悉尼歌剧院建造历程

1、2012 20 13学年第一学期课程名称：现代建筑结构欣赏任课教师：题 目:悉尼歌剧院建筑结构赏析学号：pam姓名：年级：2010级专业：旅游管理悉尼歌剧院建筑结构赏析李思远摘 要：从建设澳洲悉尼歌剧院的背景出发，详细探讨了歌剧院的设计师情况和建造过程 进一步深入分析了构成拱结构的拱肋结构单体的组成与特征深化对建筑的认识。关键词：悉尼歌剧院结构形式与结构建造背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

2、州总理Joseph Cahill的支持，Joseph Cahill要求 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。尽管Cahill曾想将其建得离位于CBD西北方的温耶德火车站(Wynyard railway station, Sydney)更近一点。Cahill于1955年9月13日发起了歌剧院的设计竞赛，共收到了来自32个国家的233件参赛作 品。参赛作品的规定是必须有一个能容下3000人的大厅和一个能容下1200人的小厅，两个厅都 要被设计成有不同的用途，包括歌剧，交响乐和合唱音乐会，大规模的会议，讲座，芭蕾舞演 出和

3、其他演讲。设计师情况1956年，丹麦37岁的年轻建筑设计师约翰乌特松(Jorn?Utzon)看到了澳洲政府向海外 征集悉尼歌剧院设计方案的广告。虽然对远在天边的悉尼根本一无所知，但是凭着从小生活在 海滨渔村的生活积累所迸发的灵感，他完成了这一设计方案，按他后来的解释，他的设计理念 既非风帆，也不是贝壳，而是切开的橘子瓣，但是他对前两个比喻也非常满意。但是，当他寄 出自己的设计方案的时候，他并没有料到，又一个安徒生童话”将要在异域的南半球上演。1957年1月29日，悉尼NSW艺术馆大厅里，记者云集，评委会庄严宣布：约翰乌特松 的方案击败所有231个竞争对手，获得第一名。设计方案一经公布，人们都为

4、其独具匠心的构思 和超俗脱群的设计而折服了。但是，谁又曾知道，约翰乌特松的方案最初很早就遭到了淘汰， 被大多数评委枪毙而出局。管理系李思远学号：pam10027 e-Mail：后来评选团专家之一，芬兰籍美国建筑师依洛沙尔兰来悉尼后，提出要看所有的方案， 它才被从废纸堆中重新翻出。依洛沙尔兰看到这个方案后，立刻欣喜若狂，并力排众议，在 评委间进行了积极有效的游说工作，最终确立了其优胜地位。1957年冬天，丹麦设计师约翰乌特松被宣布赢得了竞赛，得到了 5,000的奖金。乌松于1957 年访问了悉尼，帮助监督该项目。1963年2月，他将他的工作室搬去了悉尼。建造悉尼歌剧院建造历程悉尼歌剧院的前身是原

5、本位于便利朗角（Bennelong Point）的麦格理堡垒电车厂，麦格理 堡垒电车厂于1958年拆除，之后便准备筹建歌剧院。歌剧院的前期准备工作于1959年3月份开始。 歌剧院的建造计划一共有三个阶段。阶段一（1959年-1963年）包括建造矮墙。阶段二（1963 年-1967年）建造外部的“壳”结构。阶段三：内部的设计和装潢（1967年-1973年）。阶段一：（建造矮墙阶段）于1958年12月5日开始，建筑公司为Civil & Civic，奥雅纳工程顾问公司的工程师们则负责 监督和指导。政府出于对资金和公众舆论的担心力求工程尽快开展。然而约恩伍重的最终设 计却仍未完成。1961年1月23日

6、，工程已比预计延后了47天，这主要是因为遇到了一些没有预料 到的困难（包括天气，没有预料到的雨水改道，工程在正确的结构图准备好之前就已开始，合 同文件的改变）。矮墙的工程最终于1962年8月31日完成。迫使工程尽快开展的行为最终导致后 来产生了一些显而易见的问题和这样一个事实：矮墙的强度并不能够支撑它的屋顶结构，因此 必须要重建。阶段二：（建造外部的“壳”结构阶段）在最初的歌剧院设计竞赛中，这些壳并没有几何学上的定义，但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

7、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。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。该办法可以使用那个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。“壳”由Hornibro

8、ok Group Pty Ltd建造，他负责建造了第三阶段。Hornibrook在工厂中制 成了2400件预制肋骨和4000件屋顶面板，着加快了工程的进度。这个解决办法的成就在于利用 预制混凝土构建从而避免了建造昂贵的模具（他同样允许让屋顶面板在地上就大片的预先建造 组合好，而不是在高处一个一个的拼接上）。OveArup和合作方的工地工程师惊讶于这些“壳” 在完工前使用了创新的调节型弯曲钢铁桁构梁来支撑不同的屋顶。在1962年4月6日，悉尼歌剧 院被估计将于1964年8月到1965年3月之间完成。阶段三：（部的设计和装潢阶段）从Utzon将他的工作室于1963年2月搬至悉尼后开始。然而，政府在

