中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會
建筑鋼結(jié)構(gòu)分會主辦
隨著二戰(zhàn)戰(zhàn)后經(jīng)濟崛起，尤其是各經(jīng)濟大國鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展，形成鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)基礎。戰(zhàn)后工業(yè)和民用建筑的需求旺盛，使鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)得到現(xiàn)實的支持。中國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在改革開放之前，一直隸屬于大建筑行業(yè)內(nèi)，未被作為一個獨立的行業(yè)。改革開放后，鋼結(jié)構(gòu)建筑和鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)都有較大發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)作為獨立的行業(yè)在中國迅猛雄起，并不斷發(fā)展壯大。進入新世紀后，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑和施工技術更是得到空前發(fā)展，成為世界鋼結(jié)構(gòu)的強盛之國。
我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展可分為四個階段：初盛階段（上世紀50年代至60年代）、低谷階段（上世紀60年代中后期至70年代）、發(fā)展階段（上世紀80年代至90年代）和強盛階段（2000年至2010年）。
1949年新中國剛成立，百廢待興，當時鋼產(chǎn)量很低，每年僅135萬噸（現(xiàn)已達6億噸以上）。鋼結(jié)構(gòu)建設只有依靠蘇聯(lián)的經(jīng)濟技術援助，當時蘇聯(lián)援建156項重型工業(yè)工廠，包括冶金、重型機械、飛機汽車等工業(yè)，如鞍山鋼鐵廠，武漢鋼鐵廠、大連造船廠、哈爾濱飛機制造廠等。當時還派來一大批蘇聯(lián)專家指導工作。與此同時還在北京、沈陽、華東、華南、中南、西南、西北等地成立6大工業(yè)設計院，在北京、武漢、鞍山、重慶、包頭、上海成立了6個鋼鐵設計院，先后成立了22個冶金建設部門及鋼結(jié)構(gòu)制造安裝公司等。短短幾年建設了不少鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房（鋼柱、鋼屋架、吊車梁），培養(yǎng)一大批設計、制造、安裝方面的人才，為今后發(fā)展打下了堅實基礎。當時，民用建筑鋼結(jié)構(gòu)工程不多，值得一提的有：1954年北京體育館（57米跨兩鉸落地拱）、1954年重慶人民禮堂（40.6米肋環(huán)形鋼穹頂）、1956年天津體育館（50米柱面聯(lián)方鋼網(wǎng)殼）、1959年北京人民大會萬人禮堂（60.9米大鋼桁架）等。這個百廢待興的年代，中國的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)也隨著國家的建設同時發(fā)展起來，雖然困難重重、外部幫助有限，但憑借我們自身的努力，仍然取得了不小的成績，這個時期建設的著名建筑很多至今仍在國家工作生活中起著舉足輕重的作用。
上世紀60年代中后期至70年代，鋼材需求量增大，但鋼產(chǎn)量仍然不多，每年也只有2000萬噸，國家提出節(jié)約鋼材的政策，當時有人片面理解為不用鋼結(jié)構(gòu)，于是鋼結(jié)構(gòu)工程數(shù)量少了。在文化大革命時期更是一切都停了下來。但暫時的放緩腳步并不代表故步自封，這一時期通過專家及工程技術人員的積極努力，終于把使用多年的1955年版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》用自主編寫的1974年版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》代替。同時，也建造了一些大型的鋼結(jié)構(gòu)工程。在提倡節(jié)約鋼材的同時，國家又提出取消肥梁、胖柱、深基礎的方針，于是出現(xiàn)了一批冷彎薄壁型鋼的工程：如上海、韶關、桂林、十堰等地建造了數(shù)十萬平方米的廠房、倉庫等。由于節(jié)約鋼材政策，平板網(wǎng)架工程得到了推廣應用，特別是焊接空心球節(jié)點研究成功，全國各地中小跨度的焊接球節(jié)點平板網(wǎng)架比比皆是，與此同時，螺栓球節(jié)點鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架也推廣起來了。
