[理学]中国国家大剧院结构施工工序学习资料.ppt

高科技的“蛋”————中国国家大剧院中国国家大剧院

设计师简介
保罗·安德鲁（PaulAndreu），1938年出生于法国波尔多市附近的冈戴昂，毕业于法国高等工科学校（1961年）、法国道桥学院（1963）和巴黎美术学院（1968年）。1967年，他设计了圆形的巴黎戴高乐机场候机楼。从此，作为巴黎机场公司的首席建筑师，他设计了尼斯、雅加达、开罗、上海等国际机场，日本关西国际机场的基本概念也出自安德鲁之手。他参与过许多大型项目的建设，像巴黎德方斯地区的大拱门、英法跨海隧道的法方终点站等。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。”
担任设计的是法国机场设计师安德鲁，他从来没有设计歌剧院的经验，而他主持设计的法国戴高乐机场候机厅在2004年5月23日发生屋顶坍塌事故，造成6人死亡，多人受伤。法国巴黎检控官办公室5月29日表示，负责设计戴高乐机场新翼客运大楼的总建筑师安德鲁涉嫌在赢得中国北京国家大剧院投标过程中舞弊，法国当局2003年7月开始进行初步调查。壳体结构shellstructure由曲面形板与边缘构件(梁,拱或桁架)组成的空间结构.或桁架)组成的空间结构.壳体用于建筑结构虽为较早,但工程结对壳进行研究反洗核试验则是在19世界才开壳进行研究反洗核试验则是在19世界才开始的.在20世纪初叶,壳体结构的发展一始的.在20世纪初叶,壳体结构的发展一直是缓慢的.主要因为计算复杂.第二次世界大战期间和战后才发展起来壳结构的优点是具有很好的空间传力性能,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.室内空间宽敞,能满足各功能要求世界之最施工区域划分
施工总体布置以壳体为中心，分三块区域进行施工平面安排，三
块区域分布布置为：
吊装区：位于壳体所在区域（即202区）；
构件拼装区：分第一、第二、第三拼装区，分别位于吊装区南北
两侧；
施工主信道：位于吊装区和拼装区东西两侧。
由于壳体吊装时，202区地下结构和地面建筑结构虽然已经施工
完毕，但壳体四周的消防信道尚未施工，以及201区部分地下结构也
未施工。因此，以上各个区域在吊装阶段处于不同的标高位置，其中：
吊装区位于-6.750标高位置；
构件第一拼装区位于-9.000标高位置；
构件第二拼装区位于±0.000标高位置和位于-7.000标高位置；
大型机械和构件进出场信道位于±0.000标高位置。
各施工区域划分及标高位置见图3。整个壳体钢结构的构件平面分布情况见图4；考虑到设计要求及
结构体形特点，吊装作业划分为五个区域，安排多台起重机分别进行
综合吊装。五个作业区域的具体划分如下：CC2800（600t）履带式起重机（一台）：先采用超起（SFSL）性
能，接60m主臂84m副臂，后挂300t超起配重，停在壳体北面，定
点中心位置在土建坐标（0.000，+86.000），跨外综合吊装，完成第一
作业区域施工；然后向北退8m，采用SW性能，安装M440D塔吊二
台。再恢复使用SFSL性能，在原位进行梁架吊装。最后在壳体安装
完成后拆除M440D塔式起重机。（见图5）各吊机吊装范围施工时剖面图国家大剧院钢壳体结构呈半椭球形,其长轴(东西向)长212120m,短轴(南北向)长143164m,建筑总高度为461285m。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。其中顶环梁呈椭圆形,长轴长约60m,短轴长约38m,由环形钢管、箱形梁以及H型钢等构件组成。长轴梁架由H型钢拼焊而成,短轴梁架用60mm厚钢板拼焊而成。梁架呈中心对称辐射状布置。斜撑与连杆采用140～195的钢管制作。连杆沿水平环向布置,上下、里外共82道,并采用铸钢连接件或套筒连接件与梁架连接。钢壳体平面如图1所示,梁架编号由正北开始,往西依次为W01～W74,往东依次为E01～E74,在正南汇合。国家大剧院的钢壳体为超大型空间结构,结构体量大,整个结构待壳体完全形成后,方为稳定的空间结构。因而,在施工阶段保证结构的稳定与安全至关重要。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