国家体育场结构支撑卸载分析

本工程为一复杂的大型体育建筑，上部为钢结构悬挑罩棚，下部为混凝土看台及各功能用房，平面形状近似椭圆，长轴长约 360m，短轴长约 310m，结构宽 度约 88m。

摘 要：针对国家体育场建筑耐久性设计要求，开展了耐久性混凝土试验及工程应用研究。在配合比研究基础上，选择6组不同配合比，进行氯离子渗透试验和平板抗裂试验，分析了各种配合比因素的影响。在工程现场，对浇筑成型后的实体结构混凝土氯离子含量、碱含量、表面渗透率、表面裂纹等指标进行了检测。经综合评估，国家体育场混凝土结构工程寿命可以达到100a以上。

国家体育场占地面积20.29公顷，地下二层，地上六层，首层地面高出街道表面3.3米，比赛场地标高高出城市街道表面1.5米，建筑高度66.87米。工程总造价估算为35亿元人民币。奥运会期间，可容纳观众100，000人，其中临时坐席20，000个（赛后拆除），承担奥运会开幕式，闭幕式和田径比赛。奥运会后，国家体育场可容纳80.000人，可承担特殊重大比赛（如；世界田径锦标赛、世界杯足球赛等）、各类常规赛事（如：亚运会、亚洲田径锦标赛、全国运动会等）以及非竞赛项目（如：文艺演出、团体活动、商业展示会等）

工程为国家体育场工程提供临时用电,供电方式为区域内的放射式供电共设7个供电区域，分别由7台箱式变压器供电。其中1#至6#供电区域为施工区用电，7#供电区域为民工生活区用电。 主要工作量:工程中一期一阶段安装二级配电箱12个，敷设YJV22-3*185+2*95电缆1400米，一期二阶段安装二级配电箱8个，敷设YJV22-3*185+2*95，电缆1100米。一期三阶段安装二级配电箱8个，敷设YJV22-3*185+2*95电缆1700米。 本施组编制范围为临时供电系统中一级和二级供电

本公司负责国家体育场工程临时用电中一级配电箱出线至二级配电箱的施工，施工工程量较大,工艺复杂，工期要求严格。 组建临电施工管理的项目部，并派出指挥过大型工程、有丰富现场管理经验、组织能力强的同志担任项目经理，选派专业能力强的技术人员担任现场工程师，并挑选经验丰富的管理人员组成项目部，下设施工队伍，具体负责临电施工及维护。 见项目部组织机构图 （下页）

现代大型国家体育场模型

卸载是主体结构和临时支撑相互作用的一个复杂过程，对卸载过程实施精确合理的数值模拟至关重要。以宁夏贺兰山体育场的空间管桁架钢结构屋盖为例，应用SAP2000有限元软件分析施工过程中的卸载方案，提出了钢结构屋盖在施工卸载过程中有限元分析的计算模型和卸载过程仿真计算的方法，根据计算得到的各支撑点的受力特征对两种卸载方案进行了分析比较，得出优选的卸载方案，并给出了该方案在卸载过程中各卸载步的钢结构屋盖的变形状态和构件的应力比变化情况。同时，基于优选的卸载方案，根据卸载时的最大支撑荷载对支撑胎架进行了设计。

主桁架围绕屋盖中间的开口放射型布置，与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。大跨度屋盖支撑在周边的24根桁架柱之上，主桁架尽可能直通或接近直通，并在中部形成由分段直线构成的内环洞口。为了避免出现过于复杂的节点，4榀主桁架在内环附近截断。用分段直线代替主桁架空间弯扭曲线弦杆，减少构件的加工难度。将腹杆倾斜角度控制在60°左右，网格大小尽量均匀，上下弦节点对齐，具有较好的对称性。桁架柱、弦杆与腹杆形成完整的桁架，腹杆主要连接于外柱与立面次结构的交点。腹杆轴线与内外柱轴线在同一平面内，腹杆宽度为1200mm，与菱形内柱同宽。在屋盖上弦采用膜结构作为屋面围护结构，屋盖下弦采用声学吊顶。主场看台部分采用钢筋混凝土框架－剪力墙结构体系，与大跨度钢结构完全脱开。

马拉维国家体育场结构分为看台和钢结构屋盖两部分。看台属于超长结构，采用钢筋混凝土框架结构体系;钢结构屋盖采用立体拱桁架 + 联系桁架结构体系。钢结构屋盖拱脚支墩采用重力式天然基础，并配合预应力钢丝束与看台底板拉结，通过基础底部的摩擦力、支墩背部的被动土压力以及预应力钢丝束拉力共同抵抗钢结构屋盖内外拱的水平推力，其中支墩背部的被动土压力作为结构安全贮备。通过合理设计钢结构屋盖拱脚支墩的平面形状使钢结构屋盖内外拱的拱脚水平推力与基础底板拉力的合力点位于墩台的形心位置，从而使拱脚基础反力均匀布置。

