文档介绍：国家大剧院
国家大剧院是一座恢弘的建筑， 后现代的风格与中国传统文化和谐共荣， 构建一个超越时空， 弥漫艺术特质的奇妙空间。它是表演艺术的殿堂，是承载民族文化复兴的使命，汇聚世界文 化艺术碰撞的“水上明珠” 。
大剧院位于北京市中心天0t。 梁架分为 A 类(短轴梁架)、B(长轴梁架);A 类梁架采用 60mm 厚钢板制作，B 类梁架采用 上下翼缘不等的焊接 H 型钢。A 类梁架共 46 榀，B 类梁架共 102 榀。 斜撑及连杆均采用钢管;短轴梁架之间连杆节点采用铸钢节点连接， 长轴梁架连杆采用钢 套筒连接。 结构特点如下: (l)该壳体为一超大型空间结构，结构体量大。
整个结构待壳体完全形成后，方为稳定的 空间结构，所以保证施工阶段的结构稳定至关重要; (2)该壳体为非正椭圆球体，且壳体内外两球面的椭圆方程并不一样，因而施工中平面、空间 定位测量的难度颇大; (3)壳体的主要结构体—梁架(尤其是短轴梁架，侧向厚度仅为 60mm)平面外刚度极差，因而 构件的起扳、搬运、起吊难度颇大; (4)梁架呈中心对称辐射状布置， 因而每种同类构件最多只有四件， 对构件的制作放样及安装 顺序要求颇高。
施工总体布置以壳体为中心，分三块区域进行施工平面安排，三块区域分布布置为:吊装区: 位于壳体所在区域(即 202 区); 构件拼装区:分第一、第二、第三拼装区，分别位于吊装区南北两侧;施工主通道:位于吊装区 和拼装区东西两侧。
整个壳体钢结构的构件平面分布情况见图 1-13-2;考虑到设计要求及结构体型特点，吊装作 业划分为五个区域，安排多台起重机分别进行综合吊装。五个作业区域的具体划分如下 第一作业区域顶环梁吊装; 第二作业区域 E20 轴一 W20 轴梁架节间吊装;第三作业区域 W21 轴——W61 轴梁架节间吊装; 第四作业区域 E21 轴—E61 轴梁架节间吊装;第五作业区域 W62 轴——E62 轴梁架节间吊装。
为对其进行完善，提出了几项改进方案。 其一，在详图设计、制作和安装过程中实施空间三维反变形。这是指根据计算机建模后的结 构分析结果，要求壳体钢结构的每一节点针对结构在恒载条件下的变形值进行三维反向预变 形，以求壳体结构在支撑拆除后，完美地符合设计要求的空间尺寸。
根据这一思路，由于每 榀梁架所有节点的变形各异，详图设计量成倍增加;制作难度增大，φ 1070×30 钢管顶环 梁须做成三向弯曲，预拼装难以实施;特别是安装阶段除顶环梁三向弯曲外，每榀桁架平面 外均是不同程度挠曲的，测量和定位无法把握。显然法方的技术措施是无法操作的。
经过结 构分析和计算，发现壳体钢结构的变形虽然是复杂的，由于结构的非对称性，其质量中心与 几何中心不重合，而导致壳体既有平移，又有下挠，还有扭转，但是其各点的空间矢量位移 的绝对值并不大，最大部分发生在顶环梁范围，其极大值亦仅 140mm(主要是垂直位移) ，以 椭球短轴 143m 计，下挠值仅为跨度的 1/1000，远小于设计规范要求。
为了方便施工，提出 抓住变形的主要矛盾，仅在上段梁架以上范围内作竖直方向的单向反变形(起拱) ，在制作和 安装阶段保持环梁和梁架的平面状态不变的设想。基于上述设想方案可能导致的结构初始偏 差对壳体整体稳定性的影响作了反复的验算和分析，证明其整体稳定性与法国的方案相当。
有结构验算结果作依据，为顺利制作、安装创造了条件，实施结果良好，结构变形的实
测值 和计算值十分接近。 其二，制作阶段壳体钢结构整体预拼装。根据法方结构及节点构造的原先设计，每榀桁 间连杆的水平夹角均不相同，且用高强螺栓连接，只有经过整体预拼装，才能实现制作阶段 的正确定位，从而保证制作和安装精度，对于一个长 212m，宽 143m，高 45m 的巨型壳体， 进行整体预拼装谈何容易。首先必须落实一块 250mm×200m 的预装场地，然后搭设高达 40 余 m(近十几层楼高)的满堂临时支撑架，再由大型吊车进行预装，最后解体外运。这一措 施在技术和经济上的不合理性。在分析了结构和节点构造特点的基础上，提出从节点构造的 改进入手，简化制作阶段预拼装的方案。最终提出的节点构造型式被法方所接受，而整体预 拼装方案也改为顶环梁部分立体预拼装，弧形梁架平面预拼装。这样既保证了制作质量，还 大大降低了制作成本，缩短了工期。
其三，计算机控制实时检测的安装测量控制。鉴于该壳体钢结构外形特殊，形体复杂， 结构安装控制点众多，而安装精度要求又很高，法方提出了一整套测量控制方案，即在工地 四周设置由八至十个测站组成的平面测量控制网(有部分测站设在东侧人民大会堂屋顶上) ; 在壳体外表面设置数百个专用测量梭镜，内表面粘贴数以万计的测量反光标志;同时在每一 测站上各设一台高精度全