上世紀80年代至90年代，隨著改革開放的深入，國家建設蓬勃發(fā)展，這20年應當說是鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的興盛時期，由于鋼結(jié)構(gòu)具備了一些獨特優(yōu)點，逐漸為建設工程所推廣應用。特別是國家鋼產(chǎn)量的持續(xù)上升，在1997年達到了1億噸，給鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。1998年我國已能生產(chǎn)軋制H型鋼，為鋼結(jié)構(gòu)提供了新的鋼型系列。
這段時間鋼結(jié)構(gòu)工程在以下幾個方面有所發(fā)展：
單層廠房框架結(jié)構(gòu)。規(guī)模較大的有鋼鐵廠、無縫鋼管廠、火力發(fā)電廠等。其特點有面積大（20萬平方米）、柱高度大（50米）、柱距大（48米）、連跨多（8跨）、吊車起重量大（450噸）等。但維護結(jié)構(gòu)輕，采用彩色涂層壓型鋼板或鋁合金壓型板。部分廠房也有采用平板網(wǎng)架屋蓋、鋼管混凝土柱。
空間結(jié)構(gòu)。平板網(wǎng)架已廣泛應用大型體育場館、會展中心、商場、航站樓、車站、倉庫、工廠等。1990年亞運會場館中大多數(shù)采用了焊接空心球節(jié)點平板網(wǎng)架。1996年北京首都機庫（153米＋153米,進深90米），焊接球節(jié)點四角錐三層網(wǎng)架。同年，廈門太古機庫（150米×70米）建成，大門口采用無粘結(jié)預應力索拉桿拱。
采用網(wǎng)殼的工程有：1994年天津體育館（D=108米）采用雙層球面網(wǎng)殼；1997年長春體育館（146米×191.8米）采用雙層方鋼管網(wǎng)殼、1995年黑龍江滑冰館（86.2米×191.2米）采用中央柱面網(wǎng)殼兩端半球殼。1995年四川攀枝花體育館采用八邊花瓣型雙層網(wǎng)殼，跨度60米，采用多次預應力。這是國內(nèi)首次采用多次預應力工程。1998年還建成上海國際體操中心主館，采用鋁合金球面網(wǎng)殼，直徑68米。網(wǎng)架與網(wǎng)殼都有相應的設計規(guī)程。
懸索結(jié)構(gòu)發(fā)展較慢，只有少數(shù)工程采用。如山東淄博體育館（54米）、安徽體育館（53米×72米），無錫體育館（40米×43米）、吉林冰球館等采用不同的索網(wǎng)體系。斜拉結(jié)構(gòu)是利用斜拉索作為屋蓋（網(wǎng)架或網(wǎng)殼）中的內(nèi)附加支承，通過張拉斜拉索建立預應力，如1989年建成的亞運會綜合館（70米×83.2米）、游泳館（78米×118米）等等。
空間結(jié)構(gòu)與拱、鋼架組成的混合體系也得到發(fā)展。如：亞運會的北京石景山體育館（正三角形，邊長99.7米）及北京朝陽體育館（60米×78米）、四川體育館（73.7米×79.4米）、青島體育館（72米×87米）等，都是混合結(jié)構(gòu)體系。
膜及索膜結(jié)構(gòu)在上世紀90年代后期得到一定的發(fā)展，現(xiàn)仍在不斷地擴大應用，很有發(fā)展前景。如1998年建成的上海8萬人體育館看臺、上海虹口體育場、青島頤中體育場、武漢新經(jīng)濟開發(fā)區(qū)體育館及長沙“世界之窗”劇場等，都是規(guī)模比較大的索膜結(jié)構(gòu)。
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)起步比較晚，但建設成就為世人所矚目。第一幢為1987年的深圳發(fā)展中心大廈165米，后來208米的京廣中心，1996年325米深圳地王大廈，1999年420米上海金茂大廈，近年建成的上海環(huán)球金融中心是當代最高的460米。
輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展非?？?，特別是門式鋼架，如工業(yè)廠房、倉庫、冷藏庫、溫室、旅館、別墅等得到大量應用。另外一種拱形波紋屋頂，由于自重輕、施工快，在許多30米以下的倉庫、加工廠等鋼結(jié)構(gòu)中得到應用，已建成數(shù)百萬平方米。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅也陸續(xù)興建，顯示了廣闊發(fā)展前景。
這一時期，業(yè)內(nèi)專家修訂了1974年版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》，改用1988年版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》。
