一个时代的风向标
2008年北京奥运会的成功举办，让世界看到了一个繁荣、开放、现代化的中国。 北京奥运会开闭幕式的举办地国家体育场“鸟巢”也给中外观众留下了不可磨灭的印象。 它是北京的新地标，将中国的建筑设计和建造挑战到新的高度。
“鸟巢”建筑面积25.8万平方米，用地面积20.4万平方米。 有80,000个永久席位和11,000个临时席位。 这座外形酷似鸟巢的体育场，总共使用钢材约11万吨，外部结构用钢4.8万吨。 当年投资超过30亿元，面临众多世界上没有先例的技术难题。 从2003年到2008年，2008年，在建设者们日夜奋战的情况下，“鸟巢”终于在2008年6月竣工。
选定“鸟巢”
2002年10月25日，经北京市人民政府和第29届奥运会组委会授权，北京市规划委员会向全球征集2008年奥运会主体育场中国国家体育场建筑概念设计方案。
2002年10月29日至11月20日，竞赛办公室共收到44家知名设计单位的有效资格预审文件。 经过严格的资格预审，确定14家设计单位进入正式竞赛。 随后，经过两轮无记名投票，评选出三项优秀方案，分别是由瑞士赫尔佐格、舒福二手钢结构与中国建筑设计研究院组成的联合体设计的“鸟巢”方案和“鸟巢”方案。 ” 计划由中国北京设计。 市建筑设计院独立设计的“浮动开口屋顶”方案，日本佐藤综合规划株式会社与中国清华大学建筑设计院联合设计的“天空体育场”方案。 在此基础上，评审委员会以压倒性票数推荐“鸟巢”方案作为重点推荐实施方案。 评委会和多位建筑界专家认为，“鸟巢”不仅将为2008年奥运会树立起一座独特的历史性地标建筑，而且在世界建筑发展史上具有开创性的意义，将成为2008年奥运会的标志性建筑。 21世纪中国和世界建筑的基石。 发展提供了历史见证。 为了征求公众意见，竞赛主办方将公开展示所有经过预审的设计方案。 6天后，观众票数前三名分别是：《鸟巢》3506票、《浮动屋顶》3472票、《天空体育场》3454票。 “鸟巢”被确定为2008年北京奥运会主体育场——中国国家体育场的最终实施方案。
中外联合设计
“鸟巢”选定了，但其设计者的工作才刚刚开始。 当时34岁的李兴刚是中国建筑设计研究院最年轻的副总建筑师。 毕业于天津大学建筑系，1998年赴法国留学。2003年1月，担任国家体育场“鸟巢”中方总设计师，并赴瑞士参与“鸟巢”设计巢”。
“鸟巢”的概念设计由瑞士赫尔佐格和舒福钢结构进行，最终施工图由中国建筑设计院完成。 由于“鸟巢”的结构非常复杂，需要参数化设计，在图纸上精确绘制数以万计的异形空间面，给出准确的施工尺寸，然后计算这些异形构件组成的空间结构。 方法。 设计公司采用了当时非常先进的三维设计软件CATIA、有限元分析软件ANSYS和SAP2000等，最终通过“高科技”手段将“鸟巢”从概念设计转化为精确的设计图纸。
“鸟巢”独特的网格结构，看上去就像树枝缠绕的鸟巢。 再加上灯光效果，它甚至看起来就像一个生物轻盈地漂浮在地球上。 李兴刚说：“很多人关注的是‘鸟巢’外面的钢结构，但设计是从里面开始的，从一个体育场的核心部分——场地和看台开始。我们最大的想法是回归主体结构。” 2008年奥运会体育场以体育建筑和人类体育活动的本质为竞争和观看，以运动员和观众为基础，体育场呈南北方向的椭圆形，考虑到场地的平衡观众视线，看台设计成东西高、南北低，起伏连绵，呈碗状。“鸟巢”在当代、世界上独一无二，但不是因为设计，但作为设计的自然延伸。”
工程难度前所未有
“鸟巢”结构主要由巨大的门式钢框架组成，共有24根桁架柱。 建筑顶面呈马鞍形，长轴332.3米，短轴296.4米。 最高点高68.5米，最低点高42.8米。 大跨度屋顶由24根桁架柱支撑，柱距为37.96米。 主桁围绕屋盖中部开口呈放射状排列，直接相连或近乎相连的主桁有22个。 为了避免节点过于复杂，在内环附近切除了少量主桁架。 钢结构采用大量钢板焊接而成的箱形构件。 交叉布置的主桁架和屋顶、立面的次要结构，形成了“鸟巢”特殊的建筑造型。 主看台采用钢筋混凝土框架剪力墙结构体系，与大跨钢结构完全分离。
中国钢结构协会常务理事、2008工程建设指挥部首席专家侯兆新表示，“鸟巢”拥有数十项创新技术，是世界上难度最大的钢结构工程之一。 整个钢结构的施工有数十项创新技术和创新点，包括设计、材料、加工、生产、安装、检测、管理等各个方面。 而且整个钢结构的施工都是由中国人独立完成的。
加大科技攻关力度
