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中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展六十年

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時(shí)間：2010-08-31 14:38:09 [收藏]
鋼結(jié)構(gòu)包括房屋鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、塔桅、容器及水工結(jié)構(gòu)等多領(lǐng)域?，F(xiàn)僅就房屋鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述六十年的發(fā)展;初盛階段(上世紀(jì)50～60年代)
    關(guān)鍵詞：
        鋼結(jié)構(gòu)包括房屋鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、塔桅、容器及水工結(jié)構(gòu)等多領(lǐng)域。現(xiàn)僅就房屋鋼結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)述六十年的發(fā)展。

        初盛階段(上世紀(jì)50～60年代)

        1949年新中國(guó)剛成立，百?gòu)U待興，當(dāng)時(shí)鋼產(chǎn)量很低，每年僅135萬(wàn)噸(現(xiàn)已達(dá)5億噸以上)。鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)只有依靠蘇聯(lián)經(jīng)濟(jì)及技術(shù)援助，當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)援建156項(xiàng)重型工業(yè)工廠，包括冶金、重型機(jī)械、飛機(jī)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(jī)制造廠等。在短短幾年里，建設(shè)了不少鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房(鋼柱、鋼屋架、吊車梁)，培養(yǎng)了一大批設(shè)計(jì)、制造、安裝方面的人才，為今后發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

        低潮階段(上世紀(jì)60年代中后期及70年代)

        這個(gè)時(shí)期國(guó)家各部門鋼結(jié)構(gòu)需要量增大了，但鋼產(chǎn)量仍然不多，每年也只有2000萬(wàn)噸，國(guó)家提出節(jié)約鋼材的政策，當(dāng)時(shí)有人片面理解為不用鋼結(jié)構(gòu)，于是鋼結(jié)構(gòu)數(shù)量少。從國(guó)家整體上，也建造了一些大型的鋼結(jié)構(gòu)工程。由于節(jié)約鋼材政策，平板網(wǎng)架工程得到推廣應(yīng)用，特別是焊接空心球節(jié)點(diǎn)研究成功，全國(guó)各地中小跨度的焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架比比皆是，與此同時(shí)螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架也同樣推廣起來(lái)了。

        發(fā)展階段(上世紀(jì)80～90年代)

        這20年應(yīng)當(dāng)是鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的興盛期，由于鋼結(jié)構(gòu)具備一些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，已成為建設(shè)工程中的主要結(jié)構(gòu)，特別是鋼產(chǎn)量持續(xù)上升，1997年1億噸，給我們發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了有條條件。1998年我們國(guó)家已能生產(chǎn)軋制H型鋼，為鋼結(jié)構(gòu)提供了新的型鋼系列，這時(shí)期鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展主要有下列幾方面。

        ——單層廠房框架結(jié)構(gòu)。規(guī)模較大的有鋼鐵廠、無(wú)縫鋼管廠、火力發(fā)電廠等。其特點(diǎn)有面積大(20萬(wàn)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。

        ——空間結(jié)構(gòu)。平板網(wǎng)架已廣泛應(yīng)用大型體育場(chǎng)館、會(huì)展中心、商場(chǎng)、航站樓、車站、倉(cāng)庫(kù)、工廠等。尤其是，1990年亞運(yùn)會(huì)場(chǎng)館中大多數(shù)采用了焊接空心球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架。1996年北京首都機(jī)庫(kù)(153米+153米，進(jìn)深90米)，焊接球節(jié)點(diǎn)四角錐三層網(wǎng)架。同年廈門太古機(jī)庫(kù)150×70米建成，大門口采用無(wú)粘結(jié)手動(dòng)索拉桿拱。

        ——網(wǎng)殼的幾項(xiàng)工程。1994年天津體育館(D=108米)雙層球面網(wǎng)殼；1997年長(zhǎng)春體育館(146米×191.8米)雙層方鋼管網(wǎng)殼、1995年黑龍江滑冰館(86.2米×191.2米)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)南寧，跨度60米，采用多次預(yù)應(yīng)力。這是國(guó)內(nèi)首次采用多次預(yù)應(yīng)力工程。1998年還建成上海國(guó)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(yīng)的設(shè)計(jì)規(guī)程。

        ——懸索結(jié)構(gòu)。該結(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(wú)錫體育館(40米×43米)、吉林冰球館等采用不同的索網(wǎng)體系。

        ——空間結(jié)構(gòu)與拱、剛架組成的混凝土合體系也得到發(fā)展如：亞運(yùn)會(huì)的北京石景山體育館(正三角形，邊長(zhǎng)99.7米)等，都是混合結(jié)構(gòu)體系。

        ——膜及索膜結(jié)構(gòu)。90年代后期得到一定的發(fā)展，現(xiàn)仍在不斷地?cái)U(kuò)大作用，很有發(fā)展前景。如1998年建成的上海八萬(wàn)人體育館看臺(tái)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)。高層建筑鋼結(jié)構(gòu)起步比較晚，1987年第一幢為165米的深圳發(fā)展中心大廈，后來(lái)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。

