(完整版)大跨度案例分析悉尼歌剧院
国内外重大工程项目失败案例及原因
国内外重大工程项目失败案例及原因
那我就给您说说几个国内外重大工程项目失败的案例和原因：
案例一：悉尼歌剧院。
这悉尼歌剧院啊，那可是相当有名，但它的建造过程可真是一波三折。
原本计划的造价和工期都被大大超出了。
为啥呢？这设计太独特了，那些像贝壳一样的屋顶，施工难度那是相当大。
而且啊，在施工过程中还不断地出现各种问题，一会儿是预算不够了，一会儿是技术难题解决不了。
结果呢，这歌剧院的建造时间比原计划延长了好多，费用也高得吓人。
案例二：美国波士顿大隧道工程。
这个工程啊，本来是想缓解波士顿的交通拥堵问题，结果却成了一个大麻烦。
这预算就严重超支了，原本预计的几十亿美元，最后花了好几百亿。
为啥呢？施工过程中发现了各种意想不到的问题，比如地质条件复杂，地下水位高等等。
而且啊，这工程的工期也一拖再拖，老百姓们那是等得花儿都谢了。
最后好不容易完工了，还出现了一些质量问题，真是让人头疼啊！
案例三：英国千年穹顶。
这个千年穹顶啊，当初建的时候可是雄心勃勃，想成为英国的标志性建筑。
结果呢，游客数量远远低于预期，运营成本又高得离谱，最后只能草草收场。
为啥呢？这地方位置不太好，交通不方便，而且里面的展览和活动也没什么吸引力，大家都不太愿意去。
这就好比开了个店，东西不好卖，还得付高额房租，那可不就得关门大吉了嘛！
这些案例告诉我们，搞工程项目可不能马虎，得充分考虑各种因素，不然就容易出大问题。
您觉得我说得有没有道理呢？。
大跨度建筑赏析
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两个巨大的“Z”字交叉缠绕，一片由钢铁与 玻璃组成的云，中间是一个巨大的洞。它的 新颖、可实施性，将会推动中国高层建筑的 结构体系、结构思想的创造。大楼建筑外形 就像是一只被扭曲的正方形油炸圈，总高度 大约230米，就像两个倒“L”斜靠在一起；两 座竖立的塔楼向内倾斜，倾角很大；塔楼之 间被横向的结构连接起来，总体形成一个闭 合的环。这样一种回旋式结构在建筑界还没 有现成的施工规范可循，这种结构是对建筑 界传统观念的一次挑战。
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二丶实例赏析
（1）国家体育场 “鸟巢”——大跨度钢结构
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国家体育场（“鸟巢”） 位于北京奥林匹克公园中心 区南部，建筑面积25.8万平 方米,占地面积313万平方米。 体育场基座以上部分共七层， 设有观众服务设施、媒体工 作区和贵宾接待区等。
国家体育场工程为特级体育建筑，主体结构设计使用年限100年，耐火等级 为一级，抗震设防烈度8度，地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍 椭圆形，南北长333米、东西宽294米的，高69米。主体钢结构形成整体的巨型 空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台 分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相 互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了 双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下 弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。
