國(guó)家大劇院鋼結(jié)構(gòu)報(bào)告.doc

國(guó)家大劇院建筑名稱：中國(guó)國(guó)家大劇院結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介：1.結(jié)構(gòu)形式鋼結(jié)構(gòu)中的殼體結(jié)構(gòu)，鋼殼體結(jié)構(gòu)由頂環(huán)梁、梁架(分長(zhǎng)軸梁架與短軸梁架) 、斜撐和環(huán)向連系桿件組成。2.受力途徑能以較小的構(gòu)件厚度形成 承載能力高,剛度大的承重結(jié)構(gòu), 能覆蓋或圍護(hù)大跨度的空間而不需 能覆蓋或圍護(hù)大跨度的空間而不需 中間支柱,能兼承重結(jié)構(gòu)和圍護(hù)結(jié) 構(gòu)的雙重作用,從而節(jié)約結(jié)構(gòu)材料. 3.關(guān)鍵構(gòu)造國(guó)家大劇院外部為鋼結(jié)構(gòu)殼體呈半橢球形，有10層樓那么高。中部為漸開式玻璃幕墻，鋼殼體結(jié)構(gòu)由頂環(huán)梁、梁架(分長(zhǎng)軸梁架與短軸梁架) 、斜撐和環(huán)向連系桿件組成。每當(dāng)夜幕降臨，透過漸開的“帷幕”，金碧輝煌的歌劇院盡收眼底。殼體表面上星星點(diǎn)點(diǎn)、錯(cuò)落有致的“蘑菇燈”，如同撲朔迷離的點(diǎn)點(diǎn)繁星，與遠(yuǎn)處的夜空遙相呼應(yīng)，使大劇院充滿了含蓄而別致的韻味與美感。4.設(shè)計(jì)過程中國(guó)國(guó)家大劇院由法國(guó)建筑師保羅 安德魯主持設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方為法國(guó)巴黎機(jī)場(chǎng)公司。它完全由曲線組成，銀光閃閃，映照著粼粼波光，宛如湖中明珠?！霸煨托路f、前衛(wèi)，構(gòu)思獨(dú)特，堪稱傳統(tǒng)與現(xiàn)代，浪漫與現(xiàn)實(shí)的完美結(jié)合”。這座“城市中的劇院，劇院中的城市”以一顆獻(xiàn)給新世紀(jì)的超越想象的“湖中明珠”悄然亮相，國(guó)家大劇院是國(guó)家興建的重要文化設(shè)施，也是一處別具特色的景觀勝地。1999年，安德魯領(lǐng)導(dǎo)的巴黎機(jī)場(chǎng)公司與清華大學(xué)合作，經(jīng)過兩輪競(jìng)賽三次修改，在中國(guó)國(guó)家大劇院國(guó)際競(jìng)賽中36個(gè)設(shè)計(jì)單位的69個(gè)方案中奪標(biāo)。1999年7月，獲選為最終的建設(shè)方案。安德魯曾說“我想打破中國(guó)的傳統(tǒng)，當(dāng)你要去劇院，你就是想進(jìn)入一塊夢(mèng)想之地”。安德魯這樣形容他的作品巨大的半球仿佛一顆生命的種子。“中國(guó)國(guó)家大劇院要表達(dá)的，就是內(nèi)在的活力，是在外部寧?kù)o籠罩下的內(nèi)部生機(jī)。一個(gè)簡(jiǎn)單的雞蛋殼，里面孕育著生命。這就是我的設(shè)計(jì)靈魂：外殼、生命和開放。” 5.施工過程國(guó)家大劇院 大劇院的殼體鋼結(jié)構(gòu)總重6750噸，網(wǎng) 殼面積3.5萬平方米，沒有一根立柱支 撐，全靠148榀弧型鋼梁承重。雖然這 一殼體的高、重、大為中華第一，但 它同時(shí)也是大跨度空間結(jié)構(gòu)中單位用 鋼量最少的，每平方米不到200公斤， 僅為盧浮宮鋼結(jié)構(gòu)每平方米用鋼的三 分之一。如此“輕便”的穹頂大大減 少了承重鋼梁的壓力，建筑物的安全 系數(shù)將會(huì)很高。另外，考慮到風(fēng)、雪、 地震等自然因素，殼體鋼結(jié)構(gòu)還體現(xiàn) 了柔性設(shè)計(jì)理念。鋼梁接觸地面的一 端允許相應(yīng)滑動(dòng)，整個(gè)結(jié)構(gòu)的最大變 形度大約為20厘米。