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    钢结构的发展史
    添加时间:2017-11-13 浏览次数:1747次

     人类采用钢结构的历史和炼铁、炼钢的发展有密切的关系。对于一个国家来说,还和本国的钢铁产量有关。在古代,我们中华民族在冶炼技术方面是处于遥遥领先的地位的。从江苏六合和湖南长沙等地春秋时期的墓葬和遗址中,发现人工冶炼的铁块、铁条、铁销、铁锛等,说明中国在春秋时期已使用人工制铁。中国发现的最早生铁制品,比外国最先使用生铁的时间早一千八百多年。


          我国也是最早用铁建造承重结构的国家。在公元前二百多年(秦始皇时代)就已经用铁建造桥墩。在公元前六七十年间,就成功地用熟铁建造铁链桥。以后建造的铁链桥不下数十座之多,其中以云南的沅江桥(四百多年前),贵州的盘江桥(三百年前)及四川泸定大渡河桥(建于1696年)为最大。大渡河铁链桥净跨长达100米,桥宽2.8米,可并列两辆马车,由九根桥面铁链和四根桥栏铁链构成。铁链是由生铁铸成,每根铁链重达一吨半,固在直径为20厘米,长4米的锚桩上。该桥比英国用铸铁建造的欧洲第一座跨长31米的拱桥早八十三年,比美洲第一座跨度为21.3米的铁链桥早一百多年。

           此外我国还建造了不少铁塔,如湖北荆州玉泉寺铁塔,山东济宁寺铁塔和镇江甘露寺铁塔等。玉泉寺,共13层,17.9m高,位于湖北当阳城西15公里的玉泉山东麓,始建于东汉末年(1061年),为我国历代著名的佛教寺院之一。

    这些建筑物都表明了我国古代建筑和冶金技术方面的高度水平。

           欧洲在18世纪下半叶开始修建生铁桥,由于生铁性脆,在梁桥中没有得到推广,主要用于拱桥。世界上第一座铸铁桥是英国科尔布鲁克戴尔厂所造的赛文河桥,建于1779年,为半圆拱,由五片拱肋组成,跨径30.7米。其后转为用铸铁造桥,19世纪40年代开始出现熟(锻)铁桥,但这两种桥经常失事。19世纪同时出现了转炉和平炉炼钢。欧洲第一座铁链吊桥是英国的蒂斯河桥,建于1741年,跨径20米,宽0.63米。1855年,美国建成尼亚加拉瀑布公路铁路两用桥。这座桥是采用锻铁索和加劲梁的吊车,跨径为250米。  二次世界大战后,随着强度高、韧性好、抗疲劳和耐腐蚀性能好的钢材的出现,以及用焊接平板钢和用角钢、板钢材等加劲所形成轻而高强的正交异性板桥面的出现,高强度螺栓的应用等,钢桥有了很大发展。  20世纪60年代以后,钢斜拉桥发展起来。第一座刚斜拉桥是瑞典建成的斯特伦松德海峡桥,建于19506年,跨径为74.7+182.6+74.7米。这座桥的斜拉索在塔左右各两根,由钢筋混凝土板和焊接钢板梁组合作为纵梁。  随着冶炼技术的进步,钢材逐渐在桥梁中大量应用。 近代钢桥不但在跨径上大大突破原来的记录,而且在刚才方面向高强、耐锈蚀的特种刚发展,在施工工艺上向全焊结构方面发展,使现代化钢桥自重更轻,跨越能力更强,形成更多优美、合理、实用的体系。  我国早在1888年就开始了铁路钢桥的建设,,到现在已经有100 多年的历史了,但建国以前所建的钢桥, 跨度都很小,建桥的钢材是进口的,结构是铆接的,工艺很简陋。稍大一点的桥梁多由外国商人承建, 本国技术人员自行建造,具有代表性的钢桥是1937 年建成的淅赣铁路钱塘江公铁路桥,跨度L p = 65184m 。建国后,钢桥技术发展很快, 1956 年借用原苏联进口的低碳钢和技术, 建成京广铁路武汉长江公铁路大桥( L p = 128 m )。1968 年用国产16M nq 钢完全依靠自己的力量建成南京长江公铁路大桥( L p = 160 m )。南京长江大桥是1960年1月18日正式动工的。1968年9月铁路桥通车,同年12月公路桥通,南京长江大桥是铁路公路两用特大桥,铁路桥长6772米,公路桥长4588米,桥下可通行万吨轮船。   六十年代中期,为加快铁路建设, 在西南的成昆铁路修建中, 系统地研究发展了栓焊钢新技术, 一举建成各种不同结构形式的栓焊钢桥44 座,结束了在我国使用了近100 年的铆接钢桥的历史,这在钢桥发展史上是一个很大的进步,为我国栓焊钢桥技术发展开创了新纪元。改革开放以来,特别是进入20世纪90年代,我国钢桥建设取得了举世瞩目的发展,修建了一批具有世界先进水平的大桥、特大桥。例如衔接镇江扬州两地的润扬大桥,它由悬索桥和斜拉桥结合而成,跨江长度7.3公里,总长35.66公里。刷新了中国桥梁史上八项记录,其中悬索桥主跨达到1490米,位居中国第一,世界第三。苏通大桥位于江苏省东部的南通市和苏州(常熟)市之间。创造四项世界之最 ,最大主跨 (1088m),最深基础 (,桩长120m,承台长114m、宽48m ),最高桥塔 (300.4m),最长拉索(577m) 。 
          在建筑方面,第一个五年计划期间,我国很快地出现了自己的钢铁冶金企业、重型机器制造业、汽车制造工业、动力设备制造工业以及一些轻化工业等,在这伟大的建设事业中,很多厂房,都采用了规模巨大的钢结构。其中主要的有:恢复和扩建了鞍山钢铁公司、武汉钢铁公司和大连船厂等;新建的有太原、富拉尔基重型机器制造厂、长春汽车制造厂、哈尔滨和四川的三大动力厂、洛阳拖拉机厂以及一些飞机制造厂等。  钢结构的发展有赖于钢产量的提高,我国冶金工业建国后虽有了很大的发展,但产量还不高,使钢结构在我国的采用受到了客观条件的限制,只在必需采用钢结构的重要建筑物中才得到应用。公用和民用建筑中,主要的有首都人民大会堂60米跨度的钢屋架,北京工人体育馆94米直径的悬索结构、首都体育馆99米跨度的平板网架结构,上海体育馆110米直径的圆形平板网架结构、西安秦始皇陵兵马俑陈列馆70米跨度的三铰拱钢结构。在高耸结构中,先后建成200米高的广州电视塔、210米高的上海电视塔,325米高的背景环境气象桅杆等。  随着我国经济建设的迅速发展,钢产量的提高,钢结构在我国建设事业中将得到更加广泛的应用。我国建成一批世界排名前十的高层建筑,例如上海环球金融中心、上海金茂大厦、香港国际金融中心等。另外,先进的钢结构构筑物得到广泛的应用。



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