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建筑鋼結(jié)構(gòu)將撐起我國未來現(xiàn)代化城市建設添加時間:2016-03-25 12:17:04

  近年來,我國建筑鋼結(jié)構(gòu) 行業(yè)獲得了巨大的發(fā)展,涌現(xiàn)出一批優(yōu)秀的鋼結(jié)構(gòu)建筑,如奧運鳥巢 、北京植物園溫室館、首都機場等。建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的跨越發(fā)展,為我國現(xiàn)代化城市建設作出了重要貢獻。

  中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會空間結(jié)構(gòu)分會秘書長、北京工業(yè)大學教授薛素鐸在接受記者采訪時介紹說,鋼結(jié)構(gòu)的定義是指由鋼板 、型鋼 、鋼管 、鋼繩、鋼束等鋼材,用焊、鉚、螺栓或膠等連接而成的結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)特點是重載、高聳、大跨、輕型,其承重能力大,架設便捷,常用于橋梁、房屋、高塔、閘等工程。

  據(jù)介紹,在我國,建筑包含工業(yè)和民用建筑兩部分。按承重結(jié)構(gòu)的材料又分成鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu)、磚石結(jié)構(gòu)、鋼—砼組合結(jié)構(gòu)等。由于鋼結(jié)構(gòu)自重輕、強度高、抗震性能好,便于工業(yè)化生產(chǎn),是一種節(jié)能環(huán)保型、能循環(huán)使用的建筑結(jié)構(gòu),符合經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展的要求,故在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、住宅建筑中更能發(fā)揮其優(yōu)勢。各專業(yè)(行業(yè))部門中也大量采用鋼結(jié)構(gòu),如公路和鐵路橋梁、火電主廠房和鍋爐鋼架、輸變電鐵塔、廣播電視通訊塔、石油海洋平臺、核電站、風力發(fā)電、水利建設等。城市建設中更需大量鋼結(jié)構(gòu),如地鐵、城市輕便鐵路、立交橋、環(huán)保建筑、公共設施、臨時建筑等。

  薛素鐸介紹說,我國鋼結(jié)構(gòu)的科研設計工作,早在上世紀50年代初期就已開始了。1949年新中國成立后,三年恢復時期,面臨的是殘破的廠房需要修復和盡快為經(jīng)濟建設提供工業(yè)產(chǎn)品及裝備。中國政府向蘇聯(lián)提出要求后,經(jīng)多次研究,確定了156項重點援建項目,其中許多重要的項目建設均設計采用鋼結(jié)構(gòu),如鞍鋼、本鋼、包鋼、武鋼、長春一汽、沈陽機床、哈爾濱鍋爐廠、富拉爾基重機廠、大連造船廠等,以及長江上第一座公路、鐵路兩用的武漢長江大橋建設。

  通過上述建設,我們從蘇聯(lián)學習了解了許多現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和引進了一大批重要裝備技術(shù)。一方面新中國的建設吸引一大批在國外學習工作的專家、學者回國參加建設,另一方面培養(yǎng)了自己的專家、學者和工程技術(shù)專家。此后,我國堅持走自力更生、發(fā)奮圖強的道路,確立了要建立我國自己的科研、設計等方面的戰(zhàn)略方針。從那時開始,我國逐步建立了一些專業(yè)性的設計、研究院,同時研究開發(fā)了一些重大工程急需的材料、裝備及施工技術(shù)。當時利用我國資源比較豐富的錳金屬研究開發(fā)出了的一系列高強度低合金鋼,如至今仍大量用于鋼結(jié)構(gòu)工程結(jié)構(gòu)的Q345的16錳鋼系列,就是由我國自己研究開發(fā)的鋼材,并應用于南京長江大橋等重大工程。

