鸟巢的结构和功能

“鸟巢”

鸟巢是2008年北京奥运会的主体育场。2001由Plic奖获得者赫尔佐格和德梅隆与中国建筑师事务所共同完成的巨型体育场设计，看起来像是一个孕育生命的“鸟巢”，更像是一个摇篮。

带着人类对未来的希望。设计师没有对国家体育场做任何不必要的处理，而是坦率地暴露了结构，从而自然地形成了建筑的外观。

“鸟巢”被一个巨大的钢网包围着，罩住了91，000人的体育场。观光楼梯自然成为结构的延伸；柱子不见了，受力均匀的网像树枝一样没有明确的方向，让人觉得每一个座位都是平等的，置身其中就像回到了森林；将阳光过滤成扩散充气膜，让球场告别阳光阴影；整个地形上升4米，内部作为辅助设施，避免了挖掘所消耗的巨额投资。

鸟巢是大跨度曲面结构，有大量曲面箱形结构。设计和安装都极具挑战性，在建设过程中处处都少不了科技支撑。“鸟巢”采用当今先进的建筑技术，整个工程有二三十个技术难题，其中钢结构是世界上独一无二的。“鸟巢”钢结构总重量为42000吨，最大跨度为343米。而且结构相当复杂，它的三维扭曲像麻花一样处理。施工后沉降、变形、吊装等问题正在逐步解决，相关施工技术问题也被列为科技部重点研究项目。

现在，“鸟巢”已经完成混凝土施工，开始钢结构施工。为了有效控制构件的最大壁厚，减少焊接工作量，使连接结构更加合理，设计中采用了高强度Q460钢。

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”提供一个“合适”的Q460，从2004年9月起，河南舞阳特钢的科研人员开始了半年多的科技攻关，三次试制终于成功。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”。

-鸟筑巢

从刚果东部到南非的热带草原，我们经常可以看到一种叫做灰头雀的织布鸟。它们用草和许多弹性不同的纤维编织巢穴，像奇怪的水果一样挂在树枝上。编织者选择结实的动物毛发——最常见的是斑马或羚羊的毛发，将巢牢牢地系在树枝上，用嘴将毛发缠成一个结作为标志。这样的鸟巢可以承受住一对成鸟和住在里面的几只幼鸟的全部重量，无论刮风下雨都不会脱落。

本世纪初，一位自然科学爱好者Eryenne Murray发现，幼鸟在筑巢时并不模仿年长的伴侣。为了排除幼鸟被训练的可能，易言从编织的巢中取出一些蛋，偷偷放在家人养的金丝雀窝中孵化。当雏鸟孵化长大后，它们被转移到另一个特定的地方，在那里它们可以形成“伴侣”并生儿育女。同时不允许它们得到任何适合筑巢的材料，而是允许它们直接在笼底产卵。产下的蛋再次被取走，然后金丝雀被孵化...这样反复的实验，使得第四代织布鸟不仅断绝了与前辈和大自然的联系，还被人类彻底驯化。

现在，他在鸟笼里放了一把草，一些细长的树枝和纤维。织布鸟开始在笼子里用这些材料工作。很快，鸟儿们就把挂在笼子里的巢做好了，它们的风格和它们自由的前几代人建造的没有什么不同。他们熟悉建筑技术，在这方面的知识绝不逊于他们的曾祖父母。他们也知道如何用柔软但不结实的马鬃垫笼底，绝不会误织成巢墙。如果有边角料，他们会用边角料加固巢与笼上树条的连接，用它打一个有“商标”的特殊结。

马利断定鸟类的筑巢能力是遗传的。