北京国家体育场钢结构支撑卸载分析方案

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。

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。

奥运主体育场工程占地面积大、工程规模大、造型复杂，涉及到土建施工、道路、管线大型钢结构安装及大跨度可开启屋盖安装。测量控制工作显得尤为重要。为了确保施工进度和施工精度，提高施测效率，体现科技奥运的精神，在测量工作中，将全面推行数字化测量控制技术，为施工过程、施工质量提供控制依据，使测量工作成为智能化施工的第一道工序

国家体育场位于北京市城府路南侧，奥林匹克公园中心区内，是北京2008年奥运会的主体育场。建筑顶面呈鞍型，长轴为332.3m，短轴为297.3m，最高点高度为68.5m，最低高度为40.1m。屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m。 国家体育场的结构特色的主要体现就是次结构的布置，因其看似杂乱的布置，真正体现了“鸟巢”的结构主题

（1）节点复杂对口精度要求高 由于本工程中的构件均为箱型断面杆件，所以，无论是次结构之间，还是主次结构之间，都存在多根杆件空间汇交现象。加之次结构复杂多变、规律性少，节点构造相当复杂，节点类型多样，制作、安装精度要求高。建筑设计对构件外观质量要求高，并且大部分次结构为外露结构，形成整体后的表面平整度和对接口的错边要求高。 （2）工期紧，场地小 本工程钢结构安装工作量大，安装工期短，次结构安装主要随桁架柱的安装依次进行，并且主结构施工、土建施工交叉作业,平面场地紧张。

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

为了确保施工进度和施工精度，提高施测效率，体现科技奥运的精神，在测量工作中，将全面推行数字化测量控制技术，为施工过程、施工质量提供控制依据，使测量工作成为智能化施工的第一道工序。

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。

本资料为体育场钢结构吊装专项方案，文件的内容详细，可供参考。

梧州市体育场位于梧州市三龙大道北侧的梧州市职业学院后面的丘陵处,按照以后能作为承接大型田径体育和足球比赛的重要场地标准进行设计。体育场为长轴 224.00m、短轴189.2m 的椭圆形平面，在东、西面设置两个看台，可容纳观众总人数为 15146 人，总建筑面积 18454.13m2 。西面看台长（长轴） 224m，最宽处 46.6m，地上三层，结构高度 24.156m ，上部为钢罩棚；东面看台长 127m，最宽处 19.2m，地上二层，结构高度 12.306m，为部分遮盖看台。

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。

国家体育场位于北京市城府路南侧，奥林匹克公园中心区内，是北京2008年奥运会的主体育场。建筑顶面呈马鞍型，长轴为332.3m，短轴为297.3m，最高点高度为68.5m，最低高度为40.1m。屋盖中间开洞长度为185.3m，宽度为127.5m。 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

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。

工程技术人员在熟悉图纸的基础上,有针对性的对工人培训,使工人对专业有所了解，特别是重要部位要细致讲解，同时，工程技术人员与工人共同讨论，制定出比较好的施工方案，提高质量，缩短工期。

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

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。

非线性稳定分析的计算模型采用一致模态法建立。按照第一失稳模态的位移模式，该模型考虑了最大处3cm的初始误差。材料屈服应力取为210MPa。图6为在结构施加递增荷载时，最大位移点的侧向位移曲线。从该曲线可以知道，结构在725kN时开始发生屈曲，而最大可承受荷载为1070kN。在承受额定的500kN时，侧向变形为27mm。图7为最后位移不收敛状态前，将要屈曲支撑的应力分布图。图8为屈曲发生前的结构位移图。屈曲杆件与理想状态模态分析一致。

本工程总建筑面积：37052m2，体育场改扩建面积 ：34975m2，新建田径练习场配套用房面积：999m2，第一检录处翻新面积：1078m2。建筑等级为一级；建筑耐火等级为二级。

本工程为焊接网架钢结构，尺寸为115.6×72m，上下弦杆，覆盖面积7828 m2，杆件规格为89×4.0、114×4.0、140×4.0、168×6.0、180×8.0、219×8.0、245×10.0、273×14.0;焊接球径WS300×10、WS400×14、WSR500×16(加肋) 、WSR600×18(加肋)，材质为Q235B钢。

本资料为国家体育场钢结构施工关键技术，内容详细，可供参考。

本资料为[施工图]济南某体育场钢结构深化cad图纸 资料内容包括：深化设计总说明，铸钢件立面布置图，典型钢管对接节点图，马道节点图等内容详实，可供设计师下载参考。

工程名称 苏州工业园区体育中心项目钢结构工程二标段 建设单位 苏州工业园区服务业发展局 建设规模 一座体育场、一座游泳馆 设计单位 上海建筑设计研究院有限责任公司 管理公司 AECOM咨询（深圳）有限公司上海分公司 监理单位 浙江江南工程管理股份有限公司 项目地点 苏州工业园区体育中心项目西邻星塘街、北至中新大道东、东至规划路、南至斜塘河

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

本工程位于北京市朝阳区国家奥林匹克体育中心园区北部，与原有的体育馆、游泳馆等沿同心圆弧线组成序列。总建筑面积36053m2，其中改扩建面积34975 m2，新建面积1078 m2，由体育场和附属用房两部分组成。体育场地上五层，体育场罩棚高度为43.0m，附属用房高10.43m结构形式为钢筋混凝土框架及钢结构。

在埋设件钢筋T形接头的焊接方法中，通常采用压力埋弧焊技术，目前没有专用的压力埋弧焊机，用螺柱焊机取代压力埋弧焊接设备，是我们工作的基本思路。实践中，我们对螺柱焊机进行了改造，同时对焊接工艺进行了研究和开发，并且成功地把此项技术应用于国家体育场的结构埋设件制作上，保证了焊接质量和工期。

国家体育场是2008年北京奥运会的主体育场，工程建筑面积为25.8万平方米，占地20.4万平方米，建筑顶面呈马鞍形。

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。

主要介绍了深圳大运会主体育馆钢结构安装过程中采用了先进的施工工艺“累积旋转滑移施工”，为减低施工风险，实现信息化施工，对结构的滑移过程及最后的卸载进行安全监测。