9、1965年发生了改变，新 的Robert Askin政府宣布悉尼歌剧院建造计划将由公共工程部管辖。这最终导致约恩伍重于 1966年辞职。到目前为止，甚至一直到1966年，悉尼歌剧院建造计划的花费仍然只有2290万元，少于最 终预算1亿零200万的四分之一。然而在第三阶段，设计上将会有很大的支出。约恩伍重辞职 的时候，第二阶段的工程正接近完工。Peter Hall在他辞职后取代了他的位置，Peter Hall对 内部的设计和装潢负最大的责任。一些其他的人也在同年接受任命，取代约恩伍重的位置。在Utzon辞职之后，声学顾问Lothar Cremer，向SOHEC证实Utzon最初的设计仅允许在大厅

10、 中安防2000个座位，并进一步指出如果将座位加至3000个的话将会对声音产生灾难性的后果。 Peter Jones在书中提到，舞台设计Martin Carr曾评论道“形状，舞台的高度和宽度，为艺术 家们提供的物质设施，更衣室的位置，门和电梯的宽度，以及照明设施的位置”。花费悉尼歌剧院于1973年正式完工，总花费为1亿零200万负责主管建造计划Ho Ro SamHoare 提供了截至1973的总花费：阶段一：矮墙：Civil & Civic Pty Ltd大约为5千5百万。阶段二：屋顶M。Ro Hornibrook （NSW） Pty Ltd大约为1千2百50万阶段三：内部的设计和装潢The

11、Hornibrook Group5千6百50万 其他的合同：舞台设施，舞台照明和风琴9百万其他的花费和费用1千6百50万1957年初步计划的成本为7百万。最初预计完工日期为1963年1月26日（澳大利亚日）悉尼歌剧院结构体系分析和特点悉尼歌剧院的平面功能布置歌剧院有一个音乐厅（2 700座），一个歌剧院（1 550座），一个话剧院（ 550座），一 个兼放电影用的室内小剧场，一个大展览厅，以及录音兼排练室、餐厅及各种辅助用房（图1）。1.歌剧院舞台下部2.排练厅/录音室 3.话剧院舞台4.电影院/室内小剧场 5.停车场1.门厅2.展览厅3.合唱乐队化妆室4.排练厅上部5.排练厅6.电影院7.歌

12、剧院摆台卜部1音乐厅2-音乐厅休息厅3.歌剧院1.音乐厅2.音乐厅休息厅3.歌剧院休息厅4舞台5.休息廊6.餐厅4歌剧院休息厅5餐厅图1悉尼歌剧院的各层平面布置图悉尼歌剧院在外观整体上看，有由十对壳体组成的3组白色壳状屋顶，两个剧院占用两组 大的壳体，另外一组小壳体为餐厅，其中歌剧厅、音乐厅与休息厅并排而立，各由四块巨大的 壳状屋顶覆盖，这些壳状屋顶依次排列，前三个一个盖着一个，面向海湾依抱，最后一个则背 向海湾侍立。可以认为，单个壳体之间的组合是其屋顶的基本组成成分。与巨大的壳形屋顶 协调的是底部高达19m的基座，这为屋顶结构提供了一个有效地抗侧推力的手段（图7）。在扇 形肋拱间形成的空的部

13、位的结构组合上，采用梁板式结构体系，以拱肋的主体结构为基础，于 拱肋上搭梁，并且因交接处应力的集中，在结构交接处的部位梁截面较厚，从而形成了这样的 一个传力体系，来自屋面板的压力传递给梁，再传递给作为主体结构的拱肋，最后传至大石座 基础（图2、图3、图4）图2顶组合示意图图3屋顶连接部位结构图图4屋顶连接部位受力分析图特点悉尼歌剧院的结构分析可以知道歌剧院总体上属于拱的大跨度结构体系而非表面上所显 示的壳结构体系，且这一拱结构体系有如下几个特点：1）小的圆脊和大的拱肋；2）现场预制加强型钢筋混凝土；3）共有2194个预制钢筋混凝土切片作为它的屋顶；4）共使用了350km长的钢绳索来固定这些混凝

14、土切片；5）歌剧院重达161100t ,由深入海平面25 m以下的580根混凝土桥墩支撑；6）歌剧院屋顶自身重27230t，每一个混凝土切片自身重达15005t，混凝土自身的重量小 了屋顶拱向外的推力，同时，屋顶由32根255m2见方的混凝土柱支撑，共同抵抗侧推力（图5）。图5歌剧院结构透视图总结悉尼歌剧院(Sydney Opera House , SOH)位于澳大利亚新南威尔士州首府悉尼港的便利 朗角(Bennelong Point)，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、悉 尼市的标志性建筑。该剧院设计者为丹麦设计师约恩乌松，建设工作从1959开始，1973年大 剧院正

15、式落成。在2007年6月28日这栋建筑被联合国教科文组织评为世界文化遗产。个人看法悉尼歌剧院是一座带着假面的建筑，它拥有壳形的外表皮，内在的拱结构。建筑方案设计 经历了从最初优美的壳形但却无法实现的结构到经过几年艰辛的探索最终采用拱结构来表达建 筑师的设计理念的过程，反映了建筑师追求建筑形式与建筑结构的辨证统一，同时建筑结构亦 成为了建筑设计欲表达寓意的丰富因子之一。悉尼歌剧院在澳洲是一个建筑的代表，代表着建 筑上的最高杰作，犹如巴黎的埃菲尔铁塔，都是一个国家最高的建筑象征，悉尼歌剧院是一个 时代建筑巅峰的象征，经历无数的年月和多少人的心血而凝成，它现在在人们心中已经不止单 单一个建筑那么简单，更深入的是影响了澳大利亚人们的灵魂，人们对理想的一个向往，已经