国家大剧院结构分析（国内代表性的钢结构建筑有哪些）_结构_钢结构_鸟巢

本文目录

• 国内代表性的钢结构建筑有哪些
• 工程几大要素
• 国家大剧院的主体建筑结构有什么特点
• 鸟巢结构和静力学分析是怎么样的

国内代表性的钢结构建筑有哪些

1、中银大厦:

混凝土——钢结构立体支撑体系 结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑，室内无一根柱子。利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆，将各楼层重力荷载传递至角柱，加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂，从而提高了作为平衡重的有效性。

2、金茂大厦:

框筒结构体系。核心为现浇钢筋混凝土，外框为钢结构与混凝土结构复合成为钢结构与混泥土结构复合建造超高层建筑的典范 大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新结构技术，整幢大楼垂直偏差仅2厘米，楼顶部的晃动连半米都不到，这是世界高楼中最出色的，还可以保证12级大风不倒，同时能抗7级地震。大厦的外墙由大块的玻璃墙组成，反射出似银非银、深浅不一、变化无穷的色彩。大厅采用圆拱式的门框，给人高大宽敞明亮的感觉；墙面选用地中海有孔大理石，能起到良好隔音效果；地面大理石光而不亮，平而不滑。前厅内的八幅铜雕壁画集中体现了中国传统的书法艺术，它通过汉字，从甲骨文、钟鼎文，一直到篆、隶、楷、草的演变，反映了中国上下五千年的文明史。通往宴会厅的走廊，更是一条艺术长廊，体现出一种高雅的品位和豪华的气派。   

3、上海环球金融中心 :

钢筋混凝土结构（SRC结构）、钢结构（S结构）。上海环球金融中心是以办公为主，集商贸、宾馆、观光、会议等设施于一体的综合型大厦。 巨型结构的撑是采用钢管混凝土，这样可以增加构件的刚度和延性，还有阻尼。采用混凝土填充还是有一个好处是在结构的顶部一般钢管比较薄，混凝土填充可以增加钢管的抗屈。  

4、鸟巢，即国家体育场：

系钢筋混凝土框剪结构和弯扭构件钢结构，工程造价33亿元，建筑面积25.8万㎡，外部钢结构的钢材用量为4.2万吨，整个工程包括混凝土中的钢材、螺纹钢等，总用钢量达11万吨。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。

5、国家大剧院：

框架-剪力墙混凝土壳体钢结构，建筑面积21.944万㎡，外部结构为椭球型双层钢网壳结构，粗盖其内部的歌剧院、音乐厅和大剧场。国家大剧院巨型钢壳体安装过程中使用螺栓球网架结构代替普通脚手架作为其临时施工支撑体系，充分发挥了网架结构的空间受力性能，而且装卸方便，可以重复利用。

6、中央电视台新址主楼：

从结构角度看，最后竣工时，这两座斜塔、悬臂结构、9层的裙楼底座及地下室均可整体看作一个完整结构系统。楼板的重量由外部钢筒体与及内部柱子和楼板支承。尽管外钢筒体的结构构件在两个平面内有倾角，然而大楼的内柱，包括核心筒的内柱却均保持垂直。由于塔楼倾斜，同时亦考虑到楼板的深度限制在合理的范围内，故部分内柱需于塔楼内终止及换转作配合。这些内柱所支撑的重量将被转移到内筒和外部钢筒体上。转换结构大多采用二层高的桁架结构位置多设于适当位置如设备用房内。转换结构数目将尽量控制到最小。  

7、广州歌剧院：

钢-钢砼混合结构。大剧场和多功能厅的外围护结构采用空间组合折板式三向斜交网壳，结构的整体几何形状为不规则多面体。剧场和多功能厅外围护结构的每个面均为三角形或四边形， 将其边做若干分段，在面内连接形成三向网格，以边作为主梁，内部网格则采用次梁连接，主次梁均采用钢箱梁。

8、武汉广播电视中心大楼：

钢筋混凝土框架—筒体剪力墙结构，建筑面积为74462㎡。武汉广播电视中心大楼坐落于汉口建设大道青年路口，建筑面积为74462m2，其结构形式为钢筋混凝土框架—筒体剪力墙结构，主楼30层，其中地下室两层为停车场，局部区域为一层设备用房，裙楼5~6层，塔楼24层为办公用房，塔楼上部为8层钢结构功能用房，顶部为直升机停机坪。其建筑标高为164.8m，在主楼前面30层顶部装有钢结构电视发射塔，塔顶标高为198m。其钢结构涉及较多如：裙楼屋面钢结构、顶层屋面钢结构、顶楼钢结构发射塔等。  

