建筑结构的大跨越——新中国成立60年建设科技进步一瞥
广度:空间结构成绩喜人
新中国建立后,国度扶植奇迹的发展,促进着修建布局的科研事情,各种合适国情的空间大年夜跨度布局被开辟和利用。鼎新开放前的近30年中,薄壳布局、悬索布局、网架布局、网壳结构成为大年夜型公用修建工程中采取的几种首要布局型式。薄壳布局是上世纪五六十年代很受青睐的大年夜跨度布局,其特色是布局与修建围护合二为一,并且取材等闲、施工便利,1959年建成的北京火车站就是双曲扁壳布局,跨度达35m×35m。与此同时,悬索布局的研讨与利用也有了希望,1961年建成的直径96米的北京工人体育馆,采取的就是车辐式双层悬索布局,是这一布局有代表性的修建之一。
1967年,跨度为99m×112m的都城体育馆建成,它采取的是网架布局。网架布局是我国修建布局中利用最遍及的大年夜跨度空间布局,至今仍为修建布局的主流。上世纪70年代末,网架布局中具有中国特色的焊空心球节点网架开辟出来,随后于1981年体例了《网架布局计划与施工划定》,这是国际上最早的网架布局方面的技术规程。80年代,平板型网架布局在各地的大年夜跨度体育馆的扶植中大年夜量利用,成为这一期间的明显特色。90年代今后网架布局的发展进进新阶段。1991年修订后的《网架布局计划与施工规程》宣布;同时,新型的组合网架布局研发胜利;而合用化网架布局CAD法度的开辟,促进了网架布局的遍及;1995年,2×153m×90m的都城机场巨型机库建成,是这一期间网架布局跨度方面最有影响的修建。
鼎新开放后,除网架布局外,悬索布局、网壳布局也有了发展。悬索布局在上世纪80年代的一些省市的体育馆扶植上多有益用,而第十一届亚运会多座场馆则利用了网壳布局,如北京石景山体育馆、北京体育学院体育馆等。必需提及的是,具有自重轻、造型美不雅多样、跨度大年夜、透光度高档特色的膜布局,80年代今后遭到存眷,并睁开研讨和实践。
21世纪前10年,各种大年夜跨度布局获得充分展现,以传统布局为根本,新的布局、新的技术争奇斗艳,发展进进更加繁华的阶段,最能代表发展程度的无疑就是2008北京奥运场馆。净跨度为93m米的奥运会羽毛球馆采取弦支联方型球面网壳,是目前天下上跨度最大年夜的弦支网壳布局。沈阳奥体中心体育场屋盖由两个跨度360米钢布局桁架大年夜拱构成,主拱跨度360米为天下之最。而多面体空间网架布局的“水立方”的主体布局由平板网架围成方盒子形状,围护布局则由形状、大年夜小各别的ETFE薄膜气枕构成,它是天下上最大年夜的膜布局封锁的单体修建。长轴332.3米、短轴296.4米的“鸟巢”主体钢布局由24榀格构式钢架构成,它们绕着中心椭圆孔相互交织安插,构成庞杂而规律的空间网格体系。
奥运场馆在布局方面的立异,表现了程度,也必将动员大年夜跨度布局的新发展。
高度:高层修建布局技术提嵬峨
高楼林立,是当代都会发展的意味之一。新中国建立今后,我国的高层修建布局技术程度赓续提高,将一栋栋大年夜楼推向新的高度。
鼎新开放前,我国的高层修建首要有50年代的14层的北京夷易近族饭店、16层的夷易近航大年夜楼,60年代的27层的广州宾馆。1975年建成的广州白云宾馆,达到33层、112米,它标记取我国自行计划制作的高层修建高度开端冲破100米。鼎新开放后,我国高层修建发展进进昌隆期间,1985年建成的深圳国际商业中心50层,高160米,是80年代最高的修建。90年代我国10层以上高层修建面积约2.5亿平方米,高度100米以上的高层修建达200幢。这一期间的最高修建有:上海金茂大年夜厦,365米、塔尖高度420米;深圳地王大年夜厦325米;广州中天广场322米。进进21世纪,我国的高层修建实现全面繁华,修建赓续达到新高。高层修建不但仅会合呈现在一些首要都会,许多中等都会、西部都会的高层修建也获得快速发展。目前,我国的最高修建是上海环球金融中心,地上101层,净高492米。而正在制作中的“上海中心大年夜厦”将在2014年完工后,以118层580米(修建顶高度为632米)的高度成为新的“最高”。