進入新世紀，近10年來的鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展之快、范圍之廣，是空前的，我國也已堪稱世界鋼結(jié)構(gòu)大國。2006年鋼產(chǎn)量4億噸，居世界首位，這也為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)造了有利條件。傳統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)如網(wǎng)架、網(wǎng)殼等繼續(xù)得到大力推廣，新型空間結(jié)構(gòu)開始得到廣泛的應用，如張弦梁、張弦桁架、弦支穹頂?shù)?。上海浦東機場，哈爾濱會展中心，上海會展中心、廣東會展中心等都采用超過100米的張弦桁架，這在世界上也極少見。廣東白云機場和三個落葉狀的廣東體育館都是采用了當時先進的空間鋼結(jié)構(gòu)。特別是幾個運動會、博覽會場館更加大采用空間鋼結(jié)構(gòu)的力度，如：2008年北京奧運會新建的37個場館，2009年山東濟南全運會場館，2010年上海世博會場館及廣州亞運會場館，2011年深圳大運會場館等。值得一提的是，2008年奧運會北京新建的12個場館，2010年上海世博會的一軸四館都代表著我國鋼結(jié)構(gòu)的高精尖技術水平。
2009年山東濟南全運會主要有體育場、體育館、游泳館和網(wǎng)球中心，整個建筑群采用“東荷西柳”建筑造型，體現(xiàn)了濟南地方特色，應特別指出的是，體育館采用了122米直徑弦支穹頂，是目前全國乃至世界跨度最大的弦支穹頂鋼結(jié)構(gòu)。
上海世博會場館更是雄偉壯觀。其中一軸四館（即世博軸、中國館、世博中心、主題館、演藝中心）都是很有特色的永久性建筑。
除體育場館及博覽會場館外，還建成了上海環(huán)球金融中心、北京首都國際機場新航站樓、北京南站、國家大劇院、中央電視臺新臺址、武漢火車站、北京新保利大廈、鄭州國際會展中心等一大批標志性鋼結(jié)構(gòu)建筑。
在這些特色工程建設中，不僅創(chuàng)造了多項國內(nèi)外一流的鋼結(jié)構(gòu)制造、安裝新技術，同時也涌現(xiàn)出大批先進鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)，這對今后的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是非常有利的。
在這段時期由于政策的支持，工程技術人員的努力，試點工程的興建，技術規(guī)程的出版，使鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)具備了進一步發(fā)展的條件。
這一時期，1988年版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》又被2003年版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》代替。目前，2003版《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》也在修訂，更新版的《鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范》近兩年內(nèi)即可出爐！
從以上簡述可以預想今后鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展遠景，雖然當前金融危機影響各方面的工作，但國家出臺的諸多政策，一定能將其化危為機，迎接更加美好的未來。“十一五”規(guī)劃，鐵道部擬建548座百年客站，民航局也大力投資擬建175個大型機場航站樓，全國各省市也有大力建設體育場館和會展中心的規(guī)劃。政府的這些政策使人振奮，使我們對鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展更有信心?？傊?，隨著中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)的繼續(xù)發(fā)展；隨著世界建筑行業(yè)新結(jié)構(gòu)新技術性等的應用和推廣；隨著新型輕質(zhì)、低碳節(jié)能建筑材料等新材料的發(fā)展；隨著新興工業(yè)建筑和其他建筑需求的增長，以及鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)或企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)、設計技能的提高、行業(yè)人才的成長，中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)和企業(yè)必將有更大的發(fā)展。
2010年9月，“影響世界——鋼結(jié)構(gòu)中國品牌2010國際峰會”將在滬隆重召開，此次峰會，既是國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)知名人士、政府官員、開發(fā)商、采購商的高端對話，也是鋼結(jié)構(gòu)中國品牌的首次國際大閱兵，標志著中國鋼結(jié)構(gòu)以品牌形象向世界挺起中國脊梁，也昭示著中國在世界鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)內(nèi)的重要地位！
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