我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用及展望

張 燕

（克拉瑪依市建設(shè)局，新疆 克拉瑪依 834000）

1 歷史回顧

我國(guó)是世界上最早使用鋼鐵建筑結(jié)構(gòu)的國(guó)家，據(jù)文獻(xiàn)記載，早在公元前206年西漢時(shí)期，陜西漢中樊河上的一座鐵索橋距今已有2000多年的歷史。建國(guó)前我國(guó)鋼建筑結(jié)構(gòu)技術(shù)相對(duì)落后，眾多鋼橋?yàn)橥鈬?guó)人建造，如唐山運(yùn)河鐵路橋、蘭州中山大橋等，中國(guó)人自行設(shè)計(jì)建造的鐵路鋼橋主要為京張鐵路橋，公元1902～1909年由詹天佑主持建造，開(kāi)辟了我國(guó)鐵路鋼橋歷史新紀(jì)元，為現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

建國(guó)初期，黨和國(guó)家對(duì)重視鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)和建筑非常重視，出現(xiàn)了一大批自主研發(fā)型鋼鐵結(jié)構(gòu)建筑。特別是1968年，蘇聯(lián)專家離開(kāi)，鋼鐵供應(yīng)和成熟的技術(shù)被迫中斷，中國(guó)人自行建成的南京長(zhǎng)江大橋，總長(zhǎng)度達(dá)4589m，拉開(kāi)了我國(guó)依靠自己的力量建設(shè)大型橋梁的序幕。此后，首都體育館平板鋼網(wǎng)架屋蓋、上海體育館鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)架等系列新型建筑相繼出現(xiàn)，建筑鋼施工技術(shù)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都得到了很大的發(fā)展，受到國(guó)內(nèi)外專家的一致稱贊。

改革開(kāi)放以后，建筑鋼結(jié)構(gòu)不僅在新技術(shù)應(yīng)用方面有很大突破，而且應(yīng)用范圍也迅速擴(kuò)大，高層鋼結(jié)構(gòu)為主要標(biāo)志之一。央視新址、鳥(niǎo)巢、水立方、廣州新電視塔等具有代表性的工程在世界上具有很大的影響，目前已建成或正在建的超高層和高層建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑已達(dá)30余幢，上海金茂大廈地上，88層、地下3層、高265m，標(biāo)志著我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)已達(dá)到世界先進(jìn)水平，開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)建筑行業(yè)的新輝煌。

2 應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 空間鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用

空間鋼結(jié)構(gòu)建筑是指空間跨度較大的鋼結(jié)構(gòu)建筑，主要有網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、殼體結(jié)構(gòu)、管桁架結(jié)構(gòu)、膜結(jié)構(gòu)等類型。目前，在建筑領(lǐng)域主要的結(jié)構(gòu)形式有網(wǎng)架、網(wǎng)殼、桁架、門(mén)式剛架、拉索結(jié)構(gòu)及以上幾種結(jié)構(gòu)的組合，主要應(yīng)用于廠房、體育場(chǎng)館、汽（火）車(chē)站、飛機(jī)場(chǎng)、大型會(huì)議室等需要比較大空間的公共、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所。

2.2 輕鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用

主要指具有輕型屋蓋和輕型外墻（也可以有條件地采用砌體外墻）的單層實(shí)腹門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)，這里的輕型主要是指圍護(hù)是用輕質(zhì)材料。是一種年輕而極具生命力的鋼結(jié)構(gòu)體系，已廣泛應(yīng)用于一般工農(nóng)業(yè)、商業(yè)、服務(wù)性建筑，如辦公樓、別墅、倉(cāng)庫(kù)、體育場(chǎng)館、娛樂(lè)、旅游建筑和低、多層住宅建筑等領(lǐng)域，還可用于舊房增層、改造、加固和建材缺乏地區(qū)、運(yùn)輸不便地區(qū)、工期緊、活動(dòng)式可拆遷建筑等。

2.3 高層鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用

高層鋼結(jié)構(gòu)一般是指6層以上（或30m以上），主要采用型鋼、鋼板連接或焊接成構(gòu)件，再經(jīng)連接、焊接而成的結(jié)構(gòu)體系。高層鋼結(jié)構(gòu)常用鋼框架結(jié)構(gòu)、鋼框架――混凝土核心筒結(jié)構(gòu)形式。后者在現(xiàn)代高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用較為廣泛，事實(shí)上，它屬于鋼―混凝土混合結(jié)構(gòu)。

