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【 信息發(fā)布時間:2009-10-14  閱讀次數(shù):】 【我要打印】 【關(guān)閉】
新中國成立60年來,我國的建筑結(jié)構(gòu)體系和技術(shù)飛速發(fā)展,新的結(jié)構(gòu)體系不斷開發(fā)應(yīng)用,建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)日新月異。形態(tài)各異的大跨度建筑、高入云端的的高層與超高層建筑,在中國大地上拔地而起,顯示出我國建筑結(jié)構(gòu)水平空前提高,正在步入世界先進(jìn)行列?! ?BR>
廣度:空間結(jié)構(gòu)成績喜人
新中國成立后,國家建設(shè)事業(yè)的發(fā)展,促進(jìn)著建筑結(jié)構(gòu)的科研工作,各種適合國情的空間大跨度結(jié)構(gòu)被開發(fā)和應(yīng)用。改革開放前的近30年中,薄殼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)成為大型公用建筑工程中采用的幾種主要結(jié)構(gòu)型式。薄殼結(jié)構(gòu)是上世紀(jì)五六十年代很受青睞的大跨度結(jié)構(gòu),其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)與建筑圍護(hù)合二為一,而且取材容易、施工方便,1959年建成的北京火車站就是雙曲扁殼結(jié)構(gòu),跨度達(dá)35m×35m。與此同時,懸索結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用也有了進(jìn)展,1961年建成的直徑96米的北京工人體育館,采用的就是車輻式雙層懸索結(jié)構(gòu),是這一結(jié)構(gòu)有代表性的建筑之一?! ?BR>
1967年,跨度為99m×112m的首都體育館建成,它采用的是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是我國建筑結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的大跨度空間結(jié)構(gòu),至今仍為建筑結(jié)構(gòu)的主流。上世紀(jì)70年代末,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)中具有中國特色的焊空心球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架開發(fā)出來,隨后于1981年編制了《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)定》,這是國際上最早的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)方面的技術(shù)規(guī)程。80年代,平板型網(wǎng)架結(jié)構(gòu)在各地的大跨度體育館的建設(shè)中大量應(yīng)用,成為這一時期的顯著特點(diǎn)。90年代以后網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的發(fā)展進(jìn)入新階段。1991年修訂后的《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程》頒布;同時,新型的組合網(wǎng)架結(jié)構(gòu)研發(fā)成功;而實(shí)用化網(wǎng)架結(jié)構(gòu)CAD程序的開發(fā),促進(jìn)了網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的普及;1995年,2×153m×90m的首都機(jī)場巨型機(jī)庫建成,是這一時期網(wǎng)架結(jié)構(gòu)跨度方面最有影響的建筑。
改革開放后,除網(wǎng)架結(jié)構(gòu)外,懸索結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)也有了發(fā)展。懸索結(jié)構(gòu)在上世紀(jì)80年代的一些省市的體育館建設(shè)上多有應(yīng)用,而第十一屆亞運(yùn)會多座場館則使用了網(wǎng)殼結(jié)構(gòu),如北京石景山體育館、北京體育學(xué)院體育館等。必須提及的是,具有自重輕、造型美觀多樣、跨度大、透光度高等特點(diǎn)的膜結(jié)構(gòu),80年代以后受到關(guān)注,并展開研究和實(shí)踐?! ?BR>