  據(jù)記者了解,目前在我國鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域比較著名、成果及業(yè)績突出并具有50多年歷史的科研設計單位有:與新中國同齡的北京市建筑設計研究院,承擔了以人民大會堂、歷史博物館、首都機場、北京植物園、北京電視藝術(shù)中心等重大工程;成立于1950年的中鐵大橋勘測設計院,是當時抽調(diào)全國工程技術(shù)精英組成的,其當時的主要任務就是建設武漢長江大橋;成立于1951年的北京鋼鐵設計研究總院(當時為鞍鋼鋼鐵設計處,1956年遷往北京),也是現(xiàn)《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》GB-50017-2003主編單位,為寶鋼等重點鋼鐵企業(yè)建設發(fā)展作出了巨大貢獻;中國航空工業(yè)規(guī)劃設計院,在為各地機場、飛機維修庫的建設中取得突出成績;成立于1952年的上?,F(xiàn)代設計集團華東建筑設計研究院,設計有上海東方明珠電視塔、浦東國際機場、北京CBD核心區(qū)國際征集規(guī)劃方案。還有成立于1952年的北京鋼鐵研究總院,成立于1953年的中元國際工程設計研究院(原機械部設計研究院)、中國建筑科學研究院,成立于1955年的中國京冶建筑研究總院(原冶金工業(yè)部建筑研究總院)等等。在土木建筑領(lǐng)域從事科研、教學和培養(yǎng)人才數(shù)十年,形成比較連續(xù)的人才梯隊,在鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域的學術(shù)造詣、工程技術(shù)研究和應用方面有突出業(yè)績的院校,有清華大學土木水利學院、北京工業(yè)大學建筑工程學院、哈爾濱工業(yè)大學土木建筑學院、浙江大學土木系、同濟大學、西安建筑科技大學、重慶大學土木建筑學院等。 

  有關(guān)權(quán)威人士預測,經(jīng)過5至10年的發(fā)展,我國建筑鋼結(jié)構(gòu) 行業(yè)將達到國際先進水平。然而由于種種原因,在建筑鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域還存在諸多不利因素,在一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展。

  據(jù)悉,在重鋼結(jié)構(gòu)方面,高層結(jié)構(gòu)的行業(yè)標準《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》已經(jīng)頒布,存在問題是鋼框架—混凝土核心筒這種造價低、用鋼省、我國目前應用最多的結(jié)構(gòu)體系,在應用范圍和技術(shù)上還有待進一步研究和完善。在高層鋼結(jié)構(gòu)設計和制圖方面,國外應用較多的靜力強塑性分析還很少采用。

  輕鋼結(jié)構(gòu)主要指用輕型板材做圍護結(jié)構(gòu)的式鋼架輕型房屋結(jié)構(gòu)(簡稱“輕鋼”)和壓型鋼 板拱殼屋蓋,它是近年我國各類鋼結(jié)構(gòu)中發(fā)展最快的。輕鋼結(jié)構(gòu)制造廠在數(shù)量和規(guī)模上都有較大的發(fā)展。這兩種結(jié)構(gòu)的特點是承載力儲備較低,特別是拱形屋蓋對半跨雪荷載很敏感。近年出現(xiàn)過一些事故,有的是粗制濫造,有的是在施工中倒塌。

  空間結(jié)構(gòu)主要采用網(wǎng)架(網(wǎng)殼),此外還有索膜結(jié)構(gòu)、索網(wǎng)結(jié)構(gòu)和其他雜交結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架在我國應用廣泛,其新動向是采用矩形鋼管 桿件的網(wǎng)架增多;近年在航站樓廣泛采用空間桁架,其桿件多采用圓鋼管,弦桿多采用曲線形;弓型結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)引起了人們的興趣,但它的性能和應用規(guī)模還有待進一步探討。

  此外,阻礙鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)蓬勃發(fā)展的,還有整個行業(yè)的管理規(guī)劃。必須加快建立行業(yè)發(fā)展信息網(wǎng)絡。行業(yè)協(xié)會已成立多年,由于企業(yè)數(shù)量多、結(jié)構(gòu)類型多樣、發(fā)展變化迅速,行業(yè)的統(tǒng)計工作至今尚未建立和健全。目前尚無法準確掌握行業(yè)的發(fā)展情況,包括全國鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的數(shù)量和規(guī)模、各類鋼結(jié)構(gòu)年建造總量(總噸位和建筑面積)等確切數(shù)字,無法為政府決策提供依據(jù)。中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會鋼結(jié)構(gòu)委員會和中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會在這方面已經(jīng)做了不少的工作,今后應加快步伐,加強信息網(wǎng)絡的建立和健全,使其發(fā)揮更大的作用。