悉尼歌剧院整个建筑 占地1.84公顷，长 183米，宽118米，高 67米，相当于20层楼 的高度。
悉尼歌剧院建筑分析(最新整理)
经典建筑分析------悉尼歌剧院看过很多的建筑，有名的，没名的，但是觉得最吸引人，最富有艺术感的实用经典建筑，就是澳大利亚悉尼歌剧院。
无论世人到过澳大利亚没有，但是每当提到悉尼歌剧院，人们或多或少会想起这个造型奇特的白色建筑物。
悉尼歌剧院位于澳洲悉尼，它占地1.84公顷，长183米，宽118米，高67米，相当于二十层楼高，耸立在新南威尔士州首府悉尼市的贝尼朗岬角上，紧靠着世界著名的海港大桥的一小块半岛，三面环海，南段与市内植物园和政府大厦遥遥相望。
它是20世纪最具特色的建筑之一，也是世界著名的表演艺术中心，已成为悉尼市的标志性建筑。
该歌剧院1973年正式落成，2007年6月28日被联合国教科文组织评为世界文化遗产，该剧院设计者为丹麦设计师约恩·乌松。
在做这个作业的之前我对于这个建筑，只是如上图看到那样的表面了解，经过图片和资料的搜集与学习之后，我对它有了更进进一步的了解。
这个建筑的设计始于1955年，当时澳洲政府举办了全球性的设计比赛，题目是在悉尼海港旁设计一座包括2600多人的多用途表演场地、能容纳1500人的剧场和能容纳500人左右的戏剧厅。
最终，约恩·乌松从233位建筑师中脱颖而出。
首先从其草图设计方面分析，约恩乌松提出的方案在功能和造型上都格外的吸引人。
他的方案把两个大型剧院并排而设的，而且把两个主剧院的前厅安排在整座建筑物的前端，所以旅客可以先观看悉尼海港的景色后，才进入室内的场馆。
这样的设计符合滨水建筑的区位作用。
另外，整座建筑物的外型也是绝对吸引人的，据设计者晚年时说，他当年的创意其实是来源于橙子。
正是那些剥去了一半皮的橙子启发了他。
而这一创意来源也由此刻成小型的模型放在悉尼歌剧院前，供游人们观赏这一平凡事物引起的伟大构想。
设计者运用采用贝壳、帆船元素，想让也希望这个建筑的落成能让整个悉尼这个建筑得到悉尼港口的滋润，港永远保持活力，它的各扇形外壳独一无二，亦无疑使这建筑物一直成为澳洲的地标，这点将在后面提及。
多向张弦梁结构在大跨度建筑中的应用案例
多向张弦梁结构在大跨度建筑中的应用案例多向张弦梁结构是一种常用于大跨度建筑中的结构形式，它的特点是梁体呈网格状布置，通过斜拉索将梁体互相连接，在大跨度建筑中具有很好的承载能力和结构稳定性。
以下是多向张弦梁结构在大跨度建筑中的应用案例。
1. 中国国家大剧院（鸟巢）中国国家大剧院，又被称为鸟巢，位于北京奥林匹克公园内，是2008年北京奥运会的主体育场。
鸟巢以其独特的外观和大跨度结构而闻名于世。
它采用了多向张弦梁结构，通过大量的斜拉索和张弦梁连接，形成了一个庞大的网格结构，使体育场具有优秀的承载能力和抗震性能。
2. 上海东方明珠广播电视塔上海东方明珠广播电视塔是上海的标志性建筑之一，也是世界上最高的电视塔之一。
该塔采用了多向张弦梁结构，通过数十根斜拉索和张弦梁连接，形成了一个复杂的网格结构。
这种结构形式赋予了塔体出色的承载能力和超强的抗风能力，使得塔体能够稳定地矗立在上海的风雨中。
3. 澳大利亚悉尼歌剧院悉尼歌剧院是世界上最著名的歌剧院之一，也是澳大利亚的代表性建筑。
该建筑采用了多向张弦梁结构，通过大量的斜拉索和张弦梁将建筑的不同部分连接在一起。
这种结构形式使得歌剧院建筑体量巨大的同时具有了较高的结构稳定性和抗震能力，能够在风暴和地震等自然灾害中保持安全稳定。
4. 日本京都火箭塔京都火箭塔是一座位于日本京都的观光塔，也是京都市的标志性建筑之一。
该塔采用了多向张弦梁结构，通过斜拉索和张弦梁连接塔体的不同部分。
