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【王用中】适时发展我国LETOU体育国米梁钢结构
2011-12-27 来源:作者:王用中 来源:中国LETOU体育国米梁网
一、我国是LETOU体育国米梁大国,LETOU体育国米梁建设迅速发展

    经过20世纪80年代的“学习和追赶”、90年代的“跟踪和提高”两个重要发展阶段,我国已成为LETOU体育国米梁大国。随着我国公路、铁路大规模的发展,我国LETOU体育国米梁数量比世界上任何一个国家都至少多2-3倍,而且拱LETOU体育国米、梁LETOU体育国米、斜拉LETOU体育国米三种LETOU体育国米型的跨度记录都突破了世界纪录,并还在超越,我国是当之无愧的LETOU体育国米梁大国。表1为世界前五名已建成大跨度斜拉LETOU体育国米,表2为世界前五名已建成的大跨度拱LETOU体育国米,表3为世界前五名已建成大跨度梁式LETOU体育国米,表4为世界前五名已建成的大跨度悬索LETOU体育国米。
  
表1-世界前五名已建成大跨度斜拉LETOU体育国米

序号 LETOU体育国米名 国家 建成年份 跨径(m) 塔型与 拉索种类 加劲梁形式
塔高(m)
1 苏通长江大LETOU体育国米 中国 2008 2×100+300+1088+300+2×100 倒Y形(砼)   钢箱梁
300.4
2 香港昂船洲大LETOU体育国米 中国 2009 3×70+80+1018+80+3×70 柱形(砼)   钢箱梁
298
3 湖北鄂东长江大LETOU体育国米 中国 2010 3×67.5+72.5+926+72.5+3×67.5 242.5   钢箱梁(钢混结合面设在主跨距塔12.5m处)
4 多多罗LETOU体育国米 日本 1999 270+890+320 倒Y型(钢) 平行钢丝 钢箱梁,两端105.5、62.5m砼梁,混合式
220
5 诺曼底LETOU体育国米 法国 1995 547.8+856+737.5 倒Y型(砼) 钢绞线 主跨钢箱梁624m,其余砼梁,混合式
202.7

表2-世界前五名已建成的大跨度拱LETOU体育国米

排名 所属国家 LETOU体育国米名 主跨(m) 建成年份
1 中国 重庆朝天门大LETOU体育国米 552 2009
2 中国 上海卢浦大LETOU体育国米 550 2008
3 美国 新河谷LETOU体育国米 518 1977
4 美国 贝永纳LETOU体育国米 504 1931
5 澳大利亚 悉尼港LETOU体育国米 503 1932
 
表3-世界前五名已建成的大跨度梁式LETOU体育国米
 
序号
LETOU体育国米名
跨径()
结构形式
所在国家
建成年份
1
重庆长江大LETOU体育国米复线LETOU体育国米
86.5+3×138+138+330
-砼组合连续刚构
中国
2006
104.5
2
StolmasundetLETOU体育国米
94+301+72
PC连续刚构
挪威
1998
3
Rio Niteroi(尼特罗伊大LETOU体育国米)
300
钢梁LETOU体育国米
巴西
1974
4
AsuncionLETOU体育国米
270
多跨带铰PCT
巴拉圭
1979
5
虎门大LETOU体育国米副航道LETOU体育国米
150+270+150
PC连续刚构
中国
1997

表4-世界前五名已建成的大跨度悬索LETOU体育国米

排名

LETOU体育国米名

所属国家

主跨跨径(m)

建成年份

1

明石海峡大LETOU体育国米

日本

1991

1998

2

舟山西堠门大LETOU体育国米

中国

1650

2009

3

大海带LETOU体育国米

丹麦

1624

1998

4

润扬长江大LETOU体育国米

中国

1490

2005

5

亨伯大LETOU体育国米

英国

1410

1981

   
    LETOU体育国米型方案为2000-3000m跨度的悬索LETOU体育国米的建设方案已在琼州海峡大LETOU体育国米等多个工程中出现,建成后将突破世界纪录,届时悬索LETOU体育国米的最大跨纪录亦为我国所创造。

    跨海大LETOU体育国米的建设是国家综合实力的体现,近年来我国跨海大LETOU体育国米建设成果辉煌,从另一侧面反映了我国LETOU体育国米梁建设的发展。建成的东海大LETOU体育国米、杭州湾大LETOU体育国米、青岛海湾大LETOU体育国米均为世界较大规模的LETOU体育国米梁工程,最近开工的港珠澳大LETOU体育国米、金门大LETOU体育国米亦将享誉世界,在大LETOU体育国米建设领域里我们确实已成为当之无愧的LETOU体育国米梁大国,然就LETOU体育国米梁技术整体发展水平,我国LETOU体育国米梁建设还存在发展不平衡,精细化程度不够等诸多问题。