21世紀(jì)前10年,各種大跨度結(jié)構(gòu)得到充分展示,以傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),新的結(jié)構(gòu)、新的技術(shù)爭奇斗艷,發(fā)展進(jìn)入更加繁榮的階段,最能代表發(fā)展水平的無疑就是2008北京奧運(yùn)場館。凈跨度為93m米的奧運(yùn)會羽毛球館采用弦支聯(lián)方型球面網(wǎng)殼,是目前世界上跨度最大的弦支網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)。沈陽奧體中心體育場屋蓋由兩個跨度360米鋼結(jié)構(gòu)桁架大拱組成,主拱跨度360米為全國之最。而多面體空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的“水立方”的主體結(jié)構(gòu)由平板網(wǎng)架圍成方盒子形狀,圍護(hù)結(jié)構(gòu)則由形狀、大小各異的ETFE薄膜氣枕組成,它是世界上最大的膜結(jié)構(gòu)封閉的單體建筑。長軸332.3米、短軸296.4米的“鳥巢”主體鋼結(jié)構(gòu)由24榀格構(gòu)式鋼架組成,它們繞著中央橢圓孔相互交叉布置,形成復(fù)雜而規(guī)律的空間網(wǎng)格體系?! ?BR>
奧運(yùn)場館在結(jié)構(gòu)方面的創(chuàng)新,體現(xiàn)了水平,也必將帶動大跨度結(jié)構(gòu)的新發(fā)展?! ?BR>
高度:高層建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)進(jìn)步大
高樓林立,是現(xiàn)代城市發(fā)展的象征之一。新中國成立以后,我國的高層建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)水平不斷進(jìn)步,將一棟棟大樓推向新的高度?! ?BR>
改革開放前,我國的高層建筑主要有50年代的14層的北京民族飯店、16層的民航大樓,60年代的27層的廣州賓館。1975年建成的廣州白云賓館,達(dá)到33層、112米,它標(biāo)志著我國自行設(shè)計(jì)建造的高層建筑高度開始突破100米。改革開放后,我國高層建筑發(fā)展進(jìn)入興盛時期,1985年建成的深圳國際貿(mào)易中心50層,高160米,是80年代最高的建筑。90年代我國10層以上高層建筑面積約2.5億平方米,高度100米以上的高層建筑達(dá)200幢。這一時期的最高建筑有:上海金茂大廈,365米、塔尖高度420米;深圳地王大廈325米;廣州中天廣場322米。進(jìn)入21世紀(jì),我國的高層建筑實(shí)現(xiàn)全面繁榮,建筑不斷達(dá)到新高。高層建筑不僅僅集中出現(xiàn)在一些主要城市,很多中等城市、西部城市的高層建筑也得到快速發(fā)展。目前,我國的最高建筑是上海環(huán)球金融中心,地上101層,凈高492米。而正在建造中的“上海中心大廈”將在2014年完工后,以118層580米(建筑頂高度為632米)的高度成為新的“最高”?! ?BR>
不斷攀升的高度,直接反映了我國高層建筑技術(shù)發(fā)展水平。上世紀(jì)70年代以前,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)、框架-剪力墻結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)是高層建筑采用的主要結(jié)構(gòu),廣州白云賓館應(yīng)用的就是剪力墻結(jié)構(gòu)。80年代,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)仍是高層建筑主要結(jié)構(gòu),但建筑工程的需求,使更多結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)了,筒中筒結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)、框支剪力墻結(jié)構(gòu)逐漸采用。90年代以后,結(jié)構(gòu)體系日益豐富,最值得注意的是鋼結(jié)構(gòu)、鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)逐漸采用。如金茂大廈、北京國貿(mào)中心、深圳發(fā)展中心等都是鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)。這些新的結(jié)構(gòu)體系在21世紀(jì)的今天得到進(jìn)一步發(fā)展,近年已建成數(shù)十座高層鋼結(jié)構(gòu)建筑?! ?BR>
