我国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就,但由于2000多年的封建制度的束缚,科学不发达,因此,长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末,我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立后,钢结构的应用有了很大的发展,不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平,掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术,在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等,我国的人民大会堂钢屋架,北京和上海等地的体育馆的钢网架,陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。
钢结构工程在我国已有悠久的历史。在古代主有铁链桥和宗教铁塔。兰津桥建于公元58-75年,它比欧洲最早的铁链桥早约70年。著名的四川沪定桥建成于1706年,净跨宽2. 7m,由9根桥面铁链〔上铺木板)和4根手扶铁链组成,每根铁链重约1.6t。在当时条件下,在水流湍急的大渡河上架起了这样的铁链桥,表明了我国劳动人民的聪明才智和创造力二现存的古铁塔有建于967年的广州光孝寺7层铁塔、建于1061年的湖北玉泉寺13层铁塔等。它们表明了我国古代建筑和冶金技术的高度水平。中国古代在金属结构方面虽然有卓越的成就,但由于长期受封建制度的束缚,近代又遭受帝国主义的侵略,到解故前钢结构在我国的发展比较缓慢。其间虽建有一些为数不多的锅结构桥梁和建筑物,但绝大多数是由外商承包设计和施工的。 中华人民共和国成立以来,特别是80年代以来,钢结构科学技术和工程建设有了空前规模的发展。钢结构的设计、制造和安装水平有了很大提高。在大盆的钢结构工程中,有些在规模上和技术上已达到世界领先水平。钢结构已在各类工程结构中得到大量应用。我国在建的三峡水利枢纽工程预计钢结构用钢量将达近30万t,我国的钢产且从19%年起年产已突破1亿t。高的钢产且为发展钢结构损供了主要的物质基础。一系列的规范和规程的颁发及计算机技术的应用,使我国的钢结构发展具备了必要的技术基础。建设部在1997年”月发布的(中国建筑技术政策)(1996- 2010年)中具体地提出了发展钢结构的要求,这是几十年来国家第一次明确提出的政策支持。它将会促进钢结构应用的进一步发展.必将对钢结构提出更多更高的要求。为此钢结构的科学技术水平也应迅速提高。当前需要做好下列几方面的工作。 1.设计方法和什算理论的改进 目前水工钢结构各专门规范采用的仍然是容许应力设计法.改变为以概率理论为基础的极限状态设计法是必然趋势。因此水工钢结构应积极开展这方面的研究工作,促使早日采用概率极限状态设计法。(钢结构设计规范)(GBJ17.88)采用的是一次二阶矩概率极限状态设计法,但由于在分析中对基本变量的分布和随时间变化的关系作了近似处理,且将一些复杂关系简化为线性关系,所以只能算是近似概率设计法。有待继续深人研究.使其更趋完善。 钢结构的计算理论,如稳定计算、塑性设计、优化设计以及在动力荷载作用下的性能等,都需要进一步深人研究。 2.优质钢材的应用 采用高强度钢材.可以用较少的材料做成功效较高的结构.对于跨度大、荷载大的结构和移动式结构极为有利。工程结构用的高强度钢材一般都是低合金结构钢。列人(钢结构设计规范》(GBJ17-88)的低合金结构钢有Q345(16锰钢)和Q390(15锰钒钢),它们的屈服强度分别为345 N/mm2和390 N/rnm2,现屈服强度为420 N/mm2的Q420钢已用于工程结构。目前,一些国家已把屈服强度为700一皮月N/mm2或更高强度的低合金结构钥列人设什规范。 研究强度更高的钢材及其合理使用将是重要的课题。为了节约材料.应大力生产和推广应用经济断面钢材,如轧制H型钢、T型钢、冷弯薄壁型钢、彩色涂层压型钢板等。研究生产耐火沮度不低于600℃的耐火钢可取消或减小防火涂层,是发展优质钢材的一个方面。日本等国已在使用耐火钢方面取得很大进展。我国已在研究开发建筑用耐火钢系列。锈蚀是钢材的一大弱点,影响了钢结构在腐蚀性环境中使用。我国已研究生产出了一些耐大气腐蚀的钢种。生产新的高强度耐大气腐蚀钢种仍然是今后的研究重点。
3.结构形式的革新 近年来,一些新型结构如网架和网壳结构、薄壁型钢结构、预应力结构、悬挂结构、钢一混凝土组合结构、钢一混凝土混合结构等,在我国得到快速发展。它们耗钢量低,性能优越,能适应新顾的建筑造m,具有美好的发展前景。
4.制造工业水平的提高 改进钢结构工程制造的工艺和进行设备更新,提高机械化和自动化水平。应促进一些结构形成系列化、标准化、产品化,实现工厂化批盈生产,作为产品投放市场,降低造价。 本文编制:http:/// 肇庆华源资讯