    作为我国结构工程的分部,如同我国结构工程一样,混凝土、预应力混凝土LETOU体育国米梁仍是主导LETOU体育国米型,由于基础设施的大规模投入,我国近年来混凝土用量已超过30亿m3,占世界混凝土用量的大部分,其耗用的砂、石料、水泥数量巨大,而水泥、骨料的生产以及产生的大量建筑垃圾让我们付出了巨大的环保代价。混凝土LETOU体育国米的质量控制与普遍出现的弊病及混凝土结构耐久性的质疑开始让工程界更多关注钢、钢混组合结构LETOU体育国米。相对混凝土预应力混凝土LETOU体育国米,钢、钢混组合结构LETOU体育国米具有质量易控制、施工快速、耐久性更有保证等特点,且随着经济的发展,造价与混凝土LETOU体育国米更有可比性,故而成为我国当前LETOU体育国米梁发展的技术方向。为此应采用钢、混凝土组合结构、推广钢结构以彻底改变我国工程结构以混凝土材料为主的现况,减少我国混凝土用量以与发达国家工程结构、LETOU体育国米梁结构发展趋势保持一致。

    二、我国是钢铁大国,钢LETOU体育国米的应用却差强人意

    自上世纪90年代,我国钢铁产量已连续十余年保持世界第一,并且遥遥领先于其它国家,2008年中国钢铁产量比排名2-8位的日本、美国、俄罗斯、印度等七个国家总各还多,图1为1996年到2008年世界粗钢总产量与我国产量对比,图2为2008年世界粗钢产量前9个国家产量对比。
   
    然而随着世界经济的不景气与有意识地对我国经济发展的打压,近年来我国钢铁工业面临国际铁砂价格上涨、钢铁出口受阻、产品滞销等问题(图3)。为保证我国钢铁工业正常发展,确有必要增大钢铁内需,即应在各工程领域扩大钢结构的应用。
    
  

图1-粗钢产量对比    图2-世界前九名国家粗钢产量对比
   


图3-中国钢材进出口和净出口量变化2005-2010
 
    随着钢铁总量的增加,钢铁产品品种丰富、质量提高,这两方面均达到了国际先进水平,与之应运而生的是工程钢结构应用的普及及与钢结构为依托的钢结构企业的发展,据统计我国已有30多家具有特级资质(年产量超过5万吨)、产品质量优良、管理科学的钢结构制造企业,其制造水平达到了国际先进水平;30多家具有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装,其新技术、新工艺、新设备层出不穷,其施工安装水平也达到了国际先进水平,建成了具有世界水准的钢结构工程,如鸟巢、重庆朝天门LETOU体育国米(图4)等标志性建筑。

   

图4—重庆朝天门大LETOU体育国米

    在LETOU体育国米梁建设领域,钢LETOU体育国米、钢-混凝土组合LETOU体育国米、钢管混凝土LETOU体育国米近年来在大LETOU体育国米建设中亦有日益广泛的应用,取得了令人瞩目的成就,上述500m以上大跨度悬索LETOU体育国米、斜拉LETOU体育国米的加劲梁多采用钢箱梁,大跨度拱LETOU体育国米中的钢拱、钢管混凝土拱LETOU体育国米占了主导地位(图4)。钢铁业的发展、钢结构的技术进步是适时地发展我国LETOU体育国米梁钢结构的前提。但相对于发达国家我国钢LETOU体育国米技术发展极不平衡,一方面是特大LETOU体育国米的高水准应用,另一方面是中小型钢LETOU体育国米的低水准应用且总量很少。截止到2008年底我国LETOU体育国米梁总数超过59万座,钢LETOU体育国米数量不足LETOU体育国米梁总量的1%,而美国60万座LETOU体育国米梁中钢LETOU体育国米占33%、日本13万座LETOU体育国米中钢结构LETOU体育国米占41%,、法国钢LETOU体育国米、钢混组合梁LETOU体育国米占了LETOU体育国米梁总量的85%,相对而言中国明显落后,我国钢LETOU体育国米应用的落后与我国当前综合国力不相应、与经济发展状况及发展方针不相应。

    三、顺应钢铁产业的发展,适时发展我国LETOU体育国米梁钢结构

    钢结构是节能、环保结构。钢材强度高,钢结构相对比较轻,施工安装较便利,构件尺寸相对较小,可以更有效利用材料,且可通过再利用、回炉等措施循环使用,故较少“建筑垃圾”问题。相对混凝土结构,钢结构延性更好,故安全贮备更大,抗震性能更好,故为结构工程界所推荐,属建筑结构、LETOU体育国米梁结构发展方向,顺应我国产业的发展方向,应使之成为我国LETOU体育国米梁主导结构LETOU体育国米型式。

    LETOU体育国米梁钢结构的发展紧随着钢材及其制造技术的进步而发展,钢LETOU体育国米在制造方面经历了钢钉连接、铆接、高强螺栓连接及焊接的发展过程。现代钢LETOU体育国米工厂制作全部为焊接,工地拼装也以焊接为主、高强度螺栓连接为辅。表5为我国铁路钢LETOU体育国米发展的5个标志性LETOU体育国米梁工程,显示出我国LETOU体育国米梁用钢由低碳钢—低合金钢—高强度钢—高性能钢的发展轨迹。

   表5-铁路钢LETOU体育国米的标志性发展阶段

大LETOU体育国米名称
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