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中國鋼結構發展六十年

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時間：2010-08-31 14:38:09 [收藏]
鋼結構包括房屋鋼結構、橋梁、塔桅、容器及水工結構等多領域。現僅就房屋鋼結構簡述六十年的發展;初盛階段(上世紀50～60年代)
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        鋼結構包括房屋鋼結構、橋梁、塔桅、容器及水工結構等多領域。現僅就房屋鋼結構簡述六十年的發展。

        初盛階段(上世紀50～60年代)

        1949年新中國剛成立，百廢待興，當時鋼產量很低，每年僅135萬噸(現已達5億噸以上)。鋼結構建設只有依靠蘇聯經濟及技術援助，當時蘇聯援建156項重型工業工廠，包括冶金、重型機械、飛機汽車等工業，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。在短短幾年里，建設了不少鋼結構工業廠房(鋼柱、鋼屋架、吊車梁)，培養了一大批設計、制造、安裝方面的人才，為今后發展打下堅實的基礎。

        低潮階段(上世紀60年代中后期及70年代)

        這個時期國家各部門鋼結構需要量增大了，但鋼產量仍然不多，每年也只有2000萬噸，國家提出節約鋼材的政策，當時有人片面理解為不用鋼結構，于是鋼結構數量少。從國家整體上，也建造了一些大型的鋼結構工程。由于節約鋼材政策，平板網架工程得到推廣應用，特別是焊接空心球節點研究成功，全國各地中小跨度的焊接球節點平板網架比比皆是，與此同時螺栓球節點網架也同樣推廣起來了。

        發展階段(上世紀80～90年代)

        這20年應當是鋼結構發展的興盛期，由于鋼結構具備一些獨特優點，已成為建設工程中的主要結構，特別是鋼產量持續上升，1997年1億噸，給我們發展鋼結構創造了有條條件。1998年我們國家已能生產軋制H型鋼，為鋼結構提供了新的型鋼系列，這時期鋼結構工程發展主要有下列幾方面。

        ——單層廠房框架結構。規模較大的有鋼鐵廠、無縫鋼管廠、火力發電廠等。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。

        ——空間結構。平板網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。尤其是，1990年亞運會場館中大多數采用了焊接空心球節點平板網架。1996年北京首都機庫(153米+153米，進深90米)，焊接球節點四角錐三層網架。同年廈門太古機庫150×70米建成，大門口采用無粘結手動索拉桿拱。

        ——網殼的幾項工程。1994年天津體育館(D=108米)雙層球面網殼；1997年長春體育館(146米×191.8米)雙層方鋼管網殼、1995年黑龍江滑冰館(86.2米×191.2米)中央柱面網殼兩端半球殼。1995年四川攀枝花體育館采用八邊花瓣型雙層網南寧，跨度60米，采用多次預應力。這是國內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，采用鋁合金球面網殼，直徑68米。網架與網殼都有相應的設計規程。

        ——懸索結構。該結構發展較慢，只有少數工程采用，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體系。

        ——空間結構與拱、剛架組成的混凝土合體系也得到發展如：亞運會的北京石景山體育館(正三角形，邊長99.7米)等，都是混合結構體系。

        ——膜及索膜結構。90年代后期得到一定的發展，現仍在不斷地擴大作用，很有發展前景。如1998年建成的上海八萬人體育館看臺等都是規模比較大的索膜結構。

        ——高層建筑鋼結構。高層建筑鋼結構起步比較晚，1987年第一幢為165米的深圳發展中心大廈，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；近年建成的上海環球金融中心。

        ——輕鋼結構。輕鋼結構發展非常快，特別是門式剛架，如工業廠房、倉庫、冷藏庫、溫室、旅館、別墅等得到大量應用。輕鋼結構住宅也開始研究并建一些實驗工程，很有發展前景。這一時期74年鋼結構規范又修訂了，改用88年規范。

        強盛時期(本世紀即2009年前)

        近十年的鋼結構工程發展之快，范圍之廣，是空前的，堪稱世界鋼結構大國。2006年鋼產量4億噸，居世界首位，這也給我們發展鋼結構工程創造了有利條件。

        傳統的空間結構如網架、網殼等繼續得到大力推廣。新型空間結構開始得到廣泛的應用，如張弦梁、張弦桁架、弦支穹頂等。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。特別是幾個運動會、博覽會更加大采用空間結構的力度，如：2008年北京奧運會新建37個場館，2009年山東濟南全運會，2010年上海世博會及廣州亞運會，2011年深圳大運會。值得一提的是2008年北京奧運會新建12個場館，它代表我國鋼結構的技術水平。國家體育場(鳥巢)(292米×340米，由一系列超大跨度的門式剛架沿內環編制而成的空間結構，耗鋼4.2萬噸；國家游泳中心(水立方)(170米×70米×29米，異形多面體網格結構)；國家體育館(114米×144.5米雙向張弦桁架結構)；老山自行車館(133米雙層球面網殼)、五棵松體育館(120米×120米雙向正交正放桁架組成的網架)；北京工業大學體育館(羽毛球館)(105米弦支穹頂)；中國農業大學體育館(摔跤館)(90米×90米門式剛架結構)；北京大學體育館(乒乓球館)(64米×80米由32榀輻射桁架組成的張弦網殼)等工程。

        2009年山東濟南全運會主要有體育場、體育館、游泳館和網球中心，整個建筑群采用“東荷西柳”建筑造型，體現了濟南地方特色，特別指出的有體育館采用了122米直徑弦支穹頂，將成為全國乃至世界跨度最大的弦支穹頂結構。

        上海世博會場館更是雄偉壯觀。其中一軸四館(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。另外數以百計的代表不同創意的各國的國家館、企業館等建筑也很值得參觀。

        當然除幾個運動會及博覽會場館外，值得提出的還有：上海環球金融中心，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，上海鐵路南站，北京新保利大廈，鄭州國際會展中心，南通體育場，廣州的電視塔、西塔、新劇院、博物館等。由于這些特色工程，也產生了多項鋼結構制造、安裝的新技術。同時也涌現出大批先進鋼結構企業，這對今后的鋼結構產業的發展是非常有利的。

        關于鋼結構的住宅，在這段時期由于政策的支持，工程技術人員的努力，已作出很大的成績，試點工程的興建，技術規程的出版，都已經實施了，具備進一步發展的條件。1988年鋼結構規范又被2003規范代替了，今年2003版鋼結構規范也在修訂，更新版的規范一、二年內即可實現。

        鋼結構今后發展遠景

        以上簡述可以預想今后鋼結構的發展遠景。“十一五”規劃期間，鐵道部擬建548座百年鋼結構客站，民航局大力投資擬建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劃。如今即將迎來“十二五”的開局之年，相信我國的鋼結構發展將更向縱深發展。
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