鋼結構“鳥巢（cháo）”的簡介

   “鳥巢”外形結構主要由巨大的門式鋼架組成，共有24根桁架柱，現已完成20根桁架柱整柱及2根下柱吊裝。國家體育場建築頂麵呈鞍形，長軸（zhóu）為332.3米，短軸為296.4米，最高點高度為68.5米（mǐ），最低點高度為42.8米。在保持“鳥巢”建築風格不變的前提下，新設計方案對（duì）結（jié）構布局、構建截麵形（xíng）式、材料利（lì）用（yòng）率等問題進行了較大幅（fú）度的調整與優（yōu）化（huà）。原設計方案中的可開啟屋頂被取消，屋頂（dǐng）開口擴大，並通過鋼結構的優化大大減少了用鋼量。大跨度屋（wū）蓋支撐在24根桁架柱之上，柱距為37.96米。主桁架（jià）圍（wéi）繞屋蓋中間的開口放射（shè）形布置，有22榀（pǐn）主桁架直通或接近（jìn）直通。為了避免出（chū）現過於複雜的節點，少量主（zhǔ）桁架在內環附近截斷。鋼結構大量采用由鋼板焊接而成（chéng）的箱形構件，交叉布置的主桁架與屋（wū）麵及立麵的次結構一起（qǐ）形成了“鳥巢”的特殊建築造型。主看台部分采用鋼筋混凝土框架一剪力牆結構體係，與大跨度鋼結構完全脫開。

  國家（jiā）“鳥巢”鋼結構工程規模巨大、造型奇特，結構形式和節點構造極其複雜。
   “鳥巢”是2008年北京奧運會主體育場。由2001年普利茨克獎獲得者赫爾佐格、德梅隆與中國建築師合作完成的（de）巨型體育場設計，形態如同孕育生命的“巢”，它更像一個搖（yáo）籃，寄托著人類對未來（lái）的（de）希望。設計者們對這個國家體育場沒有做任何多餘的處理，隻是坦率地把結構暴露在外，因而自然形成（chéng）了建築的（de）外（wài）觀。
     說起Q460鋼材，大多數（shù）人可能都不了解。“鳥巢（cháo）”結構設計奇特新穎，而這次（cì）搭建它的（de）鋼結構的Q460也有很多獨到之處：Q460是一種低合金高強度鋼，它在受力強度達到460兆帕時才會發生塑性變形，這個強度要比一（yī）般鋼材大，因此生產難度很大。這是國內在建築結構上首（shǒu）次使用Q460規格的鋼材；而這次（cì）使用的鋼板厚度達到110毫米，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。以前這種鋼一般從盧森堡、韓國、日本進口（kǒu）。為了給“鳥巢（cháo）”提供“合身”的Q460，從2004年9月開始，河南舞陽特種鋼廠（chǎng）的科研人員開始了長達半（bàn）年多的科技攻關，前後3次試製終（zhōng）於獲得成功。如今，為“鳥巢”準備的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”的鐵骨鋼筋。
    此外，屋頂（dǐng）內環主桁架吊裝（zhuāng）和立麵（miàn）次結構安裝已全麵展開。“鳥巢”鋼結構所（suǒ）使用的鋼材（cái）厚度可達11厘米（mǐ），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一層半（bàn）透明的膜。使用這種膜後，體育場內的光線不（bú）是直射進來的，而是通過漫反射，使光線更（gèng）柔（róu）和，由此形成（chéng）的漫射光還可解決場內草坪（píng）的維護問題，同（tóng）時（shí）也有為（wéi）座席遮風擋雨的功能。
    許多看過“鳥巢”設計（jì）模型的人這樣形容：那是一個用樹枝般的鋼網把一個可容10萬人的體育場編織成的一（yī）個溫馨鳥巢！用來孕育（yù）與嗬護生命的“巢”，寄托著人類對未來的希望。
    整個體育（yù）場（chǎng）結構（gòu）的組件相互支撐，形成網格（gé）狀的構架，外（wài）觀看上去就仿若樹枝（zhī）織成的鳥巢，其灰色礦質般的鋼網以透明的（de）膜材料覆蓋（gài），其中包含著一（yī）個土紅色的碗狀體育場看（kàn）台（tái）。在這裏，中（zhōng）國（guó）傳統（tǒng）文化中鏤空的手法、陶瓷的（de）紋路（lù）、紅色的燦（càn）爛（làn）與熱烈（liè），與現代最先進的鋼結構設計完美地相融在一（yī）起。
