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盘点世界钢结构建筑创造的一个又一个奇迹
日期:2015-12-09 10:41  点击:155
      建筑钢结构近年来在高度、跨度、长度、造型等方面发展很快。衡量建筑钢结构的技术水平,主要看跨度和高度。多年来,高层建筑、广播电视塔、体育场馆屋盖造型在世界各大城市不断地攀比竞争,在人类建筑史上创造了一个又一个奇迹。
      电视塔高度——到2009年,世界最高电视塔是美国1963年建成的北达科他KVLY电视塔,高628.8米,属柔性缆索全钢结构,广州电视塔高610米;其次是加拿大多伦多电视塔553米,俄罗斯奥斯坦电视塔540米,上海“东方明珠”高468米。美国在建的芝加哥螺旋塔,高度610米。

      超高层建筑——早期高度300米以上的高层建筑为美国纽约克莱斯勒大楼,高318.8米,1930年建成;纽约帝国大厦高381米,1931年建成;美国世贸大厦“姐妹塔”高417米,1969年建成;芝加哥韦莱集团大厦高442米,1974年建成;我国1996年建成深圳地王大厦高383.95米;上海金茂大厦高403米,1997年建成;上海环球金融中心高492米,2007年建成,属中国最高大楼;台北101大厦高508米,2006年建成;阿拉伯联合酋长国“哈里发塔”高达828米,2010年1月1日建成,成为世界最高的摩天大楼。美国迈阿密计划修建975米高摩大楼,在不远的将来,世界摩天大楼有望突破1000米。

      最大的跨海大桥——美国1969年建成庞恰特雷恩湖跨海大桥,长38400米,可谓世界海上第一桥;中国杭州湾跨海大桥长36000米,由杭州慈溪至平湖,2008年5月通车;中国东海大桥长32500米,由上海浦东至小洋山岛深水港,2005年通车。
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       大跨度斜拉索桥——中国苏通大桥,跨度1088米,2008年建成;香港昂船洲大桥,跨度1018米,1999年建成;日本多多罗大桥,跨度890米,1999年建成;法国诺曼底大桥,跨度856米,1995年建成;上海闵浦大桥,跨度708米,2009年建成。

    大跨度悬索桥——日本明石海峡悬索桥,跨度1991米,1998年建成;中国西堠门悬索桥,跨度1650米,2009年建成;中国杨润悬索桥,跨度1490米,2005建成;中国江阴悬索桥,跨度1385米,1999年建成;香港青马悬索桥,跨度1377米,1997年建成。

      大跨度钢结构拱桥——上海卢浦大桥跨度750米,2003通车;重庆朝天门拱桥跨度552米。

      大跨度房屋建筑——美国1979年建成底特律体育馆,屋盖为网壳结构,跨度266米,成为世界最大跨度钢结构建筑;1996年建成亚特兰大体育馆,屋盖为索、杆、膜张拉结构,跨度235米;日本20世纪90年代建成的名古屋穹顶,屋盖为网壳结构,跨度229.6米;英国2000年建成外形似飞碟状的展览馆(千年穹顶),属斜拉索钢结构,跨度320米。
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      北京国家体育场“鸟巢”,平面为椭圆形343米×292米,属新型大跨度。“鸟巢”通过奥运会向世人展示了它的风采,在世界建筑史上留下了耀眼的印记。它用最小、最简易的原始鸟窝来表现最大、最复杂的现代化建筑,可谓一大奇迹。它不同于现代大跨度常用的网架、网壳、拱架等结构形式,也未采用斜拉、预应力等提高跨度的有关措施,自身支撑,跨进了世界大跨度建筑首列。它与体育场罩棚比较,结构最大悬挑长度79米,尚属少有。
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      大悬挑钢结构——十一届亚运会前,北京工人体育场改建了一个钢罩棚,悬挑长18米;接着1991年建成北京丰台体育场罩棚,最大悬挑长度25米;上海1997年建成的八万人体育场罩棚,最大悬挑长度达73.5米,达到了世界领先水平。
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      无论是悬挑长度、悬挑高度,还是悬挑重量,北京CCTV新址主楼无疑为世界第一。它是一个不对称悬挑大楼,楼高234米,两座塔楼倾斜6°,顶层偏离底层24米,并在163~234米高度处悬挑14层,悬挑重量1.5万余吨,悬挑长度达75米。考虑塔楼倾斜24米,结构最大悬挑跨度为99米。单从建筑力学和技术难度看,CCTV新址主楼在世界上独一无二。
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     特种钢结构——我国法门寺合十舍利塔工程,结构形式为钢骨结构,造型结合佛教文化,选型双手合十状,立面呈多次折线,属标志性特种造型结构。其高148米,总用钢量约1.48万吨,施工难度大。法门寺舍利塔造型比较复杂,结构形式为钢骨结构,平面展示为双对称结构,体系高度方向平面变化大。其转换、转折节点以及开口数量多,层间尺寸大,外形三次折线往复变化,钢骨柱长度变化频繁。此外该工程采用悬挑形式施工,使施工难度加大。该工程为筒体钢骨混凝土结构,上部属多向悬挑,施工过程钢结构变形大,安装过程必须采取一系列技术措施,质量要求高。该工程焊缝等级为一级,检验等级为B级,评定等级为I级。低温焊接,要达到这一标准,必须采取一系列有效的技术措施方能满足。结构安装难度大。塔楼高127米,54~74米向外倾斜54°,74~104米向内倾斜54°,悬臂部分外伸22.5米,由于周围土建施工,常规外支撑安装方法无法实现,给施工带来了很大的技术难题。施工单位克服以上重重困难,打破常规,采用了一系列科学先进的施工技术,用8个月时间按期完成了1.48万吨钢结构安装任务,在国内特种结构施工领域又创造了一个奇迹。
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      建筑钢结构的创新是无休止的,它激发和推动人类在建筑史上不断创造奇迹,是人类挑战大自然的本能,是人类社会进步、科学技术发展的必然结果。“鸟巢”以跨度最大、结构奇特震撼人心;它与“水立方”对应,勾画出一幅最完美、最和谐的北京奥体蓝图;它代表了中国建筑业先进技术直向世界。“CCTV新址”无疑是世界悬挑最大的高层建筑,也是设计和施工难度最大的工程。“法门寺舍利塔”是代表佛学理念的新型特种结构;是现代建筑和佛教文化相结合的艺术品。“中国苏通大桥”以跨度1088米,成为世界跨度最大的斜拉索桥梁。“上海卢浦大桥”以跨度750米,成为世界跨度最大的钢结构拱桥。“中国西堠门大桥”以跨度1650米,成为国内第一、世界第二的悬索桥梁。“杭州湾跨海大桥”以长度36千米成为亚洲第一、世界第二的跨海大桥。“广州新电视塔”以610米高度成为亚洲第一、世界第二的电视塔。“上海环球金融大厦”以492米高度居国内第一、世界第三。“鸟巢”和“水立方”虽曾有争议,但她们代表我国建筑钢结构先进技术走向了世界,特别是通过奥运会亮相,已被世人认同。她们以最新的服饰、最美的仪容、最优美的舞姿在世界建筑舞台上尽情炫耀;她们集新、奇、大于一体,集漂亮、精致、宏伟于一身,向世界证明了中国建筑钢结构的辉煌成就。
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