整個(gè)鋼殼體共有148 榀梁架,由于在安裝程中,殼體未形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)體系,因此必須采取一系列措施,來保證過程中的結(jié)構(gòu)安全,其中包括設(shè)置必要的支撐與支架,以及采用合理的安裝順序等。鋼殼體的施工包括吊裝階段和卸載階段兩個(gè)部分。臨時(shí)支撐的拆除方案須通過分析予以確定。根據(jù)施工方案,將吊裝階段按表1 相應(yīng)劃分為20 個(gè)施工工況。 短軸可見區(qū)域的梁架截面僅為60mm鋼板制作的板梁，不可見區(qū)域?yàn)樯舷乱砭壊坏葘挼暮附親型鋼截面（100mm,160mm）整體線性屈曲特征值僅3.5左右，按照國(guó)內(nèi)規(guī)范，是通不過的。換句話說，按照國(guó)內(nèi)規(guī)范，用鋼量將遠(yuǎn)超6750t。原設(shè)計(jì)用鋼量將達(dá)8萬噸。鋼架分為頂部和底部，先做頂部，然后底部分成三段吊裝 。全部都是腳手架，腳手架是那種球交的，節(jié)點(diǎn)全部都是焊接，就是焊接兩個(gè)半球，中間混凝土早就做好了。對(duì)工程的評(píng)價(jià)：專家意見1.國(guó)家大劇院整個(gè)殼體鋼結(jié)構(gòu)重達(dá)6475噸，東西向長(zhǎng)軸跨度212.2米，是目前世界上最大的頂。 2.國(guó)家大劇院地下最深處為-32.5米，相當(dāng)于往地下挖了10層樓的深度，成為北京最深的建筑。 3.音樂廳內(nèi)的管風(fēng)琴共有6500根發(fā)音管，是亞洲最大的管風(fēng)琴，造價(jià)達(dá)3000萬元。4.進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)兩年的技術(shù)準(zhǔn)備，先后攻克了殼體施工過程中整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、曲面結(jié)構(gòu)高精度測(cè)量、百米超遠(yuǎn)距離吊裝等一系列難題，形成了一整套與國(guó)家大劇院結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相吻合的“中國(guó)式”的科學(xué)施工方案。5.結(jié)構(gòu)特殊要求帶來的是精度上苛刻，工人對(duì)每一個(gè)安裝好的梁架進(jìn)行測(cè)量，保證其偏差的值在允許的范圍內(nèi)，對(duì)有偏差的進(jìn)行矯正，以保證工程的順利進(jìn)行。6.殼體鋼架完成好的國(guó)家大劇院內(nèi)部鋼梁交錯(cuò)帶來的特殊光影效果產(chǎn)生的視覺沖擊力給人留下了深刻的影響。7.鈦金屬板的厚度只有 0.44 毫米，既輕且薄，如同一張薄薄的紙。8.鈦金屬的使用使得建筑遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去宛如落在北京城內(nèi)的一顆大珍珠，光彩奪目！自己的評(píng)價(jià)造價(jià)太昂貴了，而且功能也一般，沒有什么中國(guó)的元素在里面，沒有什么像鳥巢一樣的突破性的東西在里面，感覺建這個(gè)劇院挺不值的。對(duì)問題的認(rèn)識(shí)國(guó)家大劇院的鋼殼體為超大型空間結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)的空間非常大,由頂環(huán)梁、梁架、斜撐和環(huán)向連系桿件組成。而對(duì)于我們學(xué)建筑的，顯然她的構(gòu)造方式代表的是當(dāng)今最高水準(zhǔn)的，是值得我們?nèi)W(xué)習(xí)的！從中學(xué)到的知識(shí) 在當(dāng)今的社會(huì)中，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)