一、钢结构成为“建筑是用石头写成的史书”的“终结者”

“建筑是用石头写成的史书”，在法国文学家维克多·雨果先生生活的那个时代是没有疑问的。然而，斗转星移，当历史的车轮驶入二十一世纪，当今世界的史书，恐怕没有多少是用石头写的。几千年来，建筑结构走过了从木结构、砖石结构到钢筋水泥结构、钢混结构的漫长历程，如今是钢结构引领潮流，钢结构已经成为“建筑是用石头写成的史书”结论的“终结者”。

在中国，钢结构作为建筑业的后起之秀，是在改革开放后才逐渐显现出它的优势。改革开放以来，我国固定资产投资迅速增长，为建筑业的发展和改革提供了较大的发展空间，施工产值和施工面积快速增长。据统计，几十年来，国内建筑业产值增长了20多倍，建筑业增加值占国内生产总值的比重从3.8%增加到了7.0%，成为拉动国民经济快速增长的重要力量。 

二、我国钢铁产业的长足发展为钢结构产业提供了坚实可靠的基础

    中国钢结构产业的持续进步，是以我国钢铁产业的长足发展为依托的。自1996年我国钢及钢材产量双双过亿吨以后，我国钢产量每年都以超过20%以上的速度增长，2006年我国钢产量4.227亿吨，占全球钢产量的34%，比日本、美国、俄罗斯、韩国总和还要多，已经成为名副其实的钢铁大国。与此同时，钢铁市场由供不应求转向供求平衡，我国政府及时调整钢结构产业技术政策，提出了从“节约钢材”转变成“合理利用钢材”、从“限制使用钢结构”到“大力发展钢结构”的政策转变。值得一提的是，经过钢铁企业近二十多年建设，通过引进国外先进技术、装备和技术革新、改造，基本上能够提供并满足钢结构行业需要的钢材：屈服强度从Q235、Q345到Q390、Q420、Q460；板材厚度从0.3到250mm；以及腹板高度200—1000mm的热轧H型钢；镀锌、镀铝锌板及彩色涂层钢板、圆钢管及大型方矩型管以及各种形状的冷弯型钢等等，均是针对钢结构工程建设需要研发出来的产品。这些产品的适时推出，为钢结构行业提供了良好的原材料基础，也是我们从事钢结构事业难得的优越条件和机遇。这样，一方面，钢铁工业的发展为钢结构发展提供了坚实的物质基础，另一方面，政府技术政策的转变为钢结构发展营造了一个非常好的外部政策环境。 

三、改革开放以来我国钢结构产业发展特点

    改革开放尤其是近二十年来，我国的钢结构产业进入了科学发展、跨越发展的新局面，钢结构建筑呈现出以下发展特点：钢结构建筑物高度越来越高、规模越来越大、跨度越来越大、造型越来越新。

1、高度越来越高

    高层建筑是衡量一个国家建筑科学技术水平的重要标志，更是检验一个国家钢结构技术成熟程度的标尺。

我国最早的高层钢结构建筑是1932年兴建的上海国际饭店（22层，82米），但是高层建筑物的兴起是出现在上个世纪80年代以后。据不完全统计，上世纪80年代国内超过150米的高层建筑有11幢，90年代国内超过150米的高70多幢。若以80年代国内超高层建筑开始起步算起，经过近30年的发展，国内超高层建筑的高度已经从80年代的160.5米（深圳国贸大厦，我国第一幢超高层钢结构建筑）发展到目前的492米（上海环球金融中心），最高高度增加了两倍多。

而纵观中建三局股份钢结构公司的发展史，就可以有力地佐证建筑物越“长”越高的事实：

1984年，公司承建了高160.5米、53层的深圳国贸大厦，创造了三天一层楼的“深圳速度”，将中国建筑业从高层建筑推向了超高层建筑的新水平。

    1994年，公司承建了高384米、86层的深圳地王大厦。创造了两天半一个结构层的“新深圳速度”，将中国建筑从一般超高层建筑推向可与世界摩天大楼媲美的国际先进水平。

