国家大剧院结构设

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（PaulAndreu），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φ406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Φ28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4～5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”转台，由13个升降块、2个升降台组成，既可整体升降又可分别单独升降，这种形式的鼓筒式转台在世界上是唯一的，可以达到边升降边旋转的舞台效果。独特的伸出式台唇设计非常符合中国传统戏剧表演的特点。国家大剧院结构设计-----戏剧场END