古罗马大角斗场与鸟巢之比较

古罗马大角斗场与鸟巢之比较形象对比古罗马最著名的运动场建筑，甚至是所有建筑，就是大角斗场了。古罗马的建筑种类非常多，但如果非要我说出古罗马建筑的代表，我觉得应该是大角斗场。这座椭圆形的建筑物是由维斯帕西安皇帝于72年开始修建，其子提图斯皇帝于80年隆重揭幕。国家体育场位于北京奥林匹克公园中心区南部，为2008年第29届奥林匹克运动会的主体育场。古罗马大角斗场大角斗场壮丽的形象给每个人以强烈的印象，在一本中世纪基督教的《颂书》里记载了一位朝圣者的话：“只要大角斗场屹立着，罗马就屹立着；大角斗场颓废了，罗马就颓废了；一旦罗马颓废了，世界就会颓废。”鸟巢面积、功能分区对比角斗场是斗兽、赛马、竞技、阅兵、歌舞等的场所，用淡黄色巨石垒砌，外观为椭圆形。占地2万平方米，外部高48.5米，周长527米，椭圆长径188米，短径155米，四周可容观众5万人。分四层，一、二、三层有半露圆柱装饰，每两根半露圆柱之间即为一座拱门。第四层为长方形窗户和长方形半露方柱构成。场中心的竞技和斗兽处，也呈椭圆形，长、宽分别为86米和57米。看台约有60排，分为五个区，最下面前排是贵宾（如元老、长官、祭司等）区，第二层供贵族使用，第三区是给富人使用的，第四区由普通公民使用，最后一区则是给底层妇女使用，全部是站席。在观众席上还有用悬索吊挂的天篷，这是用来遮阳的；而且天篷向中间倾斜，便于通风。这些天篷由站在最上层柱廊的水手们像控制风帆那样操控。总建筑面积约为25万m2。建筑的设计使用年限为100年，其“鸟巢”结构将成为北京市的重要标志性建筑。该建筑地面以上平面呈椭圆型，长轴为332.3m，短轴为296.4m。主体结构由钢筋混凝土看台与带有可开合屋盖的大跨度钢屋盖两部分构成。屋盖的主结构由48榀桁架与中间环梁构成，支承在周边24根组合柱之上。屋盖的顶面呈鞍形，最高点高度为68.5m，最低点高度为42.8m。主桁架围绕屋盖中部的环梁放射形布置，与屋面及立面的次结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型，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。“鸟巢”的观众席里，还为残障人士设置了200多个轮椅座席。这些轮椅座席比普通座席稍高，保证残障人士和普通观众有一样的视野。赛时，场内还将提供供助听器并设置无线广播系统，为有听力和视力障碍的人提供个性化的服务。结构对比大角斗场内部看台用三层混凝土制的筒形拱上，每层80个拱，形成三圈不同高度的环形券廊（即拱券支撑起来的走廊），最上层则是50米高的实墙。看台逐层向后退，形成阶梯式坡度。每层的80个拱形成了80个开口，最上面两层则有80个窗洞，观众们入场时就按照自己座位的编号，首先找到自己应从哪个底层拱门入场，然后再沿着楼梯找到自己所在的区域，最后找到自己的位子。整个角斗场最多可容纳5万人，却因入场设计周到而不会出现拥堵混乱，这种入场的设计即使是今天的大型体育场依然沿用。在“鸟巢”结构的固定屋盖中，主结构、次结构及组合柱均采用焊接箱形截面，杆件之间均采用焊接连接。为了满足建筑造型要求，构件外形尺寸受到较大限制。主桁架弦杆宽度均为1200mm，高度为800mm～1200mm，次结构构件的宽度均为1200mm，在屋面处的高度为800～1000mm，立面处的高度为1200mm。国家体育场“鸟巢”结构造型特殊、屋盖结构跨度巨大，钢结构自重在构件内力中所占比重很大。由于钢结构直接暴露于室外，温度变化将在结构中引起很大的内力和变形。对于这种特殊的结构体系来说，保证结构在罕遇地震作用时的安全性至关重要。因此，减少用钢量不但对节约投资、控制造价有直接的益处，同时对于减小地震与温度作用、增强结构的安全性也具有十分重大的意义。在国家体育场设计过程中，为了减轻结构的自重，对于受力较小的次结构构件，有两种设计方案，一种是采用格构式构件加外覆装饰性薄钢板的做法。另外一种是考虑在箱型截面构件内部采用设置横向和纵向加劲肋的办法。因此设计人员专门研究了加肋构件和非加肋构件的承载力。以Q345钢材的焊接箱形构件□1000×1200×8×8为例，构件计算长度取L=20.0m，研究了不加肋、加一道纵肋和两道纵肋时构件的承载力，如图3所示。研究结果表明,设置加劲肋对于延迟薄壁箱形构件发生局部屈曲、提高构件承载力、减小用钢量具有很大的作用。设置加劲肋后，薄壁箱形构件的实际轴压比提高，虽然在达到极限承载力后还可以维持一定的承载力，但延性有所减弱。图4为箱形薄壁构件屈曲时塑性区发展情况。总结总的来说，古罗马大角斗场和鸟巢在当时的社会背景下都是结构、形象等各方面相当成熟的代表，都很能代表那个时代的建筑风格和技术。同时，他们的结构形式对后代都有相当大的影响。