鋼結構“鳥巢”的簡介

   “鳥巢”外形結構主要（yào）由巨大（dà）的門（mén）式（shì）鋼架組成，共有24根桁架柱，現已完成20根桁架（jià）柱整柱及2根下柱吊裝。國家（jiā）體育（yù）場建築頂麵呈鞍形，長軸為332.3米，短（duǎn）軸為296.4米，最高點高度（dù）為68.5米，最低點高度為42.8米。在保持（chí）“鳥巢”建築風格不（bú）變的前提下，新設計方案對結構布局、構建截麵形式、材料利用率等問題進行了較大幅度的調（diào）整與優化。原設計方案中的可開啟屋頂被取消，屋頂（dǐng）開口（kǒu）擴大，並通過鋼結構的優化大大減少了用鋼量（liàng）。大跨度屋蓋支撐在24根桁（héng）架柱之上，柱距為37.96米（mǐ）。主桁架圍繞屋（wū）蓋中間的開（kāi）口放（fàng）射形布置，有22榀主桁架直通或接近直通。為了避（bì）免出現過於複雜的節點，少量主桁架在（zài）內環附近截斷。鋼結構大量采用由（yóu）鋼板焊接（jiē）而成的箱形構件，交叉布置的主（zhǔ）桁架與屋（wū）麵及立麵的次結構一起形成了“鳥巢”的（de）特（tè）殊建築造型。主（zhǔ）看台部分采用鋼筋混凝土框（kuàng）架一剪力牆結構體係（xì），與大跨度鋼結構完（wán）全脫開。

  國家“鳥巢”鋼結構工程規模（mó）巨（jù）大、造型奇特，結構形式和節點構造極其複（fù）雜。
   “鳥巢”是2008年北京奧運會主體育場。由2001年普利茨克獎（jiǎng）獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國（guó）建築師合作完成的巨型體育場設計，形態如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖籃，寄托著人類對未來的希望。設計者們對（duì）這個國家體育（yù）場沒有做任何多餘（yú）的處理，隻是坦率地把結構暴露在外，因而自然形成了建築（zhù）的外（wài）觀。
     說起Q460鋼（gāng）材，大多數（shù）人可能都不了解。“鳥（niǎo）巢”結構設計奇特（tè）新穎，而（ér）這次搭（dā）建（jiàn）它的鋼結構的Q460也（yě）有（yǒu）很多獨到之處：Q460是一種低合金高強度鋼，它在受（shòu）力強度達到460兆帕時才會發生塑性變形（xíng），這個強度要比一般鋼材大，因此生產難（nán）度很大。這是國內在建築結構上首次使用Q460規格的鋼（gāng）材；而這（zhè）次使（shǐ）用的鋼板厚度達到110毫米（mǐ），是以前絕無僅有的，在國家標準中，Q460的最大厚度也隻是100毫米。以前這種鋼一般（bān）從盧森堡、韓國、日本進口。為了給“鳥巢”提供（gòng）“合（hé）身”的Q460，從2004年9月（yuè）開始，河南舞陽（yáng）特種鋼廠的科研人員（yuán）開始了長達半年多的科技（jì）攻關，前（qián）後3次試製（zhì）終於獲得（dé）成功。如今，為“鳥巢”準（zhǔn）備（bèi）的Q460鋼材已經開始批量生產。2008年，400噸自主創新、具有知識產權的國（guó）產Q460鋼材，將撐起“鳥巢”的（de）鐵骨鋼筋。
    此外，屋頂內環主桁架吊裝和立麵（miàn）次結構安裝已全麵展開。“鳥巢”鋼結構所使用（yòng）的鋼材厚度可達11厘米，以前從未在國內生產過。另外，在“鳥巢”頂部的網架結構外表麵還將貼上（shàng）一層半透明的膜。使用這種膜後，體育場內的光線（xiàn）不是直射進來的，而是（shì）通過漫反射，使光線（xiàn）更柔和，由此形（xíng）成的漫射光還可解決場內草坪的維護問題，同時也有為座席遮（zhē）風擋雨的功能。
    許多看過（guò）“鳥巢（cháo）”設計模型（xíng）的人這樣（yàng）形容：那是一（yī）個用樹枝（zhī）般的鋼網把一個可容10萬人的體育場編織成（chéng）的一個溫馨鳥巢！用來孕育與嗬護生命的“巢”，寄托著人類對未來的（de）希望。