9、国家游泳中心（水立方）：

钢混剪力墙+钢结构+膜结构，建筑面积79532㎡，总用钢量6900吨，跨度最大的膜结构建筑（最大跨度130米）。该场馆的结构设计来源于爱尔兰数学家Lord Kelvin提出的“三维空间的最有效分割”问题，并利用和改良爱尔兰教授Weaire和Phelan提出的最优化多面体组合体系，创造性的设计出了新型多面体空间刚架结构。本文介绍了该结构体系的几何构成、性能、多面体空间单元的受力、整体结构体系的构成、ETFE充气枕的性能分析等有关内容。   

10、首都博物馆新馆：

框架-剪力墙、钢结构屋盖，工程造价7.8亿元，建筑面积61680 ㎡。首都博物馆新馆上部大跨度钢结构受力复杂。利用风洞模拟大气边界层气流,对屋盖上、下表面和建筑外墙在各种风向角下的风压分布情况、风环境等进行了测试。在屋盖挑檐的端部设置百叶,有效地减小了长悬臂结构的风荷载效应。针对传统柱间预应力支撑体系存在的张拉过程复杂、柱顶偏移不易控制、在柱间桁架下弦杆引起附加轴力等问题,提出在中柱两侧布置人字形拉杆的支撑形式,大大简化了预应力张拉过程,有效避免了柱顶的偏移,减小了柱间桁架下弦的附加轴力。 

