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建筑鋼結構將撐起我國未來現代化城市建設添加時間:2016-03-25 12:17:04

  近年來,我國建筑鋼結構 行業獲得了巨大的發展,涌現出一批優秀的鋼結構建筑,如奧運鳥巢 、北京植物園溫室館、首都機場等。建筑鋼結構行業的跨越發展,為我國現代化城市建設作出了重要貢獻。

  中國鋼結構協會空間結構分會秘書長、北京工業大學教授薛素鐸在接受記者采訪時介紹說,鋼結構的定義是指由鋼板 、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構。結構特點是重載、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。

  據介紹,在我國,建筑包含工業和民用建筑兩部分。按承重結構的材料又分成鋼筋混凝土結構、鋼結構、木結構、磚石結構、鋼—砼組合結構等。由于鋼結構自重輕、強度高、抗震性能好,便于工業化生產,是一種節能環保型、能循環使用的建筑結構,符合經濟持續健康發展的要求,故在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結構、輕鋼結構、住宅建筑中更能發揮其優勢。各專業(行業)部門中也大量采用鋼結構,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、風力發電、水利建設等。城市建設中更需大量鋼結構,如地鐵、城市輕便鐵路、立交橋、環保建筑、公共設施、臨時建筑等。

  薛素鐸介紹說,我國鋼結構的科研設計工作,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濟建設提供工業產品及裝備。中國政府向蘇聯提出要求后,經多次研究,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構,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,我們從蘇聯學習了解了許多現代工業技術和引進了一大批重要裝備技術。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,另一方面培養了自己的專家、學者和工程技術專家。此后,我國堅持走自力更生、發奮圖強的道路,確立了要建立我國自己的科研、設計等方面的戰略方針。從那時開始,我國逐步建立了一些專業性的設計、研究院,同時研究開發了一些重大工程急需的材料、裝備及施工技術。當時利用我國資源比較豐富的錳金屬研究開發出了的一系列高強度低合金鋼,如至今仍大量用于鋼結構工程結構的Q345的16錳鋼系列,就是由我國自己研究開發的鋼材,并應用于南京長江大橋等重大工程。

  據記者了解,目前在我國鋼結構領域比較著名、成果及業績突出并具有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,是當時抽調全國工程技術精英組成的,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《鋼結構設計規范》GB-50017-2003主編單位,為寶鋼等重點鋼鐵企業建設發展作出了巨大貢獻;中國航空工業規劃設計院,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年的上海現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核心區國際征集規劃方案。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(原冶金工業部建筑研究總院)等等。在土木建筑領域從事科研、教學和培養人才數十年,形成比較連續的人才梯隊,在鋼結構領域的學術造詣、工程技術研究和應用方面有突出業績的院校,有清華大學土木水利學院、北京工業大學建筑工程學院、哈爾濱工業大學土木建筑學院、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。 

  有關權威人士預測,經過5至10年的發展,我國建筑鋼結構 行業將達到國際先進水平。然而由于種種原因,在建筑鋼結構領域還存在諸多不利因素,在一定程度上制約了行業的發展。

  據悉,在重鋼結構方面,高層結構的行業標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》已經頒布,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構體系,在應用范圍和技術上還有待進一步研究和完善。在高層鋼結構設計和制圖方面,國外應用較多的靜力強塑性分析還很少采用。

  輕鋼結構主要指用輕型板材做圍護結構的式鋼架輕型房屋結構(簡稱“輕鋼”)和壓型鋼 板拱殼屋蓋,它是近年我國各類鋼結構中發展最快的。輕鋼結構制造廠在數量和規模上都有較大的發展。這兩種結構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。近年出現過一些事故,有的是粗制濫造,有的是在施工中倒塌。

  空間結構主要采用網架(網殼),此外還有索膜結構、索網結構和其他雜交結構。網架在我國應用廣泛,其新動向是采用矩形鋼管 桿件的網架增多;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;弓型結構的出現引起了人們的興趣,但它的性能和應用規模還有待進一步探討。

  此外,阻礙鋼結構行業蓬勃發展的,還有整個行業的管理規劃。必須加快建立行業發展信息網絡。行業協會已成立多年,由于企業數量多、結構類型多樣、發展變化迅速,行業的統計工作至今尚未建立和健全。目前尚無法準確掌握行業的發展情況,包括全國鋼結構企業的數量和規模、各類鋼結構年建造總量(總噸位和建筑面積)等確切數字,無法為政府決策提供依據。中國建筑金屬結構協會鋼結構委員會和中國鋼結構協會在這方面已經做了不少的工作,今后應加快步伐,加強信息網絡的建立和健全,使其發揮更大的作用。


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