現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展

1、.：.； 鋼構(gòu)造開(kāi)展我國(guó)自1949年全國(guó)解放后，鋼構(gòu)培育在大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和挺拔構(gòu)造中得到了運(yùn)用。尤其是近20年來(lái)，鋼構(gòu)造更加廣泛運(yùn)用于土木工程的公共建筑中，比如沈陽(yáng)桃仙國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋蓋，北京天文館新館工程 等，我國(guó)目前不僅能消費(fèi)各種類型的建筑鋼材，同時(shí)鋼材消費(fèi)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多，如彩鋼壓型板、彩鋼復(fù)合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品 等的消費(fèi)，使建筑構(gòu)造充溢現(xiàn)代化時(shí)代氣味，實(shí)踐證明鋼構(gòu)造建筑在我國(guó)更具有寬廣的開(kāi)展前景。近年來(lái)空間鋼構(gòu)造得到了迅速開(kāi)展, 促進(jìn)空間鋼構(gòu)造開(kāi)展的要素主要有鋼產(chǎn)量的提高、政府部門(mén)的引導(dǎo)和支持、設(shè)計(jì)程度的提高和設(shè)計(jì)軟件的開(kāi)發(fā)、制造和安裝程度的提

2、高、加工和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的改良、建筑設(shè)計(jì)方案藝術(shù)程度的提高、體育和文化事業(yè)的開(kāi)展等。特別是2002年以后, 一些奧運(yùn)場(chǎng)館、大型會(huì)展中心、劇院、航站樓等建筑方案的逼真和藝術(shù)性使大量的業(yè)主和業(yè)內(nèi)人士產(chǎn)生了濃重興趣, 同時(shí)也給設(shè)計(jì)和分析帶來(lái)了新的挑戰(zhàn), 大力推進(jìn)了空間鋼構(gòu)造的開(kāi)展和運(yùn)用。空間鋼構(gòu)造的建筑特點(diǎn)預(yù)工程化程度高，建立本錢(qián)降低，工期縮短，建筑與構(gòu)造的設(shè)計(jì)與功能一體化,使建筑更富有功能化，鋼構(gòu)造建筑可以滿足超高度和超跨度的要求，原資料可以循環(huán)運(yùn)用，有助于環(huán)保和可繼續(xù)開(kāi)展?？臻g鋼構(gòu)造是一種仿生構(gòu)造, 具有自重輕、空間大、多樣性、復(fù)雜性、經(jīng)濟(jì)性和藝術(shù)性等優(yōu)點(diǎn), 這些優(yōu)點(diǎn)使空間鋼構(gòu)造有了更高的運(yùn)用價(jià)值和愉

3、快的開(kāi)展前景, 空間鋼構(gòu)造展現(xiàn)著輕盈優(yōu)美的外型, 為人類任務(wù)和體育文化生活發(fā)明了溫馨的環(huán)境?？臻g鋼構(gòu)造的技術(shù)特點(diǎn)和構(gòu)造方式平板網(wǎng)架主要的構(gòu)造方式有：平面桁架系組成的網(wǎng)架構(gòu)造;四角錐體組成的網(wǎng)架構(gòu)造;三角錐體組成的網(wǎng)架構(gòu)造;六角錐體組成的網(wǎng)架構(gòu)造?？臻g任務(wù), 傳力途徑簡(jiǎn)捷; 分量輕、剛度大、抗震性能好; 施工安裝簡(jiǎn)便; 網(wǎng)架桿件和節(jié)點(diǎn)便于定型化、商品化, 可在工廠中成批消費(fèi), 有利于提高消費(fèi)效率; 網(wǎng)架的平面布置靈敏, 屋蓋平整, 有利于吊頂、安裝管道和設(shè)備安裝; 網(wǎng)架的建筑外型輕巧、美觀、大方, 便于建筑處置和裝飾。網(wǎng)殼構(gòu)造主要的構(gòu)造方式有：球面網(wǎng)殼；雙曲面網(wǎng)殼；圓柱面網(wǎng)殼；雙曲拋物。網(wǎng)殼構(gòu)造

