鋼結構“輕、快、好、省”的本來面目
來源： 發布時間：2011/12/16 點擊：2836次
全世界至2006年已建成的101幢超高層建筑中，鋼筋混凝土結構16幢，純鋼結構59幢，不同形式的鋼-混凝土混合結構27幢;大跨度屋蓋空間結構更是鋼結構的世界。為什么鋼結構的生命力越來越強大，這要歸功于它被概括為“輕、快、好、省”這四個特點的優異性能。
我國建筑行業近年來一直是能源、材料、水和其他資源的使用“大戶”，發展推廣應用鋼結構完全符合國家著力提倡建立節約型社會的倡議，符合當前國家對建筑業提出的可持續化發展的要求。建筑鋼結構由于鋼材的優異性能，制作安裝的高度工業化以及結構體形的新穎和靈巧，已越來越廣泛地得到應用。近幾十年來，尤其在高層鋼結構建筑、大跨度屋蓋鋼結構和輕鋼結構領域發展活躍。
1885年建成的世界上第一幢現代鋼結構高層建筑——10層高的家庭保險大樓(Home Insurance Building)，采用框架結構體系。這種結構體系一直被采用到1931年建成了381米高的美國紐約帝國大廈(Empire State Building)。1968年，100層高的約翰·漢考克中心(John Hancock Center)的建成使結構上形成了一個新概念——對角支撐桁架型錐形筒體結構體系，結構抗側能力顯著提高。1973年建成的美國紐約世界貿易中心創新性地采用密柱深梁的鋼框架筒體作為結構的主要抗側力體系。1974年，當時的世界第一高樓西爾斯大廈(Sears Tower)又將筒體結構發展為束筒體系。筒中筒和束筒結構體系減小了框筒結構的剪力滯后效應，整體結構的抗側剛度得到進一步的增強。鋼-砼混合結構有：1988年建成的香港中國銀行大樓采用由桿系結構組成的巨型空間結構體系，使得高層建筑具有更大的側向剛度。1998年建成的上海金茂大廈使用伸臂鋼桁架系統將混凝土筒體和巨型柱組合在一起，形成創新的鋼-砼混合結構體系。這種結構體系已經在目前的超高層建筑結構中得以廣泛應用。2008年建成的上海環球金融中心采用了創新的巨型框架-伸臂桁架-核心筒結構體系，形成多重抗側力體系。
這些不斷出現的創新高層結構體系無論在建筑、技術、材料、設備和施工等方面都體現了鋼結構輕、快、好、省的特點，反映了當時世界最先進的水平，從中可以看出高層鋼結構隨著其結構抗側力體系的高效發展，結構用鋼指標也在降低。因此，用鋼指標也應成為衡量一種結構體系和一個結構工程優劣的重要指標。
另一方面，大跨度鋼結構的發展中，采用了大量新材料、新工藝、新技術，結構體系不斷創新，成為結構方面近50年來最活躍的研究領域。
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