这种结构形式使得火箭塔在高风区具有很好的稳定性和抗风能力，保证了塔体在恶劣天气条件下的安全运营。
综上所述，多向张弦梁结构在大跨度建筑中的应用案例丰富多样，涵盖了体育场馆、电视塔、歌剧院等各种类型的建筑。
这种结构形式以其出色的承载能力和结构稳定性，成为大跨度建筑的理想选择。
随着科技的不断进步，多向张弦梁结构的应用将进一步扩展，并为人们创造出更多令人惊叹的建筑奇迹。
建筑工程技术应用中的典型案例分析
建筑工程技术应用中的典型案例分析随着科技的发展，建筑工程技术在设计和施工过程中发挥着重要的作用。
本文将介绍两个典型案例，分析建筑工程技术在实际项目中的应用。
案例一：迪拜塔（Burj Khalifa）迪拜塔是目前世界上最高的建筑，位于阿拉伯联合酋长国迪拜市中心。
建筑高度达828米，拥有160层。
在迪拜塔的设计和施工过程中，充分应用了各种建筑工程技术。
首先，大楼的结构设计采用了混凝土核心筒和钢结构外框架相结合的形式。
混凝土核心筒提供了强大的垂直支撑力，使得该建筑拥有卓越的抗风性能。
同时，钢结构外框架在提供建筑整体稳定性的同时，还为大楼提供了比较灵活的布局空间。
其次，迪拜塔在施工过程中采用了多种高新技术。
例如，通过使用高强度混凝土、玻璃纖维混凝土和先进的混凝土抗裂技术，实现了迪拜塔的轻量化和结构强度的平衡。
此外，建筑工程技术的应用还包括楼层间的高速电梯系统、三重防火系统和智能楼宇管理系统等。
最后，能源节约也是迪拜塔建筑工程技术应用中的重要考量之一。
通过使用高效的空调和照明系统，合理利用自然光和风力资源，迪拜塔在能源使用上取得了显著的效果，有效降低了建筑运营的成本。
案例二：悉尼歌剧院（Sydney Opera House）悉尼歌剧院是世界上著名的建筑之一，在其设计和施工过程中也应用了许多建筑工程技术。
首先，悉尼歌剧院采用了独特的壳形结构设计，由约1万个瓷砖构成。
这种设计不仅赋予了建筑独特的外观，还确保了其耐久性和结构稳定性。
其次，建筑师利用计算机辅助设计技术进行了复杂的结构分析和建模，确保了悉尼歌剧院结构的完整性和稳定性。
同时，建筑师还考虑到了建筑的声学特性，通过合理的音响设计和吸音材料的应用，打造出了世界一流的音乐厅。
再次，悉尼歌剧院在节能环保方面也有很多创新。
例如，通过在建筑的屋顶上设置太阳能电池板和雨水收集系统，实现了能源的回收和再利用。
此外，建筑内部设备的智能化控制和灯光系统的调整也有助于实现能源的节约。
剧院案例分析
2 平面与剖面
1 案例
重庆大剧院：地上共7层、地下2层，内设有大剧场、中剧场、音乐厅三个部分。 大剧场可容纳1850人，中剧场可容纳930人，音乐厅可容纳300余人。
2 平面与剖面
1 案例
龙山新区大剧院方案：总用地面积 52468 ㎡ 总建筑面积 12752 ㎡ 地下1层 地面3层
D/ 附属设施用房1,000平方米（含同声传译、放映、灯光、音响、多媒体、管理 人员办公等）；
E/ 后台及排练用房1,900平方米（含休息、医务、更衣、化妆、排练、演出工艺 辅助等） 主剧场应能实现的功能包括：大型学术会议、大型公众集会及仪式；兼顾中型歌 剧/舞剧表演（含三管制乐队伴奏）、其他中型及以下舞台表演。
中国建筑工业出版社
2．《剧场建筑设计手册》 清华大学建筑系剧院建筑设计组（资料室藏）
3.《国外家建筑实例图集——舞台表演建筑》
中国建筑工业出版社
4.《旅馆及影剧院建筑学术论文集》 西南地区建筑设计标准化办公室5.《西方戏剧剧场史》
清华大学出版社
6.《The Theaters & Hall》
Meisei Publicantions(日本)
10）地下室：用途为停车库及设备房，按人防平战结合设计。
