[分享]国家体育场科技含量高 “鸟巢”绝对高科技

　　国家体育场“鸟巢”虽然还没有竣工，但已经初现雏形。这座用钢材编织起来的体育场并不简单。北京市“2008”工程建设指挥部副总工程师丁建明认为，承担奥运会开闭幕式重任的国家体育场是高新技术应用最突出的项目。
330米跨度，超级门架支起鸟巢
“鸟巢的亮点很多，首先它在钢结构设计上就是一个突破。在国际上类似这种场馆的建设，做成咱们鸟巢这么规模，这么大的跨度的，应该说还没有。”说起“鸟巢”，丁建明自豪地说，“‘鸟巢’纵切面是一个门式的航架结构，这个门架最大的跨度达到了320~330米，这样一些受力的构件主次结构编织起来本身就是一个突破。”
作为北京奥运会的主会场，国家体育场可容纳观众9.1万人，占地面积20.4公顷，建筑面积高达25.8万平方米，檐高68.5m，东西长297m，南北长333m。体育场建筑呈椭圆的马鞍形，外壳是由约4.8万吨钢结构有序编织成“鸟巢”状的独特建筑造型；体育场内部为上、中、下三层碗状看台。观众坐席下为5~7层混凝土框架结构。“鸟巢”不仅外形壮观，设计理论突破，甚至在计算方面也是一个突破。丁建明介绍，尽管现在计算软件已经十分成熟了，不过目前各种计算软件都已经不能满足“鸟巢”工程的需要了。因此，承建方甚至自己也针对这个问题研制开发出一些软件，才满足了鸟巢的计算工作。
钢铁“鸟巢”，好钢用在刃上
钢铁打造的“鸟巢”当然既要坚固耐用又要达到安全性的要求，为此经过严格筛选，Q460E型钢材最终荣幸地承担起了搭建“鸟巢”的职责。
Q460E这种钢材是国内钢厂为了“鸟巢”专门研制的，虽然在规范标准上有这个型号，不过它在国际国内实际应用方面并不算太多。而且，冶金行业领域对于钢材有一些标准数值和性能指标，Q460E跟常用的房屋结构钢材在性能上有所差别，在延伸性方面还有一些特殊要求。
因此，用在“鸟巢”上的钢铁都是精品中的精品。“鸟巢肩部弯度建起来以后，受力是最复杂的部位，如果不用Q460E这种高强度、高性能的钢，而采用别的钢，可能会更浪费，甚至可能会引起其他方面的问题。目前，这些钢材用到鸟巢上，应该说效果非常好。”丁建明说。
4.8万吨钢材，横跨“鸟巢”
钢铁搭建的“鸟巢”难免要承受巨大的重量，搭建“鸟巢”共使用了4.8万吨钢材，如此巨大的工程，却要求每个细节都不能出现问题。而且，“鸟巢”钢结构的设计特点也决定了它在施工过程中，将会遇到各种各样的挑战。
4.8万吨钢材怎样实现搭建本身就是一个很大的难题，好在，设计施工者先在“鸟巢”内部搭建了78个支撑塔架，然后把“鸟巢”上面主要的航架分成段，在塔架上进行拼装，最终才得以让“鸟巢”矗立起来。“鸟巢整体的安装技术在国内外并没有可借鉴的经验，这是一个很大的亮点。因此，鸟巢的施工方法也是一个很大的突破。”丁建明说。“鸟巢的航架在合龙的时候非常关键，甚至在什么样的温度情况下把它合龙起来，也很有讲究。我们的目的是在合龙的时候，让它本身的状态更符合设计和以后使用的状态。”
三维交错，空间完美
“鸟巢”亮相后将是一个由大量斜柱拼凑而成的巨大三维立体空间，而建设者利用高科技合理划分空间，将“鸟巢”内部空间变得异常完美。“鸟巢”由大量斜柱在三维的状态下空间拼凑，在拼凑的同时，还要照顾到这个建筑的体育场功能，实现起来难度就相当大了。“鸟巢是一个空间的东西，当所有的理论计算都完成之后，要把它在空间里的那个点在三维上控制好，在施工测量这方面应该说也是一个非常大的课题，而且在这方面也解决得很好。”丁建明表示。
　　与此同时，“鸟巢”的使用寿命也在设计者和施工者的考虑范围之内。丁建明以“鸟巢”的看台为例做了介绍，他说“鸟巢是一个碗状的看台，这个看台是很超常的结构，各种温度都可能导致其变形。那么我们怎么保证这个结构的安全和正常使用？这里面也包含很多的课题。鸟巢当时是按照100年的使用寿命来建设的。钢结构要保证使用寿命，包括混凝土结构，也要保证使用寿命。但是这些问题我们都一一解决了，这也是鸟巢高科技含量的一个体现。”

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