昆山市****体育中心体育场钢屋盖工程，位于昆山市****公园对侧体育中心内，建设面积35000m2。钢结构屋盖最高点标高达48.525m，总重约1300吨。 体育场主体钢结构，由26榀径向梁及其支撑杆、三圈环梁(由内向外为环梁一、环梁二和环梁三) 协同作用，组成双向对称、空间稳定的三维结构体系，呈顺滑的马鞍形状。膜结构钢骨架由拱梁和连梁组成，以主体钢结构为支撑，与主体

国家体育场占地面积20.29公顷，地下二层，地上六层，首层地面高出街道表面3.3米，比赛场地标高高出城市街道表面1.5米，建筑高度66.87米。工程总造价估算为35亿元人民币。奥运会期间，可容纳观众100，000人，其中临时坐席20，000个（赛后拆除），承担奥运会开幕式，闭幕式和田径比赛。奥运会后，国家体育场可容纳80.000人，可承担特殊重大比赛（如；世界田径锦标赛、世界杯足球赛等）、各类常规赛事（如：亚运会、亚洲田径锦标赛、全国运动会等）以及非竞赛项目（如：文艺演出、团体活动、商业展示会等）。

国家体育场结构设计使用年限为100年，建筑结构安全等级为一级，地基基础设计等级为甲级，基础设计安全等级为一级。建筑抗震设计类别为50年。 钢结构主要受力基础采用桩基，其它基础采用筏板基础，主体结构采用现浇混凝土形式，内部结构由一系列辐射布置的框架结构组成，体现出圆形体育场坐席的布置特点。这些框架的截面随所支撑的梯层区域而变化，使体育场碗状坐席结构作为一个独立的系统具有自身的稳定性。移动屋盖设计为一个完全独立的结构，由两部分跨越整个结构开口空间的“刚性”单元组成，它们沿着永久屋顶上固定轨道运动来实现开启或关闭。它的垂直应力则通过巨型钢结构和环绕在坐席环状结构周围的混凝土柱子被传至地面。体育场钢筋混凝土结构的稳定性主要依靠钢筋混凝土框架结构及与垂直交通相关的现浇混凝土的电梯和楼梯筒体承担。

·本工程地下结构复杂，24个钢结构组合柱下桩承台最厚达10.1m，12个核心筒承台深度不一，人防要员避难所和消防泵房，以及其他大量桩承台类型多、标高变化大，施工时须统筹考虑，动态控制，对局部施工部位需采取非常规措施安排施工。 ·基座部分混凝土结构须等到钢结构施工完毕以后才能施工；而1/F轴地下环梁施工须考虑为钢结构斜柱预留位置，同时又为地上混凝土斜柱施工创造施工条件，因此施工缝无法按常规留设，很多部位施工缝均需与设计洽商确定。 ·钢结构安装施工方案在施工看台区域布设78个临时支撑钢架，临时支撑钢架的位置很不规则，大大增加混凝土结构的施工难度。 ·本工程设计使用年限100年，混凝土结构的耐久性要求非常高，同时混凝土表观质量要求达到清水效果，本工程底板、P承台属超长及大体积混凝土结构，因此混凝土施工中应从原材料选择、模板选型以及施工现场施工操作严格把关。 ·纤维混凝土抗裂的应用，试验、试配及施工工艺需专门研究。

本文冲场地照明标准、场地照明的其它要求、场地照明方式、场地照明控制方式、场地照明控制、灯具与光源、光学系统等方面论述了国家体育场场地照明设计。

体育中心支撑胎架卸载拆除施工方案 包含 XX中心主体育场钢罩棚结构设计引用贵州少数民族膜拜和装饰的水牛角符号，由东西两个水牛角形的金属板飘棚首位相交的对应布置在环形看台上。整个金属板飘棚从立面到屋顶设计为一体，曲线光滑流畅，视觉冲击力强。其中西看台屋盖钢结构沿环向长度约为410m，沿桁架长度最大为69m，在屋面中部区段设置屋面支撑，屋面桁架最大悬挑长度为49m，投影面积约16700平方米；东看台屋面钢结构沿环向长度约为340m，沿径向长度约为43m，投影面积约10600平方米。 等可供参考下载