注：1．上述分项面积分配均含交通面积； 2．剧场、会议、贵宾、演员等不同部分可考虑分设出入口； 3．剧场大厅内可以设客梯3-4部（包含自动扶梯）； 4．可安排适量职工自行车库； 5．供热接区域供热网，不设锅炉房。
四、参考书及资料
1.《建筑设计资料集》
7.《剧场建筑设计规范》JGJ57-2000
会议室群部分[3000平方米] A/会议室群，1,500平方米设60人、100人会议室/讨论室及附属功能空间 B/前厅及公共服务空间，1,500平方米（可考虑与大礼堂的公共空间共用）
大跨度案例分析悉尼歌剧院
大跨度案例分析悉尼歌剧院大跨度案例分析：悉尼歌剧院悉尼歌剧院（Sydney Opera House）是位于澳大利亚新南威尔士州悉尼港一侧的标志性建筑物，也是澳大利亚最著名的景点之一。
它以其独特的造型、优雅的设计和卓越的工程成就而闻名于世。
本文将对悉尼歌剧院这一大跨度工程进行深入分析。
一、悉尼歌剧院背景介绍悉尼歌剧院于20世纪50年代末期开始兴建，1966年正式竣工并向公众开放。
它的设计方案由丹麦建筑师约恩·乌松（Jørn Utzon）设计，以其独特的帆船形状和浮动的白色屋顶而闻名于世。
悉尼歌剧院是一座多功能建筑，内设有多个演出厅，可容纳各种类型的表演活动。
二、工程设计与建设悉尼歌剧院的设计与建设是一项艰巨的工程任务。
乌松的设计灵感来自于悉尼港的壮丽天际线，以及天鹅翱翔于悉尼港上空的景象。
为了实现这一独特的设计，工程师们面临着众多挑战。
1.大跨度结构设计悉尼歌剧院的最大挑战之一是实现大跨度结构。
主要大厅屋顶由一系列巨大的混凝土壳体组成，覆盖在数个支撑柱之上。
这些混凝土壳体形状复杂、曲线丰富，对结构的稳定性和强度要求极高。
工程师们采用了创新的设计方法，如引入计算机模拟分析和弹性力学原理，确保了支撑结构的稳定性。
2.材料选择与施工技术悉尼歌剧院采用了先进的材料和施工技术。
为了实现屋顶的流线型外观，使用了大量的白色陶瓷砖作为外表面。
这些陶瓷砖既美观又耐久，可以有效抵御大气污染和海浪侵蚀。
此外，建筑师还采用了预制混凝土构件，加速了施工进程，提高了工程效率。
三、工程成就与影响悉尼歌剧院的建成标志着澳大利亚在建筑技术领域的重要突破，并对世界建筑史产生了深远的影响。
1.艺术与建筑的结合悉尼歌剧院的独特造型使之成为一种艺术品，艺术与建筑巧妙地结合在一起。
它的设计创新和艺术价值深受赞赏，成为世界建筑史上的经典之作。
2.城市地标与旅游景点悉尼歌剧院成为悉尼的标志性地标之一，吸引着大量国内外游客。
每年有数百万的游客慕名而来，观赏各种优秀的表演，并在这里留下美好的回忆。
悉尼歌剧院-建筑技术分析可修改全文
浇筑
拼接
拼接
共同的球体模具 不同大小的小壳片 壳体
歌剧院屋顶壳体
建筑结构分析 ·壳体结构 3
• 条形结构为壳体下 面的预制肋骨
建筑结构分析 ·壳体架构 4
贝壳形尖屋顶，是由2194块每块重 15.3吨的弯曲形混凝土预制件，用钢 缆拉紧拼成的
建筑施工技术 1
• 尖顶壳，外表用白格子釉磁铺盖，贝壳形 状屋顶，是由2194块每块重15.3吨得弯 曲形混凝土预制件，用钢缆拉紧拼成的， 外表覆盖着150万块白色或奶油色的瓷砖。 这个建筑是1964年，开始建造，所以，用 的是普通硅酸盐水泥，冷拉钢筋，用钢栓 粘接，环氧树脂固化。
Hale Waihona Puke 浇筑拼（接他 同 样 允 许 让拼接屋 顶 面板 在地 上就 大片 的预 先建 造组 合
一幅图案用红、黄、粉红3色构成，称“日幕”；
建筑介绍 2 好 ， 而 不 是 在 高处 一 个一 个的 拼接 上） 。
尖顶壳，外表用白格子釉磁铺盖，贝壳形状屋顶，是由2194块每块重15.