4、兼有桿系構(gòu)造和薄殼構(gòu)造的主要特性, 桿件比較單一, 受力比較合理; 構(gòu)造的剛度大、跨越才干大, 比如嘉興電廠干煤棚跨度達(dá)103. 5 m; 可以用小型構(gòu)件組裝成大型空間, 小型構(gòu)件和銜接節(jié)點(diǎn)可以在工廠預(yù)制; 安裝簡(jiǎn)便, 不需大型機(jī)具設(shè)備, 綜合經(jīng)濟(jì)目的好; 外型豐富多彩。懸索構(gòu)造主要的構(gòu)造方式有：?jiǎn)蜗騿螌討宜鳂?gòu)造;輻射式單層懸索構(gòu)造；雙向單層懸索構(gòu)造;單向雙層預(yù)應(yīng)力懸索構(gòu)造;輻射式預(yù)應(yīng)力懸索構(gòu)造;雙向雙層預(yù)應(yīng)力懸索構(gòu)造。懸索構(gòu)造的受力特點(diǎn)是僅經(jīng)過(guò)索的軸向拉伸來(lái)抵抗外荷載的作用,構(gòu)造中不出現(xiàn)彎矩和剪力效應(yīng),可充分利用鋼材的強(qiáng)度;懸索構(gòu)造方式多樣,布置靈敏,并能順應(yīng)多種建筑平面;由于鋼索的自重很小

5、,屋蓋構(gòu)造較輕,安裝不需求大型起重設(shè)備,但懸索構(gòu)造的分析設(shè)計(jì)實(shí)際與常規(guī)構(gòu)造相比,比較復(fù)雜, 限制了它的廣泛運(yùn)用,仍需求專業(yè)技術(shù)人員不斷研討和討論。薄殼構(gòu)造主要的構(gòu)造方式有：旋轉(zhuǎn)殼;挪動(dòng)殼。殼體構(gòu)造具有良好的承載性能, 能以較小的厚度接受相當(dāng)大的荷載。殼體構(gòu)造的強(qiáng)度和剛度主要是利用了其幾何外形的合理性, 以資料直接受壓來(lái)替代彎曲內(nèi)力, 充分發(fā)揚(yáng)資料的強(qiáng)度, 因此殼體構(gòu)造是一種強(qiáng)度高、剛度大、資料省的既經(jīng)濟(jì)又合理的構(gòu)造方式。2007年7月完工的國(guó)家大劇院是世界最大的薄殼構(gòu)造建筑,是我國(guó)現(xiàn)代建筑業(yè)中薄殼構(gòu)造開(kāi)展的里程碑, 對(duì)薄殼構(gòu)造的開(kāi)展和運(yùn)用起到了很大的推進(jìn)作用。膜構(gòu)造主要的構(gòu)造方式有：空氣支承膜

6、構(gòu)造;張拉式膜構(gòu)造;骨架支承膜構(gòu)造。膜構(gòu)造是由多種高強(qiáng)薄膜資料( PVC 或Teflon) 及加強(qiáng)構(gòu)件( 鋼架、鋼柱或鋼索) 經(jīng)過(guò)一定方式使其內(nèi)部產(chǎn)生一定的預(yù)張應(yīng)力, 以構(gòu)成具有一定剛度、可以覆蓋大空間,并能接受一定的外荷載作用的一種空間構(gòu)造方式, 這種構(gòu)造自重輕、跨度大,建筑外型自在豐富, 施工方便, 具有良好的經(jīng)濟(jì)性和較高的平安性,透光性和自潔性好, 但膜資料的耐久性較差,普通在10年15年要維護(hù)或改換。2007年10月完工的2021年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館國(guó)家游泳中心( 水立方) 是一種多面體空間剛架構(gòu)造, 是典型的膜構(gòu)造工程, 也是世界上最大的膜構(gòu)造工程, 是我國(guó)現(xiàn)代建筑業(yè)中膜構(gòu)造開(kāi)展的里程碑