根据对支撑设计技术条件的分析，支撑设计、分析主要分两个施工阶段来考虑：主桁架安装阶段、主桁架合拢后的卸载阶段，两个阶段的控制荷载各不相同。

本图纸为体育场看台设计及视线分析图，图纸内容可供参考，欢迎下载。

在国家体育场修改初步设计中首次采用CATIA软件,解决复杂建筑的空间建模问题;中厚钢板采用Q345GJ钢材,有效降低了用钢量;在进行大跨度结构计算与优化时,分别考虑了常遇地震、中震与罕遇地震作用;提出太阳辐射引起结构温升的计算方法,合理确定安装合拢温度;运用单元逐次激活的技术,进行施工过程分析;根据管桁架和次结构杆件的特点,合理确定压杆的计算长度系数;研究了在次结构薄壁箱形构件内部设置纵向加劲肋对改善板件局部稳定性及延性的影响;提出主桁架单K节点、双K节点、桁架柱带有内部加劲肋节点及铸钢转换节点构造;通过动力特性分析,确认了立面大楼梯在人群挤塞荷载下的舒适性.

主要从定性和定量两方面对国家体育场钢结构安装工程进行了整体提升 、高空滑移、局部提升+高空散装和高空散装四种方案进行比选，根据结果提出国家钢结构工程最终的总体安装方案。

根据JGJ81-2002《建筑钢结构焊接技术规程》的有关规定，国内首次用于钢接构工程的钢材（包括钢材的牌号于标准相符但微合金强化元素类别不同和供货状态不同或国外钢号国内生产）的必须进行焊接工艺评定。有部份Q460、S460ML首次使用，因此严格按规程要求进行了全面的焊接工艺评定，并根据工艺评定试验结果，编制了详细的焊接工艺规程，确保了工程施工焊接质量。试验程序如下图。

本文档为国家体育场鸟巢主结构设计安装方案，内容详实，可供参考。

本工程工地连接为焊接吊装分段多，现场焊缝长度长，造成现场焊接工作量相当大，且焊接外观打磨量大，难度高，高空焊接仰焊较多。

同时，施工过程中结构本身因自重和温度变化均会产生变形，加之，结构形体复杂，箱型断面构件的位置和方向性强，安装精度很难控制。

以郑州大学新校区体育场膜结构挑篷体系为工程背景,分析了结构体系的构成;采用有限元方法对挑篷结构 的骨架、膜和索等结构构件进行了受力和变形分析;检验膜挑篷在各种荷载作用下的安全性,对此类结构的设计提供相应的 参考。

国家体育场大型柱脚_混凝土承台设计研究

国家体育场是北京奥林匹克公园内的标志性建筑，也是北京最大的、具有国际先进水平的多功能体育场。国家体育场将成为奥林匹克运动留给城市的宝贵遗产和城市建设的新亮点。

1.1高精度整体控制网的布设。根据场区平面规划和招标人提供的测量基准点（红线桩或城市导线）为依据。建立以体育场中心为原点的十字型场地平面控制网。（详见示意图）首级高程控制借用平面控制网的桩点，进行布设。这两个控制网是工程整体控制和变型监测的依据和基准，用以保证各单项工程之间的连贯性和统一性。 1.2施工控制网的布设。施工控制网是根据施工进度分不同阶段进行测设。它的布设原则是要满足相关施工细部测量或施工控制的要求，全面覆盖。其网形依具体使用对象而定。建筑施工平面控制网为矩形网，采用场地坐标系，市政管线施工控制网为导线网，采用城市坐标系。

国家体育场工程是北京2008 年奥运会开闭幕式主会场和田径主赛场。位于北京市奥林匹克公园中心区内，紧邻北京城市中轴线，与国家体育馆和国家游泳中心相对于中轴线均衡布置。由主体育场、室外热身场和室外基座三个子单位工程组成。 工程于2003年12月24日开工，于2004年7月30日停工进行优化设计，于2004年12月28日复工，于2005年11月15日钢筋混凝土主体结构封顶。于2006年11月30日钢结构安装完成，进行基座、热身场装饰装修和机电设备安装施工。目前总承包合同规定的施工内容全部完成施工。

国家体育场位于奥林匹克公园中心区的南部,主体建筑紧邻北京城市中轴线,并与国家体育馆和国家游泳中心相对于中轴线均衡布置。国家体育场主体建筑西侧为距景观路200米的中轴线步行绿化广场,东侧是环境优美的水面和湖边路,南侧临南一路,北侧临成府路,其中成府路在地下空间穿过用地(路面-7.8m国家体育场是北京奥林匹克公园内的标志性建筑,也是北京最大的、具有国际先进水平的多功能体育场。国家体育场将成为奥林匹克运动留给城市的宝贵遗产和城市建设的新亮点。国家体育场占地面积20.29公顷,总建筑面积约258,000m2。地下一层,地上六层,首层地面高出街道表面3.3米,比赛场地标高高出城市街道表面1.5米。东西向长约270m,南北向长约300m。