建筑结构分析 ·壳体结构 1
建筑施工技术 2
• 壳体的工程建造遇到十分巨大的困难。在设 计过程的开始阶段，这些“壳”被定义为由 一系列的混凝土构件组成的排骨支撑起来的 抛物线。然而，奥雅纳工程顾问公司的工程 师们找不到一个建造这些“壳”的方法。使 用原地浇筑的混凝土来建造的计划由于造价 高昂而遭到了否决，因为屋顶的结构不同， 这样就要求有不同的模具，最终导致造价高 昂。
建筑结构分析 ·壳体结构 1
• 壳体结构是由曲面形板与边缘构件（梁、拱 或桁架）组成的空间结构。
• 优点是具有很好的空间传力性能，能以较小 的构件厚度形成承载能力高、刚度大的承重 结构，能覆盖或围护大跨度的空间而不需中 间支柱，能兼承重结构和围护结构的双重作 用，从而节约结构材料。
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结构
在最初的设计是把打算用混凝土作为结构外墙，但这样并不能够使这样的外型成为独立 的安全结构，之后工程师不断地研究不同的方法，如在屋脊上加入钢结构框架，并屋顶 建造成厚厚的结构墙。不过，最终的方法是使用了折合式的混凝土结构墙，情况就好像 一个弯曲了的屏风一样，利用折合多层的结构来支撑屋顶，每一层的折合便有如一个拱 门一样，这样便能承重亦不破坏原有设计外型的弯曲度。由于这样的外型而大跨度的结 构是前所未有的，工程师都未必知道折合式的结构是否适合，所以便利用了电脑作结构 分析，这亦是世界第一次使用电脑作结构计算的工程，创了建筑工程的先河。
❖ 在建造过程中，因为改组后的澳洲新政府 与约恩·乌松失和，使得这位建筑师愤而 于1966年离开澳洲，从此再未踏上澳洲土 地，连自己的经典之作都无法亲眼目睹。 之后的工作由澳洲建筑师群合力完成，包 括Peter Hall、Lionel Todd与 David Littlemore等三位，悉尼歌剧院 最后在公元1973年10月20日正式开幕。
历史沿革
❖ 悉尼歌剧院是从50年代开始构思兴建， 1955年起公开搜集世界各地的设计作品， 至1956年共有32个国家233个作品参选， 后来丹麦建筑师约恩·乌松（又译为“杰 恩-伍重”）的设计屏雀中选，约恩·乌 松的设计灵感来自于橙子皮，该项目共耗 时14年、斥资1200万澳币完成建造，为了 筹措经费，除了募集基金外，澳洲政府还 曾于1959年发行悉尼歌剧院彩券。
❖ 壳体的工程建造遇到十分巨大的困难
从1957年到1963年，在最后找 到一个经济上可以接受的解决办法 之前，设计队伍反复尝试了12种不 同的建造“壳”的方法（包括抛物 线结构，圆形肋骨和椭圆体）。在 “壳”的设计工作是最早利用电脑 进行构造分析来完成构造分析的工 作之一。
在1961年中期，设计队伍找 到了一个解决办法 ：所有的“壳” 都由球体创建而来。该办法可以使 用那一个共同的模具浇注出不同长 度的圆拱，然后将若干有着相似长 度的圆拱段放在一起形成一个球形 的剖面。究竟谁是这个解决办法的 发明者成了一些争论的主题。
大跨度结构
❖一：壳体的认识 ❖二：案例的分析 ❖三：学习与总结
——壳体
傅丹枫 王建河 刘福镇 陈勇琪 谭羽翱 高子淇
壳体结构
shell structure
壳体结构
