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1、大跨结构的经典之作——鸟巢摘要:大跨空间结构是目前发展最快的结构类型。大跨度建筑及作为其核心的空间结构技术的发展状况是代表一个国家建筑科技水平的重要标志之一。本文要介绍的鸟巢是2008年北京奥运会主体育场,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设计完成。其建筑面积达到25.8万平方米,能同时容纳9.1万人。鸟巢是一个大跨度的曲线结构,主要由巨大的门式钢架组成,共有24根桁架柱。该结构在设计和构件安装过程中均应用了当今先进的建筑科技,下面我们主要探讨鸟巢的设计方案及其独到之处。关键词:鸟巢国家体育馆大跨结构
2、钢结构设计方案Theclassicworkofthelong-spanstructure--theBird’sNestAbstract:Asweallknow,thelarge-spanspacestructureisthefastestgrowingstructuretype.Thedevelopmentoflarge-spanbuildingsanditscoretechnology--theSpacestructuretechnologyisoneoftheimportantsymbolsrepresentingthelevel
3、ofnationalconstructiontechnology.Themaincontentofthisarticle,Bird'sNestisthe2008BeijingOlympicGamesmainstadium,designedbythe2001PritzkerPrizewinnerHerzog,DeMellonandChinesearchitectLiXingangandotherarchitects.Itcoversaconstructionareaof258,000squaremeters,whichcanaccomm
4、odate9.1millionpeople.Thenestisalargespancurvestructure,mainlycomposedofhugegantrysteelframeand24trusscolumnsintotal.Thedesignofthestructureandthecomponentinstallationprocessusemanytoday’sadvancedbuildingtechnology.Andnowwewillmainlydiscussthedesignofthenestanditsunique
5、inthefollowingparts.KeyWords:Bird'sNest;NationalGymnasium;thelong-spanstructure;SteelStructure;Design引言:“鸟巢”奇妙的形体结构 鸟巢”是2008年北京奥运会主体育场,它坐落在奥林匹克公园中央平缓的坡地上。高低起伏变化的外观缓和了建筑的体量感,并赋予它具有震撼力的形体。它的形象完美纯净,外观即为建筑的结构,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。许多看过“鸟巢”模型的人这样形容:那是一
6、个用树枝般的钢网编织成的温馨鸟巢!是孕育与呵护生命的“巢”,寄托着人类对未来的希望。整个建筑通过巨型网状结构联系,内部没有一根立柱,看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型,如同一个巨大的容器。这种均匀而连续的环形将使观众获得最佳的视野,带动他们的兴奋情绪,并激励运动员向更快、更高、更强冲刺。1大跨结构概述在这实际的三维世界里,任何结构物本质上都是空间性质的,只不过出于简化设计和建造的目的,人们在许多场合把它们分解成一片片平面结构来进行构造和计算。与此同时,无法进行简单分解的真正意义上的空间体系也始终没有停止其自身的发展,而且日益显示出
7、一般平面结构无法比拟的丰富多彩和创造潜力,体现出大自然的美丽和神奇。空间结构的卓越工作性能不仅仅表现在三维受力,而且还由于它们通过合理的曲面形体来有效抵抗外荷载的作用。当跨度增大时,空间结构就愈能显示出它们优异的技术经济性能。事实上,当跨度达到一定程度后,一般平面结构往往已难于成为合理的选择。从国内外工程实践来看,大跨度建筑多数采用各种形式的空间结构体系。近二十余年来,各种类型的大跨空间结构在美、日、欧等发达国家发展很快。建筑物的跨度和规模越来越大,目前,尺度达150m以上的超大规模建筑已非个别;结构形式丰富多彩,采用了许多新材料和新
8、技术,发展了许多新的空间结构形式。例如1975年建成的美国新奥尔良“超级弯顶”(suepdrome),直径207m,长期被认为是世界上最大的球面图1超级穹顶体育馆网壳;现在这一地位已被1993年建成直径为222m的日本福