7、。折疊構(gòu)造折疊構(gòu)造是近年來(lái)運(yùn)用越來(lái)越廣泛的一種可展開(kāi)構(gòu)造方式,有桿系折疊構(gòu)造、索桿系折疊構(gòu)造、板式折疊構(gòu)造。折疊構(gòu)造的運(yùn)動(dòng)特性必需采用非線性實(shí)際來(lái)描畫(huà), 這是這種構(gòu)造計(jì)算的難點(diǎn)所在, 必需做出大量的努力去研討和討論。張拉整體構(gòu)造、開(kāi)合構(gòu)造、折疊構(gòu)造更能滿足自重輕、空間大的需求, 到達(dá)很好的經(jīng)濟(jì)效果, 但技術(shù)難點(diǎn)和實(shí)踐問(wèn)題依然限制著這幾種構(gòu)造的開(kāi)展,需求在實(shí)際分析、施工技術(shù)、建筑資料等方面進(jìn)展定性和定論研討, 促進(jìn)它們的開(kāi)展和運(yùn)用。開(kāi)合構(gòu)造開(kāi)合構(gòu)造的出現(xiàn)與人類體育和文化事業(yè)的開(kāi)展親密相關(guān), 是人們對(duì)體育競(jìng)賽場(chǎng)館功能的要求日益完善的結(jié)果。由于開(kāi)合構(gòu)造設(shè)計(jì)難度大、造價(jià)高、施工難度大、圍護(hù)管理要求很高

8、, 所以在大跨度建筑中這種構(gòu)造用得很少。2005年建成的南通體育場(chǎng)是我國(guó)第一個(gè)采用巨型活動(dòng)開(kāi)啟式屋蓋的體育場(chǎng), 在業(yè)界產(chǎn)生了驚動(dòng)效應(yīng), 是表達(dá)開(kāi)合構(gòu)造的一座標(biāo)志性建筑, 將對(duì)開(kāi)合構(gòu)造的開(kāi)展和運(yùn)用起到推進(jìn)作用。開(kāi)合構(gòu)造的開(kāi)合方式有程度挪動(dòng)、重疊方式、折疊方式及前三種開(kāi)合方式組合成的混合方式。張拉整體構(gòu)造張拉整體構(gòu)造是一組不延續(xù)的受壓構(gòu)件與一套延續(xù)的受拉單元組成的自支承、自應(yīng)力的空間網(wǎng)格構(gòu)造。張拉整體構(gòu)造的剛度由受拉和受壓?jiǎn)卧g的平衡預(yù)應(yīng)力提供, 在施加預(yù)應(yīng)力之前, 構(gòu)造幾乎沒(méi)有剛度, 并且初始預(yù)應(yīng)力的大小對(duì)構(gòu)造的外形和構(gòu)造的剛度起著決議性作用。近些年來(lái)，鋼構(gòu)造開(kāi)展很快，獲得不少的成就。在鋼構(gòu)造的設(shè)計(jì)理念上，我們要加快開(kāi)展，我國(guó)的重點(diǎn)工程面向世界招標(biāo)，往往國(guó)外的設(shè)計(jì)方案中標(biāo)，這就要求我國(guó)的建筑師和設(shè)計(jì)師要努力，爭(zhēng)取 設(shè)計(jì)出符合我國(guó)特點(diǎn)又具有國(guó)際化以及現(xiàn)代化的方案。在大型設(shè)計(jì)方案方面，國(guó)外比我國(guó)占優(yōu)勢(shì)。鋼構(gòu)造在資料工藝上雖然比過(guò)去有很大的提高，但規(guī)格和種類還很 欠缺，比如，H型鋼，方鋼管，圓鋼管等規(guī)格種類很不全。如今鋼制品的種類研討開(kāi)發(fā)還比較滯后，制造和安裝技術(shù)不太完善，在管理和自動(dòng)化方面還很落后，歸根究竟是缺乏這方面的人才。鋼構(gòu)造行業(yè)最缺乏的就是人才，不光是技術(shù)和設(shè)計(jì)方面的人才，還缺乏很多詳細(xì)操作的人才。一個(gè)好的