢工程钢结构支撑塔架的基本情况钢结构支撑塔架是鸟巢工程的主要支架结构之一。
鸟巢总长度332.3米，宽度296.3米。
钢结构支撑塔架由超过1万吨的高强度钢材组成，总高度为69.2米，采用了航天科技使用的“双于”双层钢壳结构设计，内外各设有一个独立的钢结构体系。
塔架体系内部设置有观赛通道、电气线路、雨水设施等各种必要设施。
塔架和钢球采用符合环保要求的焊接工艺进行组装，在焊接质量上要求非常高，以确保结构的强度和稳定性。
二、鸟巢工程钢结构支撑塔架设计的原则和方法1、结构合理、稳定、刚性好在钢结构支撑塔架设计中，需要考虑到结构合理、稳定并且刚性好的原则，保证塔架系统整体性能优良。
钢结构支撑塔架同时受到地震荷载，风荷载和自重荷载的作用，因此需要运用各种先进的计算方法和技术手段对其进行分析和研究，包括有限元方法、模拟分析、计算机模拟和三维数学模型，以及基础设计等。
2、合适的技术方案在钢结构支撑塔架的设计时，还需要考虑到合适的技术方案。
在设计阶段，必须进行多方面的技术研究和试验，针对不同的道路、气候、地形和地质条件，选择最为适合的设计方案。
三维有限元分析技术能够对塔架的受力、变形等进行精确计算，以便为塔架的制造和施工提供指导。
3、利用钢结构的优势采用钢材结构，体现了钢结构的优势。
钢材具有质量轻、强、抗震的特点，而且经过不同的加工工艺可以制造出各种截面形态的材料，所以可以制造更为复杂的三维结构。
同时，钢材在制造上的耐腐蚀、耐候性等性能也非常注重，保证了建筑的寿命和稳定性。
国家体育场(鸟巢)工程钢结构空间巨型桁架安装工艺
北京城建精工钢结构工程有限公司提要：国家体育场钢结构安装工程，主桁架分项根据安装实际情况被分成空间立体桁架和平面桁架两种吊装单元。
空间立体桁架的多对口对接、平面桁架的翻身过程稳定性是该分项工程的重难点。
关键词：鸟巢钢结构、空间巨型桁架、龙门吊、三机抬吊、安装工艺一、工程简况国家体育场位于北京市城府路南侧，奥林匹克公园中心区内，是北京2008年奥运会的主体育场。
建筑顶面呈马鞍型，长轴为332.3m，短轴为297.3m，南北跨度结构相对标高为42.246m，东西跨度结构相对标高为69.900m，屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m。
主桁架围绕屋盖中间的开口放射形布置，与屋面及立面的次结构一起形成了"鸟巢"的特殊建筑造型。
大跨度屋盖支撑在周边的24根桁架柱之上。
主桁架尽可能直通或接近直通，并在中部形成由分段直线构成的内环。
钢结构总量约4.6万吨，构件截面均为箱形截面，其空间位置复杂多边，形体宏大、美观。
国家体育场主桁架共有48榀，分别由外围24榀桁架柱开始向中间延伸，在中间形成椭圆形的环。
主桁架总用钢量约14000吨，桁架柱约17020吨，主桁架与桁架柱一起共同形成如图1.2所示的主要承力体系。
主桁架的轴线高度为12m，上下弦及腹杆均为箱形截面构件。
目前工程主结构构件加工制作、拼装已经完成，现场主结构安装接近尾声，钢结构安装重量已经超过四分之三，其中桁架柱已安装完成，鸟巢形体初现端倪。
二、主桁架分段及设备选择打垮度空间巨型桁架的吊装分段很重要，不仅要考虑各分段重量、安装作业半径和国内、现有吊机资源的匹配，同时各分段在支撑塔架上的临时固定及相互搭接各分段间吊装顺序的确定同样是施工的关键。
根据支撑塔架的设置及主桁架的空间交叉情况，将屋盖主桁架共分成182吊。
其中，内环吊装单元共96吊，空间桁架16吊，平面桁架80吊；外环吊装单元共86吊，均为平面桁架。
综合考虑体育场主桁架大型构件的吊装，主桁架最终选用一台CC4800型800T履带吊和CC2800型600T履带吊吊装。
浅析某体育馆钢结构施工
浅析某体育馆钢结构施工发表时间：2015-01-27T11:08:49.040Z 来源：《防护工程》2014年第11期供稿作者：顾钢亮[导读] 结合某体育馆屋盖钢结构工程施工的特点和难点，以及屋盖安装施工工艺，可供同行参考。
顾钢亮浙江东南网架股份有限公司摘要：结合某体育馆屋盖钢结构工程施工的特点和难点，以及屋盖安装施工工艺，可供同行参考。
关键词：体育馆；钢结构；安装施工1 工程实例某体育馆工程主要由比赛馆和训练馆组成，占地面积约7.86hm2，总建筑面积31410m2。
比赛馆地下1 层、地上4 层。
总用钢量约3380t，整个工程总投资约3.2 亿元。
比赛馆屋盖结构为双轴对称结构，屋盖高27.8m，跨度97.2m。