    整個體育（yù）場結構的組件相互支撐，形成網格（gé）狀的構架，外觀（guān）看上去就仿若樹枝織成的鳥巢（cháo），其灰色礦質般的鋼（gāng）網以透明的膜材料覆蓋，其中包含著一（yī）個土紅色的碗狀體育場看台。在（zài）這裏（lǐ），中國（guó）傳統文化中鏤空的手法、陶瓷的紋路、紅色（sè）的燦爛與熱烈，與現代最先進的鋼結構設計完美（měi）地相融在一起。
    整個建築（zhù）通過（guò）巨型網狀結構聯係，內（nèi）部沒有一根（gēn）立（lì）柱，看台是一個完整的沒有任何遮擋的碗狀造型，如同一個巨大的容器，賦（fù）予體育場以不可思議的戲劇性和無與倫比的震（zhèn）撼力。這（zhè）種均勻而連續（xù）的環形也將使觀眾獲得最佳的視野，帶動他們的興奮情緒，並激勵運動員向更快、更高、更強衝刺。在這裏，人，真正被（bèi）賦（fù）予中心的地（dì）位。
    更為（wéi）匠心獨具的是，“鳥巢”把整個體育場室外地（dì）形（xíng）微微隆起，將（jiāng）很多附屬設施置於地形下（xià）麵，這樣既避（bì）免（miǎn）了下（xià）挖土方所耗的巨大投資，而（ér）隆起（qǐ）的坡地在室（shì）外廣場的邊緣緩緩降落，依勢築成熱身場地的（de）2000個露天座（zuò）席，與周圍環（huán）境有機融合，並再次節省了投資。
評審委員會主席、中國工程院（yuàn）院士關肇鄴評價說，這個建築沒有任何多餘的處（chù）理，一切因其功能而（ér）產生形象（xiàng），建築形式與結構（gòu）細部自然統（tǒng）一。
    評審委員（yuán）會和許多其他建築界專家都認為，“鳥巢”將不僅為2008年奧運（yùn）會樹立一座獨特的曆史（shǐ）性的標誌性建築，而（ér）且在世界建築發展（zhǎn）史上也將具有開創性意義，將為21世紀的中國和世界建築發展提供曆史見證（zhèng）。
    設計並搭建（jiàn）“鳥巢”不易，要讓“鳥巢”在未來的日子（zǐ）裏充滿生機與活力更為不易。據介紹，“鳥巢”設計之初和深化設（shè）計的過程中（zhōng），一直（zhí）貫穿著節儉辦奧（ào）運（yùn）和可持（chí）續發展的理念，在滿足奧運使用功能的（de）前提下，充分考慮永久設施和臨時設施的平衡。按照要求，“鳥巢”共設（shè）10萬個座席，其中8萬個是永久性的，另（lìng）外兩萬個是奧運會期間臨時（shí）增加的。
    在此基礎上，設計中將“鳥巢”的功（gōng）能與周（zhōu）圍地區日後定位乃（nǎi）至整個城市的中長遠發展規劃結合起來考慮。根據已確（què）定的規劃方案，“鳥巢”所在的奧林匹克公園中心區（qū）賽後（hòu）將成為一個集體育競賽、會（huì）議展覽、文化娛（yú）樂、商務和休（xiū）閑購物於一體的市民公共活動（dòng）中心。作為北京奧運會主（zhǔ）體育場，“鳥巢”將成為（wéi）北京的標（biāo）誌性建築（zhù）之一，在相當長時期內，也將成為參（cān）觀（guān）旅遊的熱（rè）點地區。同時（shí），“鳥巢”在設計（jì）建設中，還在場地（dì）和空間的多（duō）功能（néng）上下了很大功夫，以提（tí）高場館利（lì）用效率，除能夠承擔開（kāi）幕、閉（bì）幕（mù）和（hé）體育比賽外，還將滿足健身、商務、展覽、演出等多種需求，為成功實施（shī）“後奧運開（kāi）發”奠定堅實基礎。
    作為北京奧運會主體育場的（de）國家體育場將采用太陽能光伏發電係（xì）統。綠色奧運、科技奧運、人文奧運是北京奧運的（de）三大主題，此次尚（shàng）德太陽能光伏發電係統落戶“鳥巢”，將清潔、環保的太陽能發電（diàn）與國家體育場容為一體，不僅是對北京（jīng）奧運會三（sān）大（dà）主題（tí）的極好體現，同時對（duì）於提（tí）倡使用（yòng）綠色能源、有效控製（zhì）和減輕北京及周邊地區大氣汙染，倡導綠色環保的生活方式將起（qǐ）到積極的推動作用和良好的示範效應。 太陽能光伏發電（diàn）係統技術（shù）目前處於世界先進水平，該太（tài）陽能發電係統是由無錫尚德太陽能電力有限公（gōng）司自主研發並向國家體育場獨家提供，安裝在國家體育場（chǎng）的12個主通（tōng）道上（shàng），總投（tóu）資1000萬元人民幣，總容量130千（qiān）瓦，對國家體育場電力供應將起到良好的補充。