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      國家體育場（“鳥巢”）鋼結構頂面呈馬鞍形，長軸為330米，短軸為296米，最高點高度為69.2米，最低點高度為40.1米。交叉布置的主結構與屋面及立面次結構一起形成了“鳥巢”的特殊建筑造型。鋼結構設計過程中，提出了大跨度結構溫度場計算方法、扭曲構件空間坐標表示法等一系列的研究成果，多數為國內外首創。

　　⑴ 大跨度結構溫度場計算方法

　　國家體育場大跨度鋼結構的平面尺寸大，溫度變化將引起很大的內力和變形，如何計算和分析鋼結構因溫度變化而產生的變形而導致的內力是關鍵技術。以鳥巢鋼結構所處的環境溫度場進行分析，并以最不利溫度場下的鋼結構進行了計算，以保證鳥巢鋼結構的安全性。

　　⑵ 焊接薄壁箱形構件設計方法研究

　　提出焊接薄壁箱形構件有效截面的計算方法，填補了國內外現行鋼結構設計規范在薄壁箱形構件

　　設計方面的空白，并為今后《鋼結構設計規范》的修訂提供了可靠依據。

　　⑶ 扭曲構件設計方法研究

　　國家體育場屋蓋肩部次結構扭曲構件受力性非常復雜，設計過程中對其受力機理與設計方法進行了深入的研究，并通過試驗研究，驗證了設計方法的可靠性。

　　⑷ 扭曲構件空間坐標表示法研究

　　針對國家體育場屋蓋結構的空間幾何構型，提出了一套適合于復雜空間扭曲構件的節點坐標表示法，滿足了鋼結構詳圖設計、現場安裝定位和檢驗的要求。

　　⑸ 箱形截面桁架節點、桁架柱復雜節點、異型柱腳等復雜節點設計方法研究

　　在國家體育場鋼結構設計中，提出了復雜節點的幾何構型方法，改善其受力的合理性，提高節點承載力，并指導構件加工。試驗結構表明，設計中采用的節點安全儲備大，多數為國內外首創。

　　⑹ CATIA三維設計軟件

　　國家體育場建筑造型復雜，對構件的空間定位和尺寸精度提出了前所未有的要求，傳統的三維設計軟件已經無法滿足工程的需求。通過在設計中采用目前功能最為強大的CATIA三維設計軟件，成功解決了復雜空間結構、扭曲構件與特殊節點等三維建模問題，是CATIA軟件首次在我國建筑工程中應用，填補國內空白。