装配式钢结构施工技术：传统钢结构发展概述

钢结构是由生铁结构逐步发展起来的。中国是较早发明炼铁技术的国家之一，也是最早用铁制造承重结构的国家。早在战国时期，我国的炼铁技术就已经很盛行了。汉明帝时期，我国已成功地以锻铁为环，相扣成链，建成了世界上最早的铁链悬桥—— 兰津桥。1705 年我国建造的四川泸定大渡河桥，比美洲1801 年才建造的跨长23 m 的铁索桥早近百年。除此之外，我国还有很多建成的铁塔，目前依然存在。所有这些都表明，我们中华民族对铁结构的应用，曾经居于世界领先地位。英国直到1840 年还只是采用铸铁来建造拱桥。随着铆钉连接和锻铁技术的发展，铸铁结构逐渐被锻铁结构取代。1855 年英国人发明贝氏转炉炼钢法、1865年法国人发明平炉炼钢法以及1870 年成功轧制出工字钢之后，欧美各国形成了工业化大批量生产钢材的能力，强度高且韧性好的钢材才开始在建筑领域逐渐取代锻铁材料，自1890 年以后成为金属结构的主要材料。20 世纪初焊接技术以及1934 年高强度螺栓连接方式的出现，极大地促进了钢结构的发展，使其逐渐发展成为全世界所接受的重要结构体系。中国古代在金属结构方面虽有卓越的成就，但在近现代，铁结构的技术优势早已丧失殆尽。1907 年才建成了汉阳钢铁厂，年产钢量只有8 500 t。1943 年是至当时为止我国历史上钢铁产量最高的一年，生产生铁180 万吨、钢90 万吨，但这些钢铁很少用于建设，大部分被日本用于侵华战争。即使这样，我国工程师和工人仍有不少优秀设计和创造，如1927 年建成的沈阳皇姑屯机车厂钢结构厂房、1931 年建成的广州中心纪念堂圆屋顶、1937 年建成的杭州钱塘江大桥等。

中华人民共和国成立后，随着经济建设的发展，钢结构曾起过重要作用，但由于受到钢产量的制约，很长一段时期内，钢结构被限制使用在其他结构不能代替的重大工程项目中。这在很大程度上影响了我国钢结构的发展。

20 世纪50 年代后，我国钢结构的设计、制造、安装水平有了很大提高，建成了大量钢结构工程，有些在规模上和技术上已达到世界先进水平，如首都体育馆、上海体育馆、深圳体育馆，大跨度三角拱形的西安秦始皇陵兵马俑陈列馆，悬索结构的北京工人体育馆、浙江体育馆，高耸结构中的200 m 高的广州广播电视塔、210 m 高的上海广播电视塔，等。

自1996 年开始，中国逐步改善了钢材供不应求的局面。钢结构技术政策，也从“限制使用”改为积极合理地推广应用，接着发展到鼓励使用钢结构，整个产业前景也非常乐观。随着钢结构设计理论、制造、安装等方面技术的迅猛发展，各地建成了大量的轻钢结构、大跨度钢结构、高层钢结构、高耸结构、市政设施等。以“鸟巢”（图1-1）、“水立方”为代表的大中城市体育项目，以“国家大剧院”为代表的文化设施，以北京首都机场T3 航站楼为代表的航站楼工程，以上海金茂大厦、上海中心大厦（图1-2）为代表的高层钢结构，以上海“东方明珠”电视塔、广州电视塔为代表的高耸钢结构，等等，展示出了我国钢结构发展的水平。

图1-1　鸟巢(www.xing528.com)

图1-2　上海中心大厦

我国钢结构主要集中于工业厂房、大跨度或超高层建筑，钢结构在全部建筑中的应用比例还很低，不到5%，绝大多数建筑用钢是用于钢筋混凝土结构中的，钢结构用钢还不到建筑用钢的2%。因此，我国钢结构还是一个很年轻的行业，总体水平与发达国家相比，仍有较大的差距。这个差距是钢结构发展的潜力，也是钢结构发展的空间。

就建筑结构来讲，土木工程的结构类型从最初的砖石结构、木结构，发展到钢筋混凝土结构，再到钢结构，是科学技术发展的必然，21 世纪必将是钢结构的世纪。