“鸟巢”的建设存在许多独特的问题。 世界上没有现成的参考答案。 我们只能依靠自己的科技创新来独立解决。
作为总承包商，北京城建集团动员各专业领域的优秀人才，结合老中青，组成了“鸟巢”建设的“智库团队”鸟巢的钢结构，并任命谭晓春为“鸟巢”建设的“智库团队”。国家体育场二手钢结构管理者。 为支持“鸟巢”自主创新，从总部科研经费中拨款200万元作为“鸟巢”科研经费。 专家组联合冶金建设研究院、中国建筑工程研究院、清华大学等科研机构立项科研项目，开展科技攻关。
针对“鸟巢”的技术难点，成立了14个研究组。
“鸟巢”采用特殊钢材
“鸟巢”梦幻般的造型呈放射状旋转，使外部结构4.8万吨钢材的受力点集中在24根立柱和柱座上。 弯曲点还承受巨大的拉力和应力。 什么样的钢材可以支撑这么大的体积？ 这是技术人员遇到的第一个问题。
2005年3月12日，北京市委、市政府领导在京召开宝钢、首钢、鞍钢、武钢、武钢等七家国内钢铁巨头专题会议。 会议主题围绕“鸟巢”扩建的特殊结构要求。 这次会议上，北京市委书记刘奇态度十分坚决：“特种高强钢国产能生产吗？举办奥运会的目的就是为了激发民族自主创新，填补空白。只要能生产出来，就可以了。”国产的，不会进口！”
建造“鸟巢”的钢材大部分是Q345D和Q345GJD钢材，一些受力较高的部位则采用Q460E钢材。 Q460E钢是专为“鸟巢”设计的低合金高强度钢。 根据国家标准，Q460E最大厚度仅为100毫米，而“鸟巢”所用钢板厚度达到110毫米。 这是Q460E钢在国内首次应用于建筑结构。
为了给“鸟巢”提供一台“合体”的Q460E，从2004年9月开始，树福钢构的科研人员开始了半年多的科技攻关，终于三次试制成功。 2005年7月，为“鸟巢”准备的110毫米厚Q460E钢板在舞阳钢厂经过反复试验后成功轧制并进入批量生产。 400吨Q460E钢材成为“鸟巢”钢架最坚硬的部分。
自主创新提高工作效率
鸟巢混凝土结构的施工也是该工程的难点之一。 其难度比当时国内外任何其他建筑混凝土结构都高。 “鸟巢”的外壳由不规则的钢结构构件组成，内部的混凝土结构和钢结构相互独立。 建筑师在混凝土看台与钢结构外罩之间的空间设计了许多倾斜的混凝土柱来支撑整个建筑。 124根钢管柱、228根斜梁、600多根斜柱、112根Y型柱和空间弧形环梁交织在一起。 这些混凝土结构的施工是工程问题之一。 如何保证这些混凝土柱的结构要求，同时又不影响“鸟巢”的整体美观？
经过北京城建集团国家体育场二手钢结构专家组的反复论证，一个两全其美的方案诞生了：先像其他混凝土结构一样将钢筋笼扎起来，然后再覆盖上层钢筋从上方逐段管道。 钢管连接后，向钢管内灌注混凝土，形成与钢管为一体的混凝土柱。 这样既安全又美观，但施工难度加大。 经过自主研究，又出新方案：采用高流态自密实混凝土，采用高压顶进，从钢管底部注入混凝土，自下而上逐步填充。 顶升混凝土不仅工效提高一倍多，而且质量高，将原定工期缩短了两个月零两天。 这一自主创新工艺被命名为“超高矩形钢管永久模板钢筋混凝土斜扭柱施工技术”，随后正式向国家知识产权局申请了发明专利。 正是这项创新技术，为鸟巢的如期竣工赢得了宝贵的时间。
绿色科技人文
“鸟巢”开工建设前，整个设计过程就有既定方针：“以科技创新为载体，以绿色人文为目标，结合建筑特色，创造性地实现‘三大’”国家体育场奥运设计大纲《概念》相关内容。 为践行“绿色、科技、人文”三大理念，“鸟巢”应用了许多新材料、新技术、新方法，体现了无数科技创新亮点。
节能产品的大量使用是“鸟巢”的特色之一。 “鸟巢”的设计包括世界上最大的先进雨水处理和回用系统。 场馆70%的供水由循环水替代，其中23%来自经系统处理的雨水。 而且，安装在两层膜之间的虹吸排水系统也解决了“鸟巢”特殊结构的屋顶排水问题。
2006年10月1日，时任中共中央总书记、国家主席、中央军委主席胡锦涛来到“鸟巢”建设工地，对工程技术人员员工坚持精心设计、精心施工、勇于创新、顽强拼搏。 这种精神和科学严谨的态度，克服了一个又一个困难，取得了优异的成绩，在中国建筑史上写下了光辉的一页。
当2008年6月28日“鸟巢”正式落成时，人们看到的不仅是一座宏伟的地标性建筑鸟巢的钢结构，不仅是当代建筑新材料、新技术、新方法的集中亮相，更是传达了一个重要信息：当代中国具有开放包容的时代精神，也崇尚人与自然协调发展的生态文明。
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