国家大剧院钢结构报告_国家大剧院钢结构分析
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国家大剧院
建筑名称： 中国国家大剧院 结构简介： 1.结构形式
钢结构中的壳体结构，钢壳体结构由顶环梁、梁架(分长轴梁架与短轴梁架)、斜撑和环向连系杆件组成。2.受力途径
能以较小的构件厚度形成 承载能力高,刚度大的承重结构, 能覆盖或围护大跨度的空间而不需 能覆盖或围护大跨度的空间而不需 中间支柱,能兼承重结构和围护结 构的双重作用,从而节约结构材料.3.关键构造
国家大剧院外部为钢结构壳体呈半椭球形，有10层楼那么高。中部为渐开式玻璃幕墙，钢壳体结构由顶环梁、梁架(分长轴梁架与短轴梁架)、斜撑和环向连系杆件组成。每当夜幕降临，透过渐开的“帷幕”，金碧辉煌的歌剧院尽收眼底。壳体表面上星星点点、错落有致的“蘑菇灯”，如同扑朔迷离的点点繁星，与远处的夜空遥相呼应，使大剧院充满了含蓄而别致的韵味与美感。4.设计过程
中国国家大剧院由法国建筑师保罗 安德鲁主持设计，设计方为法国巴黎机场公司。它完全由曲线组成，银光闪闪，映照着粼粼波光，宛如湖中明珠。“造型新颖、前卫，构思独特，堪称传统与现代，浪漫与现实的完美结合”。这座“城市中的剧院，剧院中的城市”以一颗献给新世纪的超越想象的“湖中明珠”悄然亮相，国家大剧院是国家兴建的重要文化设施，也是一处别具特色的景观胜地。1999年，安德鲁领导的巴黎机场公司与清华大学合作，经过两轮竞赛三次修改，在中国国家大剧院国际竞赛中36个设计单位的69个方案中夺标。1999年7月，获选为最终的建设方案。安德鲁曾说“我想打破中国的传统，当你要去剧院，你就是想进入一块梦想之地”。安德鲁这样形容他的作品――巨大的半球仿佛一颗生命的种子。“中国国家大剧院要表达的，就是内在的活力，是在外部宁静笼罩下的内部生机。一个简单的‘鸡蛋壳’，里面孕育着生命。这就是我的设计灵魂：外壳、生命和开放。” 5.施工过程
国家大剧院 大剧院的壳体钢结构总重6750吨，网 壳面积3.5万平方米，没有一根立柱支 撑，全靠148榀弧型钢梁承重。虽然这 一壳体的高、重、大为中华第一，但 它同时也是大跨度空间结构中单位用 钢量最少的，每平方米不到200公斤，仅为卢浮宫钢结构每平方米用钢的三 分之一。如此“轻便”的穹顶大大减 少了承重钢梁的压力，建筑物的安全 系数将会很高。另外，考虑到风、雪、地震等自然因素，壳体钢结构还体现 了柔性设计理念。钢梁接触地面的一 端允许相应滑动，整个结构的最大变 形度大约为20厘米。整个钢壳体共有148 榀梁架,由于在安装程中,壳体未形成稳定的结构体系,因此必须采取一系列措施,来保证过程中的结构安全,其中包括设置必要的支撑与支架,以及采用合理的安装顺序等。钢壳体的施工包括吊装阶段和卸载阶段两个部分。临时支撑的拆除方案须通过分析予以确定。根据施工方案,将吊装阶段按表1 相应划分为20 个施工工况。
短轴可见区域的梁架截面仅为60mm钢板制作的板梁，不可见区域为上下翼缘不等宽的焊接H型钢截面（100mm,160mm）
整体线性屈曲特征值仅3.5左右，按照国内规范，是通不过的。换句话说，按照国内规范，用钢量将远超6750t。原设计用钢量将达8万吨。
钢架分为顶部和底部，先做顶部，然后底部分成三段吊装。
全部都是脚手架，脚手架是那种球交的，节点全部都是焊接，就是焊接两个半球，中间混凝土早就做好了。对工程的评价： 专家意见
1.国家大剧院整个壳体钢结构重达6475吨，东西向长轴跨度212.2米，是目前世界上最大的顶。2.国家大剧院地下最深处为-32.5米，相当于往地下挖了10层楼的深度，成为北京最深的建筑。
3.音乐厅内的管风琴共有6500根发音管，是亚洲最大的管风琴，造价达3000万元。
4.进行了长达两年的技术准备，先后攻克了壳体施工过程中整体结构稳定、曲面结构高精度测量、百米超远距离吊装等一系列难题，形成了一整套与国家大剧院结构特点相吻合的“中国式”的科学施工方案。
5.结构特殊要求带来的是精度上苛刻，工人对每一个安装好的梁架进行测量，保证其偏差的值在允许的范围内，对有偏差的进行矫正，以保证工程的顺利进行。
6.壳体钢架完成好的国家大剧院内部钢梁交错带来的特殊光影效果产生的视觉冲击力给人留下了深刻的影响。
7.钛金属板的厚度只有 0.44 毫米，既轻且薄，如同一张薄薄的纸。8.钛金属的使用使得建筑远远看去宛如落在北京城内的一颗大珍珠，光彩夺目！自己的评价
造价太昂贵了，而且功能也一般，没有什么中国的元素在里面，没有什么像鸟巢一样的突破性的东西在里面，感觉建这个剧院挺不值的。对问题的认识
国家大剧院的钢壳体为超大型空间结构,结构的空间非常大,由顶环梁、梁架、斜撑和环向连系杆件组成。而对于我们学建筑的，显然她的构造方式代表的是当今最高水准的，是值得我们去学习的！从中学到的知识
在当今的社会中，钢结构的应用非常的广泛，从民用房屋，桥梁，剧院等建筑都离不开钢结构，在建筑学中，钢结构是一门非常重要的学问，我们要好好的学习钢结构，来提高我们的建筑学知识，以后在我们建筑工作中能起到非常大的作用。
（资料来源于网络）
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