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陸賜麟：鋼結構建筑，讓城市明天更美好

作者：建筑鋼結構網    
時間：2011-06-02 18:53:02 [收藏]
    近一段時間，國內一些著名的專家、學者為促進我國鋼結構建筑行業的健康發展，提出了許多有意義的觀點。    其中，中國工程院院士、同濟大學教...
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        近一段時間，國內一些著名的專家、學者為促進我國鋼結構建筑行業的健康發展，提出了許多有意義的觀點。

        其中，中國工程院院士、同濟大學教授沈祖炎指出：還鋼結構輕、快、好、省的本來面目；華南理工大學教授、廣東省空間結構學會理事長王仕統指出：最輕的結構、最短的工期和最好的延性是鋼結構的三大核心價值。他們在介紹國內外一些著名的鋼結構工程得失的同時，闡述了鋼結構建筑獨有的優勢，同時也指出：建筑師與結構師配合很有必要。

        陸賜麟，1956年赴前蘇聯留學并獲得蘇聯莫斯科建工學院(現莫斯科國立建筑大學)科學技術副博士學位；先后在清華大學、北京工業大學任教，是有著豐富的理論和實踐經驗的北京工業大學教授、著名的預應力鋼結構專家。他認為：精心設計的鋼結構工程應當具有創新、高質、便捷、經濟四個基本特征。

        記者：陸教授，業內人士對國家體育場、央視新樓、國家大劇院等鋼結構建筑工程有著不同的看法，主要是源于這些工程忽略了鋼結構建筑輕、快、好、省的特點，您認為在進行鋼結構設計時應注意什么？

        陸賜麟：適用、經濟、美觀是建筑工程設計的三項基本原則。一個設計優秀的工程應該具有漂亮的外觀造型、科學先進的承重體系、舒適完美的建筑功能、經濟合理的投資和運營成本，這是衡量建筑物優劣的最基本科學依據。

        記者：您提出，精心設計的鋼結構工程應當具有創新、高質、便捷、經濟四個基本特征，請具體解釋一下。

        陸賜麟：首先，在進行現代鋼結構建筑工程設計時創新很重要，創新應體現科技進步、工業發展和時代的特征。設計思維上的創新是根本，但它絕非求怪誕、追奇異。工程設計除應該有新的創意外，還應該盡量采用新體系、新技術、新工藝、新材料。其次，高質在鋼結構工程設計時也很重要，鋼結構工程應具有可靠的承載力、足夠的穩度與剛度、良好的節點構造和優質的焊縫連接。眾所周知，結構工程的承載力、穩度及剛度是設計中的三大重要指標。但從鋼結構工程事故的調查及統計來看，許多結構體系的垮塌或失效是由于結構的節點設計不當和關鍵部位的焊接質量引起的。由于在焊接高溫下引起的鋼材金相變化及結構體內的高額殘余應力，往往在焊接鋼結構體內存在著幾類高額應力同相疊加的致命隱患。所以采用熱軋型鋼結構要優于焊接結構是不言而喻的。再其次，便捷是鋼結構工程特有的優點，鋼結構構件的設計應便于制造和安裝的加工生產。它們的結構形式應當是簡約、順暢和相似的，便于批量生產、塊體運輸、集群拼裝，連接處應盡量采用高強螺栓連接。這樣，有利于在自動化、工業化加工制造后的快捷、整體安裝，從而避免手工化、作坊化的小生產加工模式和勞力密集型的現場施工方法。最后，在保證安全的前提下，采用鋼材強度的設計方法是合理的、經濟的。加上預應力新技術的應用可以充分利用鋼材的彈性強度潛能，大大降低用鋼量。我認為，創新、高質、便捷、經濟的鋼結構工程并非難求，在創新思想的指導下，采用新體系、新技術、新材料、新工藝的各種優勢總和，必然會體現在鋼結構的精品設計中。

        記者：讓鋼結構建筑具備創新、高質、便捷、經濟的特征，依然需要建筑師與結構師的全力配合嗎？

        陸賜麟：是的。

        我認為，在大型鋼結構建筑工程設計之始，在多數建筑師不熟悉、不掌握現代結構的情況下，要保證設計出精品鋼結構工程，需要成立由建筑師和結構師共同組成的設計團隊，這樣才能創作出體現創新、高質、便捷、經濟這四要素的鋼結構精品工程。建筑師和結構師這兩個專業是設計團隊眾多專業中的龍頭專業，他們之間的密切配合非常重要。

        盡管自20世紀開始，建筑與結構劃分在兩個學科領域，但近代成功的許多大型建筑工程，都體現了建筑與結構兩個專業密切合作的重要性。例如：1960年奧運會上的羅馬大、小體育宮，其主要設計人奈爾維教授是主講結構工程的，但他在建筑上也有高深的造詣。1972年，慕尼黑奧運會索網結構主賽場館的主要設計人奧托教授是建筑專業畢業的，但他的博士論文題目是“索網結構”，并且，工程伊始就成立了建筑和結構的聯合設計組。戴高樂機場廊橋結構的塌落事故，則說明了法國建筑師安德魯對結構的陌生和選型不當，而并非鋼結構本身的問題。

        記者：怎樣才能規避“浪費工程”、違背鋼結構特性的建筑再現？

        陸賜麟：我認為，國家級工程在立項、籌備、招投標、設計、施工、運營時都應該在一定的法規約束下進行，避免人為的影響及干擾。這樣既可以避免一些“浪費工程”產生，又可以少建些“短命工程”。把合理節省下來的人力物力用到更需要的地方去。

        我認為，減少“浪費工程”最關鍵的是在大型工程的立項、選定方案、招投標等環節應該規范化、陽光化，應該成立相應的評審組，評審組成員在專業、資歷、比例等方面應該合理匹配。在評審過程中，評審組應接受主管部門、社會輿論的監督。當意見產生分歧時，應將方案提交到中國科學院和中國工程院進行評定，避免出現因個人喜好、領導裁定、人云亦云的不合格方案中標。

        記者：您認為未來大型公用鋼結構工程的發展趨勢是什么？

        陸賜麟：從眾多的國內外工程實例和文章評論上來看，這些大型鋼結構工程具有共同的發展趨勢：建筑造型新穎化、多樣化；結構體系張力化、空間化；加工制造工業化、自動化；安裝施工裝配化、塊體化；取材用料高強化、輕型化；服役功能高效化、全面化。

        近30年，世界各地興建的大型公用設施無不遵循科學、創新、輕巧、簡約的原則。例如，從早期的沙特利雅得國際體育場，到漢城、奧特蘭大及雅典奧運體育館，以及2002年以后足球世界杯體育場和近期興建的印度、德國、墨西哥、葡萄牙的體育場館等均符合這一要求。2012年倫敦奧運會興建的主賽場地，也將是輕巧玲瓏的輕屋蓋結構體系。這是“可持續發展”世界經濟規律的要求，也是實踐我國“科學發展觀”的必然途徑。

        記者：怎樣才能產生精品鋼結構工程？

        陸賜麟：首先，要努力提高整體設計水平；其次，要完善行業健康發展的運行機制；最后，盡快建設立法，把大型建筑工程的管理納入法制軌道。
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