国家体育场是北京奥林匹克公园内的标志性建筑，也是北京最大的、具有国际先进水平的多功能体育场。国家体育场将成为奥林匹克运动留给城市的宝贵遗产和城市建设的新亮点。

国家体育场钢结构工程现场焊接工艺评定具有技术要求高、复杂、工作量大的特点，是一项典型的系统工程，由于焊接工艺评定的地位特殊，是焊接工程十分重要的技术环节

针对国家体育场(鸟巢)FFFE膜结构工程的特点及玳点，从总体方案深化设计、关键安装工艺和验收标准等方面进行了深入研究，总结出成套的国家体育场PTFE膜结构关键施工技术，保证了工程质量和进度。

毕节体育场采用一种无内支撑的空间管桁架体系，屋盖钢结构与下部混凝土看台间未设置竖向支撑，仅通过脚部的38个成品球铰支座铰接支承于下部混凝土柱顶，独自站立。设计中，考虑了屋盖钢结构非坐落于地面引起的地震放大影响，对结构体系进行了考虑初始缺陷的稳定性分析，并对结构中关键节点进行了非线性有限元分析。结果表明，该体系在使用荷载作用下具有足够的承载能力和刚度，并有良好的稳定性能和可靠的节点连接。

本工程是中山某大学体育场看台项目，采用钢柱支撑张拉膜结构，下部坐于混凝土基础上，网架形式为螺栓球节点正放四角锥网架，支撑形式：下弦多点支承。图纸内容包括：设计总说明，网架结构立面图、网架结构平面图，柱节点图，钢球节点图，网架杆件材料表，网架结构平面图，看台平面图、立面图、剖面图，基础平面图、基础大样等。

针对国家体育场( 鸟巢) 工程主钢结构构件体型大, 重量重, 形状复杂, 安装精度要求高, 就位后安全稳固措施难度大等特点, 从桁架柱单机吊装技术和双机抬吊技术、主桁架三机吊装技术和单机吊装技术、桁架柱和主桁架安装稳固措施等方面进行了深入研究, 总结出国家体育场钢结构主结构吊装的成套技术成果, 确保了施工质量完全满足设计及验收标准的要求。

哈尔滨万达茂滑雪乐园东区钢结构为东、中、西区 3 个分区中最高、最大的部分，其中钢结构的安装及临时支撑系统设计最为复杂。主要对临时支撑的设计、布置、稳定控制等关键技术作详细阐述，同时采用有限元软件对支撑系统卸载过程进行模拟分析并与卸载监测值比较。结果表明: 钢结构临时支撑系统设计及布置合理，各卸载监测点的实测值均处于理论及规范允许范围内。

国家体育场经过“ 奥运瘦身计划”后, 取消了可开启屋顶, 但屋面整体上仍保留了无规律 的造型。由于座面钢结构和膜结构共同组成的大小、高低不一的多个分块间互不连通, 膜结构 低于钢梁上表面, 这些巨大的“ 水池”在降雨时若不能及时排除雨水, 将会给及顶的安全性带 来严重问题。介绍了无规则屋面汇水面积的确定, 积水荷载, 降雨荷载, 因雨水斗堵塞造成失误的概 率等国家体育场屋面雨水排水的核心问题。

对于初期雨水的处里, 常用的主要途径是直接引入绿地, 不单独处笠将雨水排入级配石料的过滤盲沟或多孔混凝土过滤板, 进行简单过滤或来用分散式处理, 对初期雨水进行弃流, 如在单个雨漏管下安装分离设备。

国家体育场成环形，建筑占地面积大，包括钢结构和钢筋混凝土结构，尺寸要求精度高，给测量放线工作带来一定难度，本工程基础采用桩基础，形式比较复杂，桩顶标高和承台厚度变化比较大，开挖深度变化也比较大，地下水位比较高。需要进行降水、护坡、桩基础等多种工序穿插进行，必须合理组织施工顺序。确保施工有序进行。土方量为第一阶段20000m3，第二阶段10000m3，第三阶段32000m3。

在工程开工后总承包施工单位，按照法律、法规，规范标准的要求，建全了项目组织机构和项目质量体系，建立了各项责任制和管理制度，制定了明确的质量目标，认真贯彻奥运工程 “五统一”和人文、科技、绿色奥运“三大理念”，制定了施工组织总设计、施工组织设计；以及专项工程方案520个，召开了关键、特殊工程技术方案专家论证会近80个，并完成了近20项国家和北京市科技攻关课题，取得了10余项国际水平的技术成果，完成了全国建筑业新技术应用示范工程。在市建委工程质量监督总站奥运工程监督组的过程监督与指导下，业主、设计、监理密切配合，按照规定程序组织各阶段的施工与工程验收。