壳体结构（shell structure）由曲面形板与边缘构件（梁、拱 或桁架）组成的空间结构。壳体结构具有很好的空间传力性能， 能以较小的构件厚度形成承载能力高、刚度大的承重结构，能 覆盖或围护大跨度的空间而不需中间支柱，能兼承重结构和围 护结构的双重作用，从而节约结构材料。（会堂、飞机库、体 育馆）
第三组壳片（餐厅）
Байду номын сангаас
由于混凝土壳体 的颜色不好看，且 处于保护结构的原 因，壳体外表覆盖 上了105万块白色 或奶油色的瓷砖
这些壳体的表层 后来还加上了更多 的功能，可以在夜 间绽放出不同的色 彩和图案
结构
由于约翰·伍重的设计在技术层面上完全不 能满足需求，特别是在结构上的问题，所以 整个设计在后期是完全重新设计，而设计时 间更达至12年之久最严重的问题，就是屋顶 的结构。 原来的设计不单没有规律，各扇 型结构都有不同的弯曲度，完全没有逻辑可 言，而且不同的弯曲面是互相接触的，但在 无规律弯曲面的接合上，是很难确保施工的 品质管理。 为了方便工程上的管理上，各 扇型的单元便归一至类似的弯曲度，各部件 只是比例上的不同。 因此便可以用预制件 的方式来制做各混凝土的部件，而不用在现 场做模，品质管制方面便容易处理。至于结 构承重则是更大的问题，因为在1960年时还 未有任何工程师设计过这样的扇型的蛋型结 构，而且由于室内是剧院的关系，是不可以 在柱和梁来承担屋顶的重量。
在设计过程的开始阶段，这些“壳”被定义为由一 系列的混凝土构件组成的排骨支撑起来的抛物线。 然而，奥雅纳工程顾问公司的工程师们找不到一个 建造这些“壳”的方法。使用原地浇筑的混凝土来 建造的计划由于造价高昂而遭到了否决，因为屋顶 的结构不同，这样就要求有不同的模具，最终导致 造价高昂。
外观
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第一组壳片（大 音乐厅）
第二组壳片（歌剧院）
悉尼歌剧院的外观为三组巨大的壳片， 耸立在南北长186米、东西最宽处为97 米的现浇钢筋混凝土结构的基座上。 第一组壳片在地段西侧,四对壳片成串 排列,三对朝北,一对朝南,内部是大音乐 厅。第二组在地段东侧，与第一组大 致平行,形式相同而规模略歌剧厅。第 三组在它们的西南方，规模最小，由 两对壳片组成,里面是餐厅。其他房间 都巧妙地布置在基座内。整个建筑群 的入口在南端,有宽97米的大台阶。它 的外形像三个三角形翘首于河边，屋 顶是白色的形状犹如贝壳，因而有 “翘首遐观的恬静修女”之美称。
结构的本质：1：曲面型板 2：结构厚度远小于结构跨度 3：以薄膜应力为主要的力学形状
壳的选型有：筒壳、球壳、双曲扁壳、扭壳·····
壳体建筑案例：悉尼歌剧院、 中国国家大剧院、 清华大学大礼堂、 广州新体育馆
悉尼歌剧院
悉尼歌剧院
悉尼歌剧院， Sydney Opera House ，位于澳大 利亚新南威尔士州 的首府悉尼市贝尼 朗岬角。这座综合 性的艺术中心，在 现代建筑史上被认 为是巨型雕塑式的 典型作品，也是澳 大利亚的象征性标 志----悉尼歌剧院。
悉尼歌剧院远景
建造悉尼歌剧院的计划始于1940年代，悉尼音乐学院的院长Eugene Goossens 游说建造一个能够表演大型戏剧作品的场所。当时进行戏剧表演的场所悉尼市 政厅对于戏剧表演来说太小了。在1954年，Goossens成功取得了新南威尔士州 总理的支持，他要求设计一个专门用于歌剧的剧院。也是Goossens坚持将歌剧 院建在便利朗角（Bennelong Point）上。