        ——輕鋼結(jié)構(gòu)。輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展非?？?，特別是門式剛架，如工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、冷藏庫(kù)、溫室、旅館、別墅等得到大量應(yīng)用。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅也開始研究并建一些實(shí)驗(yàn)工程，很有發(fā)展前景。這一時(shí)期74年鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范又修訂了，改用88年規(guī)范。

        強(qiáng)盛時(shí)期(本世紀(jì)即2009年前)

        近十年的鋼結(jié)構(gòu)工程發(fā)展之快，范圍之廣，是空前的，堪稱世界鋼結(jié)構(gòu)大國(guó)。2006年鋼產(chǎn)量4億噸，居世界首位，這也給我們發(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(yīng)用，如張弦梁、張弦桁架、弦支穹頂?shù)取Ｉ虾Ｆ謻|機(jī)場(chǎng)、哈爾濱會(huì)展中心、上海會(huì)展中心、廣東會(huì)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。特別是幾個(gè)運(yùn)動(dòng)會(huì)、博覽會(huì)更加大采用空間結(jié)構(gòu)的力度，如：2008年北京奧運(yùn)會(huì)新建37個(gè)場(chǎng)館，2009年山東濟(jì)南全運(yùn)會(huì)，2010年上海世博會(huì)及廣州亞運(yùn)會(huì)，2011年深圳大運(yùn)會(huì)。值得一提的是2008年北京奧運(yùn)會(huì)新建12個(gè)場(chǎng)館，它代表我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)水平。國(guó)家體育場(chǎng)(鳥巢)(292米×340米，由一系列超大跨度的門式剛架沿內(nèi)環(huán)編制而成的空間結(jié)構(gòu)，耗鋼4.2萬(wàn)噸；國(guó)家游泳中心(水立方)(170米×70米×29米，異形多面體網(wǎng)格結(jié)構(gòu))；國(guó)家體育館(114米×144.5米雙向張弦桁架結(jié)構(gòu))；老山自行車館(133米雙層球面網(wǎng)殼)、五棵松體育館(120米×120米雙向正交正放桁架組成的網(wǎng)架)；北京工業(yè)大學(xué)體育館(羽毛球館)(105米弦支穹頂)；中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)體育館(摔跤館)(90米×90米門式剛架結(jié)構(gòu))；北京大學(xué)體育館(乒乓球館)(64米×80米由32榀輻射桁架組成的張弦網(wǎng)殼)等工程。

        2009年山東濟(jì)南全運(yùn)會(huì)主要有體育場(chǎng)、體育館、游泳館和網(wǎng)球中心，整個(gè)建筑群采用“東荷西柳”建筑造型，體現(xiàn)了濟(jì)南地方特色，特別指出的有體育館采用了122米直徑弦支穹頂，將成為全國(guó)乃至世界跨度最大的弦支穹頂結(jié)構(gòu)。

        上海世博會(huì)場(chǎng)館更是雄偉壯觀。其中一軸四館(中國(guó)館、世博中心、主題館、演藝中心)都是很有特色的永久性建筑。另外數(shù)以百計(jì)的代表不同創(chuàng)意的各國(guó)的國(guó)家館、企業(yè)館等建筑也很值得參觀。

        當(dāng)然除幾個(gè)運(yùn)動(dòng)會(huì)及博覽會(huì)場(chǎng)館外，值得提出的還有：上海環(huán)球金融中心，北京首都國(guó)際機(jī)場(chǎng)新航站樓，北京南站，國(guó)家大劇院，中央電視臺(tái)新臺(tái)址，上海鐵路南站，北京新保利大廈，鄭州國(guó)際會(huì)展中心，南通體育場(chǎng)，廣州的電視塔、西塔、新劇院、博物館等。由于這些特色工程，也產(chǎn)生了多項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)制造、安裝的新技術(shù)。同時(shí)也涌現(xiàn)出大批先進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)，這對(duì)今后的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是非常有利的。

        關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)的住宅，在這段時(shí)期由于政策的支持，工程技術(shù)人員的努力，已作出很大的成績(jī)，試點(diǎn)工程的興建，技術(shù)規(guī)程的出版，都已經(jīng)實(shí)施了，具備進(jìn)一步發(fā)展的條件。1988年鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范又被2003規(guī)范代替了，今年2003版鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范也在修訂，更新版的規(guī)范一、二年內(nèi)即可實(shí)現(xiàn)。

        鋼結(jié)構(gòu)今后發(fā)展遠(yuǎn)景

        以上簡(jiǎn)述可以預(yù)想今后鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展遠(yuǎn)景。“十一五”規(guī)劃期間，鐵道部擬建548座百年鋼結(jié)構(gòu)客站，民航局大力投資擬建175個(gè)大型機(jī)場(chǎng)航站樓，全國(guó)各省市也有大力建設(shè)體育場(chǎng)館和會(huì)展中心的規(guī)劃。如今即將迎來(lái)“十二五”的開局之年，相信我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展將更向縱深發(fā)展。
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