北京鸟巢国家奥林匹克体育场

北京奥林匹克体育场建设

2008年奥运会，国际建筑师和工程师团队的愿景要求用现代技术制造钢筋混凝土。它的钢屋顶是320米长和297米宽．它容纳了91000名观众，观看了200个国家的比赛。2002年，当北京被选为2008年奥运会的举办地时，中国官员宣布了一项北京奥林匹克体育场设计的全球竞赛。

瑞士建筑师Herzog＆de Meuron也参加了比赛。他们想进入中国的思维方式。他们探讨了中国文化的想法。他们提出了一种受中国艺术，特别是花瓶的概念。

北京国家奥运会体育场建设

2003年4月，赫尔佐格和德梅隆的设计被选中，并被命名为鸟巢。现在，建筑师面临着将这个雄心勃勃的项目变成现实的挑战。它有巨大的弯曲梁，纵横交错在交织的钢编织图案。它的估价为2.5亿英镑。3000英亩的土地被分配给奥林匹克公园，围绕体育场。

开始施工

施工开始于24^th2003年12月，举行了隆重的仪式。在几个月内，倾泻了解具体基金会。

北京国家体育场的抗震性能。

随着中国被一些最致命的故障线包围，体育场必须是地震证明。北京奥运体育场的建筑结构不得不通过剧烈地震检验。J. Parrish有责任使鸟巢的地震证明。即时问题是体育场很大，即它不会以相同的频率均匀地摇动。j·帕里什提出了部分建造混凝土弓，然后用金属弓环绕的解决方案。

将北京体育馆混凝土建筑结构划分为6个部分是安全的关键。由于被隔离，每个部分在地震中可以灵活独立地移动，通过自由运动吸收能量，而不是被能量分解成碎片。然后它将被金属弓包围。所以，如果在最坏的情况下，混凝土失效，钢将不会受到影响，并将支持结构框架。奥林匹克委员会的结构指导方针也相应地得到了满足，即体育场应该有巨大的屏幕，商店，餐馆，咖啡馆，酒吧，最重要的是，比赛的壮观景色。每个座位都被设计得尽可能接近动作。所有座位离体育场中心都不超过142米。

鸟巢体育场的结构设计

随着设计阶段的完成，体育场的混凝土弓结构的工作开始了。到2003年5月，工程开始动工。

当法国新建成的机场航站楼在没有任何预兆的情况下倒塌时，该项目面临着新的问题，该航站楼的屋顶结构与北京体育场相同。航站楼的屋顶设计没有任何内部支撑，与鸟巢的设计一样。由于中国官员对体育场的安全进行了检查，该项目的工作停止了。官员们减少了座位数量，取消了车顶设计，并推荐了一种更便宜、更安全的新设计。

5个月后，项目恢复。建筑师必须将体育场重新设计为露天。它使体育场更便宜，更安全。

另一个问题是时候，在评论过程中浪费了太多时间，现在需要更多的工人。冬季越来越多，在混凝土中的水可以冻结，导致强度减少问题。7000名工人被带进，谁将在3个班次中工作。每周增加速度约1楼，工人在5个月内完成混凝土。主要结构现在准备就绪，但尚未制造巨型钢结构，这使得它看起来像鸟巢。

2005年10月28日，吊装了第一钢柱。在其余的结构设计中，建筑师的计划要求大规模钢梁扭曲和转动300米宽的体育场。看起来需要随机创造鸟巢的幻觉所需的模式。但与此同时，梁必须互相支持并安全地携带重载，以便这种艺术愿景可以自己站起来。

CAD在北京奥林匹克体育场的应用

为了组织所需的模式，工程师必须使用先进的CAD技术构建北京体育场的3D模型。为此，使用航空航天软件。该结构包括在体育场周围的24个柱子。柱子以桁架形式，环绕混凝土弓。

与内部骨架的其他具体结构不同，在该体育场中，骨架设计成位于钢筋混凝土结构的外部。第二组光束填充了早期的光束。它们与所有光束连接并将它们握在一起形成编织结构。

第三组光束支撑楼梯，并为车顶膜盖提供框架。其主要目的是填补第二个系统留下的所有空隙。

在施工开始之前，该团队必须确保钢有足够的力量来承受负荷，尤其是钢梁有曲线的弯曲边缘。梁从地板开始到建筑物的顶部，垂直于屋顶弯曲，然后通过体育场越过体育场再次弯曲以到达地板。这些梁的长度从一端距离另一端超过300米。

对于这种雄心勃勃的梁，团队必须设计一种新的、特殊的钢来承受负载，同时又有足够的灵活性来承受地震的震动。

建立了该体育场的计算机模型，并应用振动荷载来观察结构的动力学。这使得工程师能够确定由于地震荷载在体育场引起的震动和损坏的数量。通过这些北京体育场的CAD模型，确定了承受地震所需的钢的柔韧性。现有品牌的钢没有所需的灵活性，因此Q460 -一个新的品牌的钢专门为这个项目发明。

这个牌子是在上海生产的。对这种钢进行了许多试验以确认其强度。但是建造这个钢结构的更复杂的工作还没有完成。这些钢段必须弯曲、提升、放置并相互正确连接。制作弯曲梁也需要工程学。为了承受负载并创造出正确的美学，工程师们想出了盒子的设计。四块钢板焊接在一起，弯成所需的形状，形成一个扭曲的钢筋截面。运载Q460的卡车必须从上海穿越5个省的6个城市到达北京。

在现场，工人将光束焊接在一起形成较大的部分，形成桁架，形成的一些桁架长度长达12米。每次称为高达350吨，并将800吨起重机悬挂在屋顶的顶部。定位这些重型结构也需要很大的技能，因为模式是随机的，工作只是适合将拼图拼图装在一起。很难适应所有零件而没有任何错误，因为在定位一端另一端也会出现。这花了2-3天来焊接联合并将它们固定到位。由于该结构的强度也依赖于焊缝，因此对于特种钢材的焊接，培训了1000多名技术人员。焊接北京体育场是一种艰难，危险和缓慢的工作。Q460经证明是一种坚硬的钢，需要高于普通钢的所需温度。大约320公里长的焊缝。

为了适应施工过程中的温度变化，有些端部留有开口和未焊接。北京的气温为-20 - 30欧氏度。当温度上升时，鸟巢也随之上升，当温度下降时，鸟巢也会安定下来。敞开的接头要在既不太热也不太冷的天气里焊接。因此，夏天的夜晚被选为这项工作，400名工人参加了夜班工作。2006年8月31日，工人们完成了焊接。

删除模板

现在，模板和其他支撑结构将被拆除，这些支撑结构将梁固定在原位。在此之前，这座建筑由78根支柱支撑。这些柱子在结构下方均匀分布，承受42000吨的钢荷载。卸货工作将于2006年9月开始。

从屋顶下方取下柱子，使用液压千斤顶。这些千斤顶将首先支撑屋顶，柱将被移除，负载将转移到最终更低的插孔，允许结构支持其自身重量。

根据计算，屋顶必须沉降30厘米，而且是在拆除支撑之后。但他们还得等着看进一步的下沉或裂缝。如果是这样，就意味着会发生严重的破坏。在整整一周内，所有的支架都被移除。2007年9月17日，这个框架终于独立了。结构仍然只是一个中空的钢结构。它必须经过装修和组装才能成为一个奥林匹克体育场。氟碳聚合物透明板被用来填充钢结构构件之间的空间。