《国家大剧院结构设》PPT课件.ppt

国家大剧院结构设计,国家大剧院结构设计,国家大剧院工程总建筑面积约为19.4万平方米，由北侧(201区)、中心(202区)以及南侧建筑(203区)三部分构成；202区作为主体建筑，其外观为一个超级椭圆形壳体，内部设有2416座歌剧院、2017座音乐厅、1040座戏剧场。三剧场的地下部分结构相连，地上部分结构相对独立。椭圆形壳体四周有水池环绕，水池面积达35000平方米。国家大剧院工程的建筑最大埋深为32.5米，地下最底层位于-21.89米，歌剧院舞台下最深处标高层为-27.5米。该工程建筑等级为特级，结构设计使用寿命为100年，结构形式为框架剪力墙结构，椭圆形屋顶采用钢结构壳体，内部无支点。椭球形壳体结构由钢筋混凝土环梁支撑，钢结构壳体外饰为钛板，中部安装玻璃。,国家大剧院结构设计 -设计师简介,保罗安德鲁（Paul Andreu），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。”,国家大剧院结构设计,国家大剧院工程屋盖为椭圆形壳体钢结构。壳体钢骨架总重达6750吨。整个壳体结构坐落在一个环形有局部钢箱梁的钢筋混凝土结构上，此环梁环绕202区一周，中心线周长560米，是钢屋盖与混凝土结构的连接部分。在玻璃幕屋面下有76个406预埋通风钢弯管，2072个壳体钢结构地脚预埋螺栓套管，在通风弯管范围内设有40毫米厚的钢箱。环梁钢筋横断面配有736根28通长主筋，环梁混凝土强度等级为C50。钢筋约2000吨，40毫米厚钢板570吨，混凝土4000立方米。环梁凌空高度大多为1米，最大高度为5米；结构跨度多为45米，南北入口处最大宽度为10.3米。混凝土环梁自重大，每1米长重量为17.83吨，梁底模板支撑多，大部分梁下净空小，拆模困难；环梁一侧距现有内环墙结构仅200毫米，模板支拆困难。环梁内设有大量折线状矩形钢箱梁、预埋螺栓套管，位置、标高的精度要求极高，给施工测量、监控造成极大困难。,国家大剧院结构设计,该工程主要施工难点一是壳体为超大型空间结构，且呈非正椭圆体球，跨度大，技术复杂，施工空间定位测量难度大。二是工程场区水文地质条件复杂，地下水丰富，承压水头高，基础超常埋深，属北京地区之最，对建筑物防水抗渗技术要求高。三是结构平面复杂，呈椭圆状布局，曲线墙体较多，由多种结构体系组成。平、立面布置交错，分界、分层不规则，无标准结构层，不利于模板周转使用和平面分区流水。,国家大剧院内有三个剧场，中间为歌剧院、东侧为音乐厅、西侧为戏剧场，三个剧场既完全独立又可通过空中走廊相互连通,国家大剧院结构设计,国家大剧院结构设计 -歌剧院,歌剧院舞台采用“品”字形舞台形式，由一个主台、两个侧台和一个后台构成，舞台具备推、拉、升、降、转五大功能，可迅速地切换布景。其中，主舞台有6 个升降台，既可整体升降又可分别单独升降。舞台的左、右侧台各有6台可以横向移动的车台，通过主舞台升降台互换位置，可以迁换场景。后舞台下方距地面15米处，储存有一个芭蕾舞台台板，主舞台升降台下降后，芭蕾舞台可移动到主舞台台面上，用于芭蕾舞演出。台面用的是俄勒冈木，并用三层结构来增加弹性，保护了芭蕾舞演员的足尖。这也是国内面积最大的无缝隙专用芭蕾舞台板，台面可倾斜至5.7度。由于穹顶高度的限制舞台和部分观众席位于地下。舞台上方栅顶高度为32米。吊杆、灯光桥、灯光渡桥通过钢丝绳悬挂在空中。61道电动吊杆，78台轨道单点吊机，24台自由单点吊机，灯光桥、灯光渡桥、灯光吊架将1588盏用于演出的灯具点缀在歌剧院舞台的上方，灯光反应快，可以在几秒钟内变换造型。舞台顶部还设置了60多道吊杆和幕布，可以制造不同的演出场景。,国家大剧院结构设计 -歌剧院,国家大剧院结构设计 -音乐厅,音乐厅的观众席围绕在舞台四周，设有池座一层和楼座二层，共有观众席1859个（包括合唱区）。演奏台设在观众厅一侧，演奏台宽24米、深15米、能容120人的乐队演奏。演奏台设有3个升降台，在演奏台前部设有钢琴升降台。四周围的数码墙有如站立起来的钢琴琴键，其凹凸的尺寸和形状是由数论精确计算得出，使声音均匀、柔和地扩散反射。在演奏台后设有可供 180人合唱队使用的观众席合唱区。,国家大剧院结构设计 -音乐厅,国家大剧院结构设计 -戏剧场,戏剧场拥有世界上最为先进的戏剧舞台，舞台采用由镜框式舞台到伸缩式舞台的可变化形式，设有主舞台、左、右辅台和后舞台。主舞台设置的“鼓筒式