鸟巢用的什么原理？

体育场外壳采用气垫薄膜，可作为填充物，使屋顶完全防水，阳光可透过透明屋顶，满足室内草坪的生长需要。在比赛过程中，看台可以有多种变化，以满足不同时期不同观众的要求。奥运会期间，体育场顶部分布着2万个临时座位，每个人都可以清楚地看到整个体育场。通过流线区域的合理划分和设计，完美解决入口、出口和人流问题。

“鸟巢”方案征集

——全球征集方案，专家评审，公开征集社会意见，创作伟大的建筑作品。

2002年6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。

国家体育场是第一个进入建筑设计过程的北京奥运场馆设施。据北京市规划委介绍，全国体育场建筑概念设计竞赛分为两个阶段:第一阶段为资格预审；第二阶段是正式比赛。截止2002年6月20日，165438+竞赛办公室共收到44家著名设计公司的有效资格预审文件。经过严格的资格预审，最终确定了14家设计公司进入正式方案竞赛，分别来自中国、美国、法国、意大利、德国、澳大利亚、日本、加拿大、瑞士。

奥运会不仅吸引了世界上最伟大的运动员创造最好的成绩，也吸引了世界上最伟大的建筑师创造最伟大的作品。许多世界上最强大的设计团队和才华横溢的设计师，包括世界建筑设计最高奖Plic奖的获得者，都参加了比赛。2003年3月8日，来自世界各地的13个具有丰富经验的著名建筑设计公司和设计联合体最终参赛，并向北京传递了他们对中国国家体育场的宏伟构想。13设计方案中，国内方案2个，海外方案8个，中外合作方案3个。

在随后的方案评审中，由中国工程院院士关、荷兰建筑师库哈斯等13位权威人士组成的评审委员会，对参赛作品进行严格评审、反复比较、认真筛选，经过两轮无记名投票，最终选出了三个优秀方案。分别是瑞士赫尔佐格和德梅隆设计公司与中国建筑设计研究院联合体设计的“鸟巢”方案，中国北京建筑设计研究院自主设计的“浮顶”方案，日本公司佐藤综合计划与中国清华大学建筑设计研究院联合设计的“天空体育场”方案。

在此基础上，评审委员会以压倒性多数评选出“鸟巢”方案，并推荐实施方案。在讨论“鸟巢”方案时，* * * 8票赞成，2票反对，2票弃权，1票无效。在国际建筑竞赛中，一个方案获得如此多的知识是罕见的。

为了征求公众意见，竞赛主办方还在北京国际会议中心展出了全部13设计方案。展览为期6天，吸引了观众6000多张选票。其中，中外评委推荐的“鸟巢”方案获得3506票，“浮顶”获得3472票，“天空体育场”获得3454票，位列前三。《鸟巢》排名第一，在相当程度上显示了观众和评委的认可。

经过决策部门的慎重研究，“鸟巢”最终确定为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。

“鸟巢”的形状和结构:基础材料，Q460钢，特殊结构。

基本材料

“鸟巢”外部结构主要由巨大的门式钢架组成，共24根桁架柱，已吊装20根桁架柱和2根下柱。国家体育场顶面呈马鞍形，长轴332.3米，短轴296.4米，最高点高度68.5米，最低点高度42.8米..

设计方案的变更

新设计方案在保持“鸟巢”建筑风格不变的前提下，对结构布局、建筑截面形式、材料利用率等问题进行了大幅调整和优化。取消了原设计方案中的可开启式屋顶，加大了屋顶的开口，并通过优化钢结构大大降低了用钢量。大跨度屋顶支撑在24根桁架柱上，间距37.96米。主桁架呈放射状布置在屋顶中部的开口周围，22根主桁架是直的或接近直的。为了避免过于复杂的节点，少数主桁架在内环附近被截断。大量的钢结构是由钢板焊接而成的箱形构件，交叉布置的主桁架与屋顶和立面的子结构一起形成了“鸟巢”的特殊建筑造型。主看台采用钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系，与大跨度钢结构完全分离。

Q460钢的应用

说起Q460钢，大部分人可能都不了解。“鸟巢”的结构设计奇特新颖，而这次建造它的钢结构Q460有很多独到之处:Q460是一种低合金高强度钢，只有在应力强度达到460 MPa时才会发生塑性变形，大于普通钢材，因此生产难度很大。这是Q460钢在我国首次用于建筑结构。此次使用的钢板厚度为110 mm，这在以往是绝无仅有的。在国家标准中，Q460的最大厚度仅为100 mm..过去，这种钢材一般从卢森堡、韩国和日本进口。为了给“鸟巢”提供一款“合身”的Q460，从2004年9月开始，河南舞钢特殊钢厂的科研人员开始了长达半年多的科技攻关，终于试制成功。如今，“鸟巢”用Q460钢已经开始批量生产。2008年，400吨具有自主创新和知识产权的国产Q460钢将支撑“鸟巢”。“鸟巢”用了42000吨钢材。

特殊结构

此外，屋顶内环主桁架吊装和立面下部结构安装已全面展开。“鸟巢”钢结构所用钢材厚度可达11 cm，这是国内从未生产过的。此外，“鸟巢”顶部网格结构的外表面还会粘贴一层半透明的薄膜。使用这种膜后，体育场内的光线不是直射的，而是漫反射的，使得光线更加柔和。漫射光还可以解决球场草坪的维护问题，还具有遮挡座位风雨的作用。滑动式可开启屋顶是体育场结构的重要组成部分。关闭后，体育场将成为室内竞技场。就像容器的盖子一样，无论屋顶是封闭的还是敞开的，它都是建筑物的基本组成部分。除了一些特定的结构需要，可开启屋顶的结构基本上是网状结构，加装充气垫后成为防水外壳。"

“鸟巢”——防雷不伤人。

“鸟巢”外观光秃秃的，没有突出的避雷针。打雷了怎么办？

其实完全不用担心，因为:“鸟巢”的整体钢架是理想的“笼式避雷网”。“鸟巢”上的金属构件和钢筋混凝土中的钢筋都是通过焊接连接在一起的，这样“鸟巢”本身就形成了一个巨大的避雷网，可以迅速将雷电导入地下。

但是“鸟巢”用自己的钢架接收和传导雷电，会危及里面观众的安全吗？

你放心，专家已经考虑到，会场里的人能接触到的地方都经过特殊处理，雷电绝对不会伤害人类。

更为巧妙的是，“鸟巢”将整个体育场的室外地形略微抬高，并在地形下放置了许多附属设施，不仅避免了地下开挖所消耗的巨额投资，还在室外广场边缘缓缓降落，根据情况在热身场地搭建2000个露天座位，与周边环境有机融合，再次节省投资。

“鸟巢”的屋顶

滑动式可开启屋顶是体育场结构的重要组成部分。关闭后，体育场将成为室内竞技场。就像容器的盖子一样，无论屋顶是封闭的还是敞开的，它都是建筑物的基本组成部分。除了一些特定的结构需要，可开启屋顶的结构基本上是网状结构，加装充气垫后成为防水外壳。