工程几大要素

一、坚强的领导核心
作为一个项目部，项目经理理所当然地居于管理的核心位置，他的组织、管理、沟通及协调能力，甚至人格魅力都是极为重要的。一个项目的成败，可以说项目经理起到了决定性作用，因为他是统领项目的最高决策者。一个具有全局眼光、高屋建瓴的领导者，能在千头万绪中抓住要害，关注重点，又能对下充分授权，抓大放小。
一个项目仅有强悍的项目经理是不够的，做为项目班子核心的项目总工、生产经理、合约经理和安全总监如同左膀右臂，缺一不可。他们分管着技术、质量、进度、成本、合约及安全等方面，组成了项目管理的全部要素，这几方面互为制约又相辅相成。因此，将项目班子成员紧密团结在项目经理周围，方可确保令出一致、禁行令止、互为支持。项目班子既要讲民主，大事一起商量，开诚布公，不独断，不专行；同时，也要讲集中，在充分调查事实、协调各方意见的情况下，进行意见的统一。在形成一致的意见后，无论对内、对外都应政令一致，步调统一。如此，组成一个坚强的项目管理班子，其效率、执行力都将事半功倍，是成功的项目管理的关键要素。
二、成功的团队建设
一个项目部管理人员多则上百人，少则数十人，共同组成一个项目管理团队。作为施工单位的建设者，经常转战大江南北、居无定所，正如“铁打的营盘流水的兵”，这样的项目管理团队是有其特殊性的。项目管理部，实际上是一个临时机构，它随着项目的开工而成立，随着项目的完工而解散，中间不断有人抽调而走，也有补充进来，人际关系的变幻、工作内容的更迭时刻都在发生。那么，这样的一个团队，我们如何去打造，如何像李云龙一样去塑造“亮剑”精神，不管时空如何变幻，精神常在、斗志永存？
工程自身的特性注定了项目管理的艰苦、枯燥，再加之繁重的工作任务、巨大的精神压力，情绪压抑很普遍，由此项目的人性化管理就显得非常重要。它需要营造一个快乐的工作氛围，通过组织各类活动，比如旅游、球类比赛、演讲比赛、文艺演出等，甚至不时的项目聚餐，以充分发挥特别是年青管理人员的才华，缓解紧张情绪，加强项目凝聚力，提升项目战斗力。这些活动，做为项目领导班子，不但要大力提倡和支持，还应该尽可能地参加，其效果是很明显的。
三、前瞻的管理策划
古人云：凡事预则立，不预则废。项目策划是整个项目管理的思想和灵魂，对整个项目管理具有战略性的指导意义。项目管理的内容非常广泛，如果没有系统的具有前瞻性的项目管理策划，遇事论事，必然会处处受制、造成盲目行事。“项目不是在结束时失败，而是在开始时失败”，由此说明项目管理策划的重要性。
项目管理策划应该在项目成立之初展开，一般包括管理目标、管理模式、组织架构、项目经理授权、总进度计划、现场管理人员流量、分包方案、 物资采购方案、施工机械及监测设备配置方案、办公设备配置计划、现场临建方案、临水临电方案、总平面布置计划、主要技术方案、现场作业人员流量、资金流量计划及预算成本等十几个方面。项目管理策划由项目部配合总部机构联合编制，应切合实际，科学合理，具有可操作性。策划经内部审批后，进行项目全体管理人员交底，做到人人熟知，自觉执行，贯彻落实。实施过程中，不断对照检查，及时纠偏，确保大方向不错，大目标不偏。
四、严格的制度考核
项目最有效的管理仍然是制度，建立系统的管理制度并严格执行，是整个项目管理体系运行的保障。这里的制度，含义广泛，不仅包括对项目内部管理制度，比如各项例会制度、岗位责任制、人员考核制度及内部工作流程等，还包括工期、质量、安全、文明施工等方面的具体考核办法，比如对工期，在确定各节点目标时，应与分包商签订目标责任状，约定奖罚额度，严格进行过程和节点考核，并及时兑现。同时，还应建立专项总包和分包管理制度，明确总、分包管理职责，管理流程和管理要求等。
大多数企业都制定有各项项目管理制度，但不能原封照搬。每个项目都有其自身的特点，在制订各项制度时应结合自身情况予以调整，甚至很多制度需重新或自创制定。制度的制定必须要可执行，我们时常发现很多目标的约定过高，一开始就料定难以完成，可是迫于某种压力仍然签订，最后无法完成，难以执行处罚，破坏了制度的严肃性。
五、谨慎的分包选择
我们常说“成也劳务，败也劳务”，可见，分包选择非常重要。国内建筑市场经过近三十年的高速发展，特别是这些年扩大内需政策促成了建筑市场的极大繁荣，造就了一大批有实力的专业分包和劳务分包队伍。特别是劳务分包队伍，吸收了大量的农村剩余劳动力，主管部门也逐步进行了规范管理，大量劳务公司得以成立。但是，不可否认，这些分包多为个体行为，“挂羊头卖狗肉”的空壳现象居多。劳务公司没有相应的管理机构，更谈不上管理，也没有相对固定的熟练工人，法律债务的执行能力很差，遇到劳资纠纷或工伤纠纷就采取回避、躲藏或推诿的方式，将总承包商推到前面。
因此，大多数公司选择长期合作的分包队伍，但是这样的队伍是很有限的。随着公司合同额的急剧增大，承接的项目越来越多，原有的分包远远满足不了工程的需要，出现了分包乱拉工人、找临时工的情况，对工程进度、质量等方面的管理造成不良影响。为此，总承包商尝试引进新的队伍，寻求扩大分包选择空间。但是，由于对新队伍了解不深，加之这些队伍良莠不齐，对比原有的队伍反而感觉有较大差距，甚至有些队伍中途撒手不干，直接导致总承包商不敢大胆使用，成为目前不少建筑企业遇到的两难问题。
即使如此，培育、壮大长期合作的分包队伍仍是建筑企业发展的必由之路，培育一支关键时候拉得出、冲得上、打得胜的分包队伍是做好项目的保证。这需要从公开招投标、履约保证金的交纳、劳务来源的控制、实名制的推行、工人工资的发放等方面加强管理，以降低管理风险。
六、有力的技术保障
这些年来，国外建筑师造型各异的设计纷纷在国内“落地生根”，比如著名的国家大剧院、央视新址、国家体育场、国家游泳馆、昆明新机场等。这些设计极为大胆，均为异形空间结构，结构复杂，很多技术都是世界上首次采用。
面对这些超大、复杂的结构，强有力的技术保障尤为重要。比如国家大剧院整个网壳结构的预起拱控制，以确保网壳曲线、弧度等最终符合设计要求；央视新址两个巨大的悬臂钢结构，如何进行预起拱及确保准确合龙的问题；国家体育场大量不规则的异型钢结构的加工制作和安装问题；昆明新机场七条巨型钢彩带弯扭构件的加工制作及安装问题等。
这些技术问题大多数都是世界级的，是挑战也是机遇。项目部必须配备足够的技术管理人员，由一名经验丰富、坚毅干练的带头人负责，进行大量繁杂、细致的技术工作。同时，也需要借助国内资深专家的力量，进行广泛的咨询、论证和鉴定。除这些引人关注的关键技术问题之外，更多的技术问题是零碎、繁琐的，比如图纸、测量、试验、资料及深化设计等，做为技术负责人必须时刻关注这些问题，安排合适、胜任的人员，并要有较强的预见性和计划性，通过技术例会制度进行布置、落实及检查，避免意外问题发生，以造成不良影响和不必要的损失。
七、有效的风险控制
不容置疑，当前建筑市场特别是公共建筑等高端领域的竞争已经到了白热化程度，不少企业为了中标获取合同额、提升企业知名度，被迫接受巨额垫资、工期严重压缩及大量业主切割分包等条件，采取低价中标等方式求得生存和发展，这些无疑加大了项目管理风险。作为目前国内普遍存在的客观形势，短时间内很难改变，为此，就必须认真分析项目管理风险，采取有效的风险控制措施。风险管理至少应包括合同风险、工期风险、质量风险、安全风险、成本风险及劳务风险等方面。
对于合同风险，主要通过耐心、细致的合同谈判工作尽量加以避免，对明显不合理、不公平的条款需做大量的说服工作，对于每项条款都应仔细分析、推敲，避免合同重大误解和陷阱。
对于工期风险，往往是因为投标时由业主规定且必须响应招标文件形成的。这些严重压缩的工期，还经常伴随着巨额的延期处罚。面对这种情况，一方面需要强有力的施工组织，先强内功，确保工程顺利推进；另一方面，利用不可抗力因素、工程款支付及非承包商自身原因，加强工期索赔。最为关键的是，利用工程进展顺利的有利形势，营造双方融洽的氛围，不失时机地签订工期补充协议，或重新确定业主认可的工期节点目标，以化解工期风险。