與此同時,高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法不斷創(chuàng)新,高層建筑結(jié)構(gòu)已全部采用計(jì)算機(jī)三維空間結(jié)構(gòu)程序分析計(jì)算。而施工技術(shù)迅速發(fā)展,90年代以來,國內(nèi)高層建筑的施工方法以全現(xiàn)澆鋼筋混凝土施工為主體,鋼結(jié)構(gòu)安裝技術(shù)主要以塔式起重機(jī)為主機(jī)進(jìn)行安裝,高強(qiáng)螺栓連接已取代鉚接和部分焊接。高性能混凝土得到推廣應(yīng)用,混凝土的預(yù)拌、預(yù)制、泵送等技術(shù)都達(dá)到了很高水平;近年來依靠進(jìn)口的多種高效鋼結(jié)構(gòu)材料,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化?! ?BR>
結(jié)構(gòu)體系的豐富、技術(shù)水平的提高,促進(jìn)了高層建筑的發(fā)展,使城市的面貌不斷發(fā)生著改變?! ?BR>
溫度:建筑結(jié)構(gòu)發(fā)展的新追求
21世紀(jì)是追求可持續(xù)發(fā)展的時代,建筑節(jié)能成為所有建筑都無法回避的課題,而節(jié)能減排的目標(biāo),更要求把節(jié)能貫穿在工程建設(shè)的各個環(huán)節(jié)。反映在建筑結(jié)構(gòu)上,一是綠色環(huán)保結(jié)構(gòu)得到重視并持續(xù)發(fā)展,二是墻體結(jié)構(gòu)保溫體系的研發(fā)應(yīng)用逐步開展,并取得良好效果?! ?BR>
鋼結(jié)構(gòu)由于在鋼的生產(chǎn)過程中能耗較高,過去一直將其作為高能耗的建筑結(jié)構(gòu),但近年來,經(jīng)過綜合比對,人們逐漸改變了觀念,視之為綠色環(huán)保的結(jié)構(gòu)。其理由包括:首先,鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕、強(qiáng)度高,可以提高建筑抗震能力,提高建筑的安全性,進(jìn)而節(jié)省社會資源。其次,鋼結(jié)構(gòu)具有明顯的再循環(huán)利用價值。既有建筑拆除后,混凝土結(jié)構(gòu)造成大量建筑垃圾,資源嚴(yán)重浪費(fèi),而鋼結(jié)構(gòu)拆除后,鋼材回收利用率很高,建筑垃圾量極少。三是鋼結(jié)構(gòu)在施工時,沙、石、混凝土的用量大大減少,可以減輕對自然環(huán)境和資源的破壞;同時,施工現(xiàn)場干作業(yè)多,濕作業(yè)少,施工環(huán)境及現(xiàn)場周邊環(huán)境可以獲得更好保護(hù)。有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,鋼結(jié)構(gòu)與保溫墻體配合,建筑物的節(jié)能減排效果會十分明顯?! ?BR>
長期以來我國采用外墻外保溫技術(shù),效果明顯,但外保溫也存在不少問題,于是,人們把視線轉(zhuǎn)向建筑結(jié)構(gòu)與建筑節(jié)能一體化上,以從根本上解決外墻保溫問題?! ?BR>
經(jīng)過工程技術(shù)人員的不斷探索,近10年來建筑結(jié)構(gòu)自保溫體系和技術(shù)發(fā)展迅速,現(xiàn)澆鋼筋混凝土夾心結(jié)構(gòu)、砌塊保溫夾心結(jié)構(gòu)、輕鋼架保溫夾芯板、內(nèi)澆外掛鋼筋混凝土保溫夾芯板等結(jié)構(gòu)體系紛紛出現(xiàn),并在工程項(xiàng)目中推廣應(yīng)用。其中,現(xiàn)澆鋼筋混凝土夾芯結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用最廣泛,全國20多個城市近百個工程運(yùn)用了相關(guān)的模網(wǎng)技術(shù)、保溫砌塊現(xiàn)澆鋼筋混凝土網(wǎng)格剪力墻承重技術(shù)、密肋壁板結(jié)構(gòu)體系、CL建筑結(jié)構(gòu)體系等。這些結(jié)構(gòu)自保溫體系具有突出的節(jié)能效果,抗震、抗裂、保溫與建筑同壽命、保溫效果可達(dá)節(jié)能65% 以上。因此,人們十分看好它的發(fā)展前景?! ?BR>
新中國成立60年來,廣大科技人員踏著時代的節(jié)拍,以國家和人民的需要為目標(biāo),使建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷進(jìn)步,我國的建筑也隨著這進(jìn)步,更加多樣,更加挺拔、更加宜居。