蔡益燕教授畅谈高层钢结构

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1、蔡益燕教授畅谈高层钢结构蔡益燕教授畅谈高层钢结构 ——访建筑结构专家、钢结构专家组组长蔡益燕 转自《钢结构与建筑业》□记者：白 洋     一百多年前，最高的办公大厦和公寓住宅一般都不超过10层，19世纪末，10层高的芝加哥家庭生命保险大楼建成，标志着真正的高层建筑诞生了。此后，随着钢结构的发展和电梯的出现，促成了多层建筑的大量建造。帝国大厦、纽约世贸中心、西尔斯大厦、吉隆坡双塔、深圳地王大厦、上海金茂大厦……这一个个耳熟能详的摩天大厦的相继建成，高层建筑也走过了百年的历史。如今，那栉次鳞比的高楼构成了繁华都市的标志，那

2、错落有致的天际线演绎着现代的乐章，同时也给人们带来了许多新的课题。“9·11”事件发生后，高层、超高层建筑不仅是众多专家、学者评述的对象，也是大众市民茶余饭后热衷议论的话题之一。     近日，建设部、国家冶金工业局建筑用钢技术协调组钢结构专家组组长蔡益燕教授，就高层、超高层钢结构有关问题及相关规程话题接受了本刊记者的采访。 记者：目前我国高层钢结构现状如何？有哪些典范工程？存在问题是什么？准备如何解决？ 蔡教授：我国建筑防火规范将10层以上的居住建筑和高度超过24米的公共建称为高层建筑。我国建筑设计通则将高度超过100

3、米的建筑称为超高层。通常所说的高层钢结构主要是指高度超过100米的超高层钢结构房屋。1998年建成的上海金茂大厦88层，高420.5米，在目前已建成的建筑中，是中国第一、世界第三高楼。深圳地王大厦81层，高度325米，也是建筑杰作。深圳赛格广场采用钢管混凝土结构，高度达300米，在世界上也是这种类型的结构中最高的。我国高层钢结构的特点，是纯钢结构较少，钢-混凝土结构较多。例如，根据2000年的统计，国内已建成的100栋最高建筑中，钢筋混凝土结构79栋，钢结构3栋，钢-混凝土结构18栋。这与我国国情有关。我国的地震区分布，

4、除8度及以上的强震区外，沿海特别是南方，有广大的中、低烈度区。另一方面，我国还是一个发展中国家，在结构体系的选择上，造价成为诸多因素中首选因素。钢结构高层建筑的造价高于混凝土结构，而钢-混凝土结构的造价，介于这二者之间。对于后者，我国还没有完善的设计规范，这也许就是存在的问题。有关单位正在着手解决。 记者：“9.11”事件发生后，超高层建筑引起广泛争议，国内一些地方也被迫取消了超高层建筑的修建计划，对此您有什么看法？ 蔡教授：纽约世界贸易中心双塔，高度分别为411和413米，是美国纽约的标志性建筑，恐怖分子破坏它是想造成

5、轰动效应，前些时侯不是传说下一次目标是金门大桥还有自由女神象吗？是否恐怖分子对世界上所有国家的摩天楼都要实施袭击？我不认为如此。恐怖行动是政治斗争的一种反映，它的产生是有一定原因的，撇开这种事件背后的原因去谈论建筑是否过高，是没有什么意义的。高层建筑追求高度的情况，在市场经济条件下，反映了商业上竟争的需要，将继续存在。从实用的角度看，住在几百米高的高空，除了远眺外，上下一次要花很多时间，大风时总有摆动，对住户并没有什么优越性可言。楼太高了，租金必然高。住户要支付昂贵的租金，房产主也会为房子租不出去而犯愁，亏损经营的情况并

6、不少见。盖高楼虽然能美化城市，改变城市的天际轮廓线，城市管理部门未必会因此给以奖赏。因此房屋过高，从实用的角度考虑意义不大。9.11事件后,专业技术人员也谈论怎样可以减小类似事件的损失。首先纽约世贸中心平面尺寸太大，容易受到飞行器撞击，且一旦倒塌带来的损失太大。如果用几座平面尺寸小一点的塔楼来代替它，破坏的机率肯定要小些。其次，在结构上密柱深梁的世贸大厦框架体筒虽然抗力很强，但内部的楼面梁与它采用的是铰接，楼层超载时很容易塌落，一层压一层形成连续倒塌机制，并使框架柱失去侧向支承，失去稳定。这是倒塌的重要原因。如果改善梁柱

7、连接，情况会好得多。第三，该建筑没有抗侧力核心，从抗震的角度看没有二道防线，这在设计上是完全可以避免的。有人问是否可以不用钢材用混凝土，这样抗撞击的能力要高得多。问题是混凝土自重太大，房子越高，有效空间越小，这么高的楼用混凝土结构是建不起来的。还有，飞机带了那么多汽油撞在建筑上，任何结构的设计不可能考虑对付这么多的可燃物。综上述所，大城市超高层建筑不会因9.11事件受很大影响, 该建的还会建。 记者：我国高层建筑钢结构用材方面，有什么目标？ 蔡教授：我国目前已是产钢大国，钢产量连续多年居于世界首位，去年达到1.57亿吨,

8、 处于供大于求的状态。过去那种钢材紧缺、在建筑中励行节约钢材和限制应用钢结构的时代已经一去不复返了，代之以鼓厉多用钢材、积极采用钢结构的政策。钢材产品的品种、规格也有大为丰富，这是目前钢结构行业兴旺的物质基础。高层钢结构的用材特点，是钢板厚度大，对材质的延性、冲击韧性和可焊性要求高。改革开放以来，国家早就制订了《厚度