整个屋盖结构由沿圆周均匀分布的24榀径向桁架和6 榀环向桁架或环向钢梁组成，采用环向和径向钢管桁架交叉体系，且最外一环环向桁架为预应力空间钢管桁架结构。
主体钢结构如图一所示。
2 工程重点与难点本工程比赛馆屋盖采用由双向桁架构成的球面网壳结构体系，在第5 道环桁架（三角截面）上下弦处分别设置? 15.2×12 和? 15.2×24预应力拉索（1860MPa 级高强钢丝拉索）。
预应力拉索设在环桁架的上弦杆和下弦杆中，每圈分8 段张拉。
预应力拉索在管桁架5 的外圈上弦杆中设置了12 根1860MPa 级? 15.2mm 无黏结高强低松弛钢绞线，下弦杆中设置了24 根? 15.2mm 同样材料的钢绞线。
锚具采用防松夹片锚，外设密封罩，罩内注入建筑1 号油脂防腐。
施工前要对设计图纸深化，制订专业施工方案，并经过专家审查通过、经设计人员认可后方可施工；施工方案应包括支承胎架的设计、预应力加载方案(加载制度和加载顺序等)、卸载方案、对各种施工工况进行分析模拟计算，确保结构安全。
预应力钢结构采用多次张拉技术。
首次张拉可采用胎架张拉，根据预应力损失情况，在不同的施工阶段予以补偿。
有效预应力分别为：下弦钢丝束3350kN 和上弦钢丝束1565kN。
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土施工造成影响。在进行主桁架建模时，在设
置临时支撑塔架的位置均采用双K节点。双向主
桁架共• 计算分析表明，安装结构顺序对结构构件的变 形，内力有较大的影响，所以需对其进行详细 的施工模拟分析。运用有限元计算程序中将”
死单元“（丌参不整体结构分析的构件）逐次
• 为了准确反映结构在施工过程 中及施工完成后的受力状态， 在结构整体分析模型中将前述8 个主要安装步骤分为4个控制性 施工阶段： • 第1 阶段 :24 根桁架柱、立面 次结构，主桁架，里面楼梯吊 装完毕，主架上弦在临时支撑 塔架上方的施工分段处断开 ,形 成分段简支的十字交叉桁架。
• 第2 阶段 :主结构形成 ,临时支撑 塔架卸载。 • 第3 阶段 :顶面次结构不转角区立面次结构、楼
顶面次结构的内力不用钢量 ,可以作为减少结构用钢量的
手段之一。
• 3 顶面次结构板块内构件的安装顺序对构件内力有较大的 影响 ,在确定吊装方案时应考虑该因素的影响。 • 4 临时支撑塔架反力不钢结构卸载变形量的计算可以作为
临时支撑塔架设计不卸载变形控制的参考依据。
• 5 通过对肩部不顶面次结构后装引起的结构几何构型变化 进行了分析 ,提出对安装误差控制的措施。
1.1 确定钢结构安装方案的原则 1.符合现场实际情况，满足总体 施工进度要求。 2.控制吊装单元的重量减少对超 大型吊装设备的需求。 3.通过考虑施工顺序，实现结构 优化目标。 4.考虑到多家单位参不施工，尽 量减少相互影响。
临时支撑塔架布置
• 临时塔架的布置尽量均匀，对称。临时支撑塔 架丌宜过少。也丌宜过多，否则会对看台混泥
激活的技术，对钢结构在整个施工过程中进行 分析，模拟施工过程中刚度中变形和荷载的变 化情况。将整个施工过程分为若干个个主要阶 段，进行第N阶
• 段结构受力分析时，将在其后安装的单元称之 为”死单元“，这些单元是没有刚度不自重的。
在进行N+1阶段的受力分析时，在该阶段安装的
死单元被激活，恢复应有的刚度和自重效应。
6 国家体育场大跨度钢结构施工过程的模拟分析方 法可以作为其他大跨度结构设计时的参考。
国家体育场钢结构主要安装步骤
主要计算结果不分析
小结
• 1 本文针对国家体育场大跨度结构的特点 ,建议采用高空 散装法进行钢结构施工安装 ,并提出临时支撑塔架的布置 方案。 • 2 钢结构安装过程模拟计算表明 ,安装顺序对结构的内力 不用钢量有明显的影响 ,采用临时支撑塔架卸载后再安装 顶面次结构的方式 ,可以改善整体结构的合理性 ,降低屋盖
国家体育场钢结构施工过程分析
主讲人：熊戈
引言
在国家体育场设计中进行大跨度钢结构施工 过程模拟分析的主要目的是在综合考虑总工期 要求、现场安装条件以及结构优化的基础上 ,提
出大跨度钢结构施工顺序建议 ,并从结构设计的
角度提出对钢结构现场安装的技术要求。卸载 过程圆满成功是“鸟巢”建造的重要里程碑。
钢结构安装方案
梯柱的上半部分安装完毕。
• 第4 阶段 :膜结构、马道、音响设备、灯具、排 水管及各种管线全部安装完毕。
国家体育场钢结构主要安装步骤
国家体育场钢结构主要安装步骤
国家体育场钢结构主要安装步骤
国家体育场钢结构主要安装步骤
国家体育场钢结构主要安装步骤
国家体育场钢结构主要安装步骤
国家体育场钢结构主要安装步骤