赓续爬升的高度,直接反应了我国高层修建技术发展程度。上世纪70年代之前,钢筋混凝土框架布局、框架-剪力墙布局和剪力墙布局是高层修建采取的首要布局,广州白云宾馆利用的就是剪力墙布局。80年代,钢筋混凝土布局还是高层修建首要布局,但修建工程的需求,使更多布局体系呈现了,筒中筒布局、筒体布局、框支剪力墙布局逐步采取。90年代今后,布局体系日趋雄厚,最值得留意的是钢布局、钢—混凝土夹杂布局逐步采取。如金茂大年夜厦、北京国贸中心、深圳发展中心等都是钢—混凝土夹杂布局。这些新的布局体系在21世纪的当天获得进一步发展,比来几年已建成数十座高层钢布局修建。
与此同时,高层修建布局计划方式赓续立异,高层修建布局已悉数采取计算机三维空间布局法度阐发计算。而施工技术敏捷发展,90年代以来,海内高层修建的施工方式以全现浇钢筋混凝土施工为主体,钢布局安装技术首要以塔式起重机为主机举行安装,高强螺栓连接已庖代铆接和部门焊接。高机能混凝土获得推行利用,混凝土的预拌、预制、泵送等技术都达到了很高程度;比来几年来依托进口的多种高效钢布局材料,已实现了国产化。
布局体系的雄厚、技术程度的提高,促进了高层修建的发展,使都会的面孔赓续产生着转变。
温度:修建结构发展的新寻求
21世纪是寻求可连续发展的期间,修建节能成为全部修建都没法躲避的课题,而节能减排的目标,更请求把节能贯穿在工程扶植的各个环节。反应在修建布局上,一是绿色环保布局获得正视并连续发展,二是墙体布局保温体系的研发利用慢慢展开,并获得优良结果。
钢布局因为在钢的出产过程中能耗较高,过往一向将其作为高能耗的修建布局,但比来几年来,颠末综合比对,人们逐步转变了不雅念,视之为绿色环保的布局。其来由包含:起首,钢布局修建自重轻、强度高,可以提高修建抗震才能,提高修建的安然性,进而节流社会资本。其次,钢布局具有明显的再轮回利用代价。既有修建裁撤后,混凝土结构造成大年夜量修建垃圾,资本严峻浪费,而钢布局裁撤后,钢材收受领受利用率很高,修建垃圾量极少。三是钢布局在施工时,沙、石、混凝土的用量大年夜大年夜减少,可以减轻对天然环境和资本的粉碎;同时,施工现场干功课多,湿功课少,施工环境及现场周边环境可以获得更好保重。有业浑家士觉得,钢布局与保温墙体共同,修建物的节能减排结果会十明白显。
长期以来我国采取外墙外保温技术,结果明显,但外保温也存在很多问题,因而,人们把视野转向修建布局与修建节能一体化上,以从底子上办理外墙保温问题。
颠末工程技术人员的赓续摸索,近10年来修建布局自保温体系和技术发展敏捷,现浇钢筋混凝土夹心布局、砌块保温夹心布局、轻钢架保温夹芯板、内浇外挂钢筋混凝土保温夹芯板等布局体系纷繁呈现,并在工程项目中推行利用。此中,现浇钢筋混凝土夹芯布局体系利用最遍及,天下20多个都会近百个工程应用了相干的模网技术、保温砌块现浇钢筋混凝土网格剪力墙承重技术、密肋壁板布局体系、CL修建布局体系等。这些布局自保温体系具有凸起的节能结果,抗震、抗裂、保温与修建同寿命、保温结果可达节能65% 以上。是以,人们非常看好它的发展前景。
新中国建立60年来,广大年夜科技人员踏着期间的节拍,以国度和人夷易近的须要为目标,使修建布局技术赓续提高,我国的修建也跟着这提高,更加多样,更加挺立、更加宜居。