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建筑鋼結(jié)構(gòu)撐起我國現(xiàn)代化城市建設(shè)

作者:建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間:2009-12-22 20:26:10 [收藏]

    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(yùn)鳥巢、北京植物園溫室館、首都機(jī)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(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。

    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(xué)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(diǎn)是重載、高聳、大跨、輕型,其承重能力大,架設(shè)便捷,常用于橋梁、房屋、高塔、閘門等工程。

    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(qiáng)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(jì)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(fēng)力發(fā)電、水利建設(shè)等。城市建設(shè)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(shè)施、臨時建筑等。

    薛素鐸介紹說,我國鋼結(jié)構(gòu)的科研設(shè)計工作,早在上世紀(jì)50年代初期就已開始了。1949年新中國成立后,三年恢復(fù)時期,面臨的是殘破的廠房需要修復(fù)和盡快為經(jīng)濟(jì)建設(shè)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(xiàng)重點(diǎn)援建項(xiàng)目,其中許多重要的項(xiàng)目建設(shè)均設(shè)計采用鋼結(jié)構(gòu),如鞍鋼、本鋼、包鋼、武鋼、長春一汽、沈陽機(jī)床、哈爾濱鍋爐廠、富拉爾基重機(jī)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(shè)。

    通過上述建設(shè),我們從蘇聯(lián)學(xué)習(xí)了解了許多現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)和引進(jìn)了一大批重要裝備技術(shù)。一方面新中國的建設(shè)吸引一大批在國外學(xué)習(xí)工作的專家、學(xué)者回國參加建設(shè),另一方面培養(yǎng)了自己的專家、學(xué)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(qiáng)的道路,確立了要建立我國自己的科研、設(shè)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(shè)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(dāng)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(qiáng)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(yīng)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(shè)計單位有:與新中國同齡的北京市建筑設(shè)計研究院,承擔(dān)了以人民大會堂、歷史博物館、首都機(jī)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(shè)計院,是當(dāng)時抽調(diào)全國工程技術(shù)精英組成的,其當(dāng)時的主要任務(wù)就是建設(shè)武漢長江大橋;成立于1951年的北京鋼鐵設(shè)計研究總院(當(dāng)時為鞍鋼鋼鐵設(shè)計處,1956年遷往北京),也是現(xiàn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB-50017-2003主編單位,為寶鋼等重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)建設(shè)發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn);中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計院,在為各地機(jī)場、飛機(jī)維修庫的建設(shè)中取得突出成績;成立于1952年的上海現(xiàn)代設(shè)計集團(tuán)華東建筑設(shè)計研究院,設(shè)計有上海東方明珠電視塔、浦東國際機(jī)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(shè)計研究院(原機(jī)械部設(shè)計研究院)、中國建筑科學(xué)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(xué)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(xué)術(shù)造詣、工程技術(shù)研究和應(yīng)用方面有突出業(yè)績的院校,有清華大學(xué)土木水利學(xué)院、北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)土木建筑學(xué)院、浙江大學(xué)土木系、同濟(jì)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)、重慶大學(xué)土木建筑學(xué)院等。

    有關(guān)權(quán)威人士預(yù)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(dá)到國際先進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)《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(yīng)用最多的結(jié)構(gòu)體系,在應(yīng)用范圍和技術(shù)上還有待進(jìn)一步研究和完善。在高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計和制圖方面,國外應(yīng)用較多的靜力強(qiáng)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(hù)結(jié)構(gòu)的門式鋼架輕型房屋結(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(diǎn)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(yīng)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(yīng)用規(guī)模還有待進(jìn)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(luò)。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(zhǔn)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(yīng)加快步伐,加強(qiáng)信息網(wǎng)絡(luò)的建立和健全,使其發(fā)揮更大的作用。
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