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    钢结构“轻、快、好、省”的本来面目
    来源:   发布时间:2011/12/21   点击:1409次

    全世界至2006年已建成的101幢超高层建筑中,钢筋混凝土结构16幢,纯钢结构59幢,不同形式的钢-混凝土混合结构27幢;大跨度屋盖空间结构更是钢结构的世界。为什么钢结构的生命力越来越强大,这要归功于它被概括为“轻、快、好、省”这四个特点的优异性能。

    ???? 我国建筑行业近年来一直是能源、材料、水和其他资源的使用“大户”,发展推广应用钢结构完全符合国家着力提倡建立节约型社会的倡议,符合当前国家对建筑业提出的可持续化发展的要求。建筑钢结构由于钢材的优异性能,制作安装的高度工业化以及结构体形的新颖和灵巧,已越来越广泛地得到应用。近几十年来,尤其在高层钢结构建筑、大跨度屋盖钢结构和轻钢结构领域发展活跃。

    ????? 1885年建成的世界上第一幢现代钢结构高层建筑——10层高的家庭保险大楼(Home Insurance Building),采用框架结构体系。这种结构体系一直被采用到1931年建成了381米高的美国纽约帝国大厦(Empire State Building)。1968年,100层高的约翰·汉考克中心(John Hancock Center)的建成使结构上形成了一个新概念——对角支撑桁架型锥形筒体结构体系,结构抗侧能力显著提高。1973年建成的美国纽约世界贸易中心创新性地采用密柱深梁的钢框架筒体作为结构的主要抗侧力体系。1974年,当时的世界第一高楼西尔斯大厦(Sears Tower)又将筒体结构发展为束筒体系。筒中筒和束筒结构体系减小了框筒结构的剪力滞后效应,整体结构的抗侧刚度得到进一步的增强。钢-砼混合结构有:1988年建成的香港中国银行大楼采用由杆系结构组成的巨型空间结构体系,使得高层建筑具有更大的侧向刚度。1998年建成的上海金茂大厦使用伸臂钢桁架系统将混凝土筒体和巨型柱组合在一起,形成创新的钢-砼混合结构体系。这种结构体系已经在目前的超高层建筑结构中得以广泛应用。2008年建成的上?;非蚪鹑谥行牟捎昧舜葱碌木扌涂蚣?伸臂桁架-核心筒结构体系,形成多重抗侧力体系。

    这些不断出现的创新高层结构体系无论在建筑、技术、材料、设备和施工等方面都体现了钢结构轻、快、好、省的特点,反映了当时世界最先进的水平,从中可以看出高层钢结构随着其结构抗侧力体系的高效发展,结构用钢指标也在降低。因此,用钢指标也应成为衡量一种结构体系和一个结构工程优劣的重要指标。

    ???? 另一方面,大跨度钢结构的发展中,采用了大量新材料、新工艺、新技术,结构体系不断创新,成为结构方面近50年来最活跃的研究领域。

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