国家大剧院的主体建筑结构有什么特点

国家大剧院的主体建筑由外部围护结构，内部歌剧院、音乐厅、剧场，公共大厅及配套用房组成。地面坐落着三幢建筑：歌剧院、音乐厅和剧场，它们由道路区分开，彼此以悬空走道相连，在水面上的地面建筑就像是一个巨型壳体，覆盖、庇护、包围和照亮着所有的大厅和通道。建筑物在水面中的倒影构成了大剧院的外部景观。

鸟巢结构和静力学分析是怎么样的

鸟巢型结构是近几年提出的一种新颖美观的结构形式,主要可用于大跨度空间结构中。目前对这种新型结构的研究尚不多见,仅限于对鸟巢型网架和索穹顶结构的探索性研究,对其他结构形式的性能的研究仍为空白。因此对鸟巢型结构的深入研究及理论的完善显得尤为迫切。本文针对鸟巢型的索网结构进行了力学特性的分析研究。 目前已有研究的鸟巢型结构包括两种,即网架结构与索穹顶结构,本文为鸟巢型索网结构研究的首例。通过对以上三种结构在受力形式、用钢量、有效空间率、建筑美感和施工方法五个指标上对比分析及优化,结果显示索网结构形式是鸟巢型结构的较优形式。圆形鸟巢形索网是由统一长度、统一规格的悬索组成,本文中使用外环支撑点数和每条索两支承点间对应外环多边形的边数来描述鸟巢型索网的不同外部形态,通过对索网形态的对比分析,确定了符合实际工程要求的六种鸟巢型索网形式。 鸟巢型索网结构的静力特性分析中,本文主要采用了简化计算的方法,过程中运用连续性薄膜理论,把结构简化为薄膜进行受力分析,建立平衡微分方程,实现了求解结构内力和挠度的目的。同时使用有限元软件ANSYS对结构进行数值计算,计算结果与解析计算结果吻合较好。 鸟巢型索网结构的自由振动的特性分析中,求解结构自振频率与振型主要使用了两种方法,即基于能量法的计算方法和基于有限元分析的数值方法。计算得到鸟巢型索网结构自振频率的分布特征,振型的特点以及各因素对结构动力性能的影响,同时对BN245型到BN2410型的不同自振特性进行了对比与分析,为结构的选型提供了依据。 论文最后总结了上述的研究内容以及结论与成果,并指出了今后研究工作。本文对鸟巢型索网结构的研究,将有利于提高人们对这种新型结构的力学特性认识,有利于此结构的完善和使用,具有重要的学术意义和实用价值。