    整個建築通過巨型網狀結構聯（lián）係，內部沒有一根立柱（zhù），看（kàn）台是一個完整的沒有任何遮擋的（de）碗狀造型，如同一個巨大的容器，賦予體育場以不可思議的戲（xì）劇性和無與倫比的震（zhèn）撼力。這種均勻而連續的環形也（yě）將使觀（guān）眾獲得最佳（jiā）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（zhēn）正被賦予中（zhōng）心的地位。
    更為匠心獨具的是，“鳥巢（cháo）”把整個體育（yù）場室外地形（xíng）微（wēi）微隆（lóng）起，將很多附（fù）屬設施置於地形下麵，這樣既避免了下挖土方所耗的巨大投資（zī），而隆起（qǐ）的坡地在室外廣場的邊緣緩緩降落，依（yī）勢築成（chéng）熱身場地的2000個露天座席，與周圍環（huán）境有機融合，並再次節省了投資。
評審委（wěi）員會主席、中國工（gōng）程（chéng）院院士關肇鄴評價說，這個建築沒（méi）有任何多餘的處理，一切因其功能而產生形（xíng）象，建築形式與結構細部自然統一（yī）。
    評審委（wěi）員（yuán）會（huì）和（hé）許多其他建築界專家都認為，“鳥巢”將不僅為2008年奧運會樹立一座獨特的曆史（shǐ）性的標誌性建築，而且在世界建築發展史上也將具有開（kāi）創性意義，將為（wéi）21世紀的中國和世界（jiè）建築（zhù）發展提供曆（lì）史見證。
    設計並搭建“鳥巢”不易，要（yào）讓“鳥巢（cháo）”在（zài）未來的日子裏充滿生機與活力更為不易。據介紹，“鳥（niǎo）巢（cháo）”設計之初和深（shēn）化設計的過程中，一直貫（guàn）穿著節（jiē）儉辦奧運和可持（chí）續發展的理念，在滿足奧運（yùn）使用（yòng）功能的前提下，充分考慮永久（jiǔ）設施和臨時設（shè）施的（de）平衡。按照要求，“鳥巢”共設（shè）10萬個座席，其中8萬個是永（yǒng）久性的，另外兩（liǎng）萬個（gè）是奧運會期間臨時（shí）增加的。
    在此基礎上，設（shè）計中將“鳥巢”的功能（néng）與周圍地區日後定位乃至整（zhěng）個城市的中長遠發展規劃結合起來考慮。根據已確定（dìng）的規劃方（fāng）案，“鳥巢”所（suǒ）在的奧林匹克公園中心區賽後將成（chéng）為一個集體育競賽、會議展覽、文化娛樂、商（shāng）務和休（xiū）閑購（gòu）物於一體的（de）市民公共活動中心。作為北京奧運會（huì）主體育場，“鳥巢”將成為北京的標誌性建築之一（yī），在相當長時期內，也將成（chéng）為參觀旅遊的熱點地區。同時，“鳥巢”在設計建設中，還在場地和空間的多功能上下了很大功夫，以提高場（chǎng）館利用效率，除能夠承擔開幕、閉幕和體（tǐ）育（yù）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“後（hòu）奧運開發”奠定堅實基礎。
    作為（wéi）北京奧運會主體育場的國家體育場將采用太陽能光伏發電係統。綠色奧運（yùn）、科技奧運、人文奧運是北京奧運的三大主題，此次尚德太陽能光伏發電係統落戶“鳥巢”，將清潔、環保的太陽能發電與（yǔ）國（guó）家體育場容為一體，不僅是對北京奧運會（huì）三大主題的極好體現，同時對於提倡使用綠色能源、有效（xiào）控製和減輕北（běi）京及周邊地區大氣汙（wū）染，倡（chàng）導綠色環保的生活方式將起到積極的推（tuī）動作用和良好的示範（fàn）效應。 太陽能光伏發電係統技術目前處於（yú）世界先進水平，該太陽能發電係統是由無錫尚德太陽能電力有限公司（sī）自主研發並向國家體育場獨家提供，安裝在國家體育（yù）場的12個主通道（dào）上，總投資1000萬元人民幣（bì），總容（róng）量130千瓦，對國家體育場電（diàn）力供應將起到良好的補充。