2.4 鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼作為建筑承重梁柱的住宅建筑，優(yōu)點(diǎn)具有重量輕、強(qiáng)度高，用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的1/2左右?？梢詽M足住宅大開(kāi)間的需要，使用面積比鋼筋混凝土住宅提高4%左右，安全可靠性高，抗震、抗風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，而且鋼材可以回收，建造和拆除時(shí)對(duì)環(huán)境污染相對(duì)較少。

3 存在問(wèn)題

3.1 投資觀念問(wèn)題

研發(fā)建筑鋼結(jié)構(gòu)首期投資較大。與發(fā)達(dá)國(guó)家不同，受到利益分配體系的制約，在國(guó)內(nèi)一般業(yè)主基本不關(guān)心整個(gè)建筑物在使用壽命內(nèi)的總投資，也不主動(dòng)考慮建筑對(duì)未來(lái)環(huán)境的影響等可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。他們首先考慮的是擬建建筑物前期的投資額度，鋼結(jié)構(gòu)體系所具有的優(yōu)點(diǎn)及其帶來(lái)的間接效益通常為人們所忽視，甚至對(duì)國(guó)家土地、資源遭到嚴(yán)重浪費(fèi)，自然和環(huán)境受到破壞亦視而不見(jiàn)。

3.2 專業(yè)技術(shù)問(wèn)題

從總體來(lái)看，國(guó)內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)研究環(huán)境越來(lái)越好，科研人員積極性高漲，但受市場(chǎng)應(yīng)用范圍等客觀條件的限制，許多研究成果只有有限的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，乃至部分核心技術(shù)多為外國(guó)公司所壟斷。一些熱點(diǎn)研究問(wèn)題在發(fā)達(dá)國(guó)家都已得到廣泛應(yīng)用，但在國(guó)內(nèi)的工程實(shí)踐卻十分有限，有些甚至為空白，工程技術(shù)科研成果轉(zhuǎn)化成實(shí)際應(yīng)用的效率明顯不足。

3.3 產(chǎn)業(yè)鏈問(wèn)題

我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)還處在初級(jí)階段，體系還不夠完善，目前建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展速度過(guò)快，造成產(chǎn)業(yè)鏈配置出現(xiàn)較為嚴(yán)重的問(wèn)題。例如上游結(jié)構(gòu)用鋼材產(chǎn)品對(duì)國(guó)際市場(chǎng)依賴嚴(yán)重，新科技成果轉(zhuǎn)化滯后，材料檢測(cè)、制作、安裝、監(jiān)測(cè)等隊(duì)伍相對(duì)薄弱，尚不能滿足當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)施工的需求等。另外，市場(chǎng)的惡性競(jìng)爭(zhēng)也導(dǎo)致建筑鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量下降，其配套產(chǎn)業(yè)發(fā)展也相對(duì)遲緩。

4 前景展望

4.1 大力宣傳推廣建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)，在政策上給予支持和傾斜

我國(guó)傳統(tǒng)的建筑多數(shù)采用混凝土結(jié)構(gòu)或砌體結(jié)構(gòu)，相較于鋼結(jié)構(gòu)建筑，不僅施工時(shí)間長(zhǎng)，受季節(jié)影響大，而且產(chǎn)生較多的建筑垃圾，對(duì)環(huán)境污染和破壞程度大。但由于多種原因，雖然我國(guó)鋼產(chǎn)量已滿足發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)的物質(zhì)和技術(shù)需求，人們對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)越性認(rèn)識(shí)還有待加強(qiáng)。因此，我們應(yīng)加大宣傳力度，并在政策上給予支持和傾斜，以便更多的設(shè)計(jì)單位和用戶了解并使用推廣鋼結(jié)構(gòu)。

4.2 加強(qiáng)行業(yè)管理，不斷提高國(guó)有鋼結(jié)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)力

目前，鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展中存在的問(wèn)題需要國(guó)家有關(guān)部門(mén)實(shí)施有效的宏觀管理，克服市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)盲目發(fā)展的弊病，引導(dǎo)鋼結(jié)構(gòu)建筑行業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定地發(fā)展。對(duì)于一體化的產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)，工程設(shè)計(jì)的身材制度以及工程報(bào)價(jià)等環(huán)境，都要加強(qiáng)監(jiān)督，正確引導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)該行業(yè)的規(guī)范化管理。政府應(yīng)該加大科技投入，鼓勵(lì)企業(yè)建立科技創(chuàng)新機(jī)制，提高企業(yè)在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。