    目前，公司在建的高492米、101层的上海环球金融中心，“楼顶高度”和“人可到达高度”两项指标均创世界第一。

    高度越“长”越高的事实，在钢结构高耸构筑物中，也可以得到印证：国内唯一的高山高塔——深圳电视塔，高198米；获得鲁班奖、当时国内最高的辽宁电视塔，高305.5米；世界最高的全钢结构发射塔——郑州电视塔，高388米；素有“天塔旋云”美誉的天津电视塔，高415.2米。目前，国内正在建造世界最高的电视塔（广州新电视塔，610米）。

    从以上工程实例中，我们还可以看到，近20年来，钢结构建筑在数量不断增加、高度不断增长的同时，分布区域也越来越广：上世纪80年代，超高层主要集中在北京、上海、广东等经济发达地区，现在沈阳、大连、长春、成都、武汉、南京等大中城市也有了地标性质的超高层建筑。

2、规模越来越大

    建筑业是钢材的使用大户，工业发达国家建筑用钢量一般占钢材总量的30%以上，建筑钢结构占钢材总量的15%-25%；目前我国建筑用钢量达到22-26%，建筑钢结构占钢材总量的3%。预测到2010年，建筑钢结构达到6%。

    80年代以来，规模较大的单体建筑不断涌现，建筑面积成倍增长，由最初的几万平方米发展到几十万平方米；建筑钢结构用钢量大幅增加，单体建筑由最初的几千吨发展到如今的十几万吨：

1985年建成的深圳发展中心，总建筑面积7.5万平方米，钢结构总量1.1万吨。

1994年建成的深圳地王大厦，总建筑面积14.97平方米，钢结构总量2.45万吨。

    正在建造的国内房建项目单体面积最大的央视新台址项目，总建筑面积49.59万平方米，钢结构总量达到12.6万吨。

3、跨度越来越大。

     几十年来，大跨度空间结构在世界范围内得到了长足发展，国家鼓励大跨度建筑积极采用空间网格结构、立体桁架结构、索膜结构及施加预应力结构。目前，我国在工业厂房、会展中心、机场航站楼等建筑均采用大跨度空间结构，跨度也越来越大。例如：深圳机场航站楼钢屋盖最大跨度135米；跨度最大的国际机场——广州新白云机场，航站楼屋顶桁架最大跨度达到237米；正在建造的武汉火车站，其最大跨度也达到146米；

4、造型越来越新

建筑造型是技术和艺术的融合体，是反映国家建筑水平的重要标志。因此，随着中国钢结构技术的成熟，越来越新的建筑造型不断涌现，北京奥运会主体育场、广州歌剧院、武汉火车站就是其中的卓越代表。

北京奥运会主体育场：体育场外观像树枝织成的鸟巢，灰色矿质般的钢网以透明的膜材料覆盖，其中包含着一个土红色的碗状体育场看台。在这里，中国传统文化中镂空的手法、陶瓷的纹路、红色的灿烂与热烈，与现代最先进的钢结构设计完美地相融在一起。
    整个建筑通过巨型网状结构联系，内部没有一根立柱，看台是一个完整的没有任何遮挡的碗状造型，如同一个巨大的容器，赋予体育场以不可思议的戏剧性和无与伦比的震撼力。这种均匀而连续的环形也将使观众获得最佳的视野。
    更为匠心独具的是，“鸟巢”把整个体育场室外地形微微隆起，将很多附属设施置于地形下面，而隆起的坡地在室外广场的边缘缓缓降落，依势筑成热身场地的2000个露天座席，与周围环境有机融合。
    许多看过“鸟巢”设计模型的人这样形容：那是一个用树枝般的钢网把一个可容10万人的体育场编织成的一个温馨鸟巢！用来孕育与呵护生命的“巢”，寄托着人类对未来的希望。

     广州歌剧院：后现代性特征非常突出，以灰黑色调的双砾构成的自然、粗野的原始造型，具有伸手可及的质感，与周边林立的高楼形成鲜明对比。歌剧院外部地形设计成跌宕起伏的“沙漠”形状，使人们刚步入歌剧院的外部，就已经感觉到了艺术文化的氛围。在多功能演奏厅，观众席和舞台都可以转动，观众可以多角度地欣赏演出。歌剧院建成后，它将以独一无二的不规则几何体外观成为广州市新的标志性建筑。

    武汉火车站：整个建筑采用全透光板，候车大厅是一个大跨度流线型金属屋盖，采光充足，四边是环型商业广厅，市民在中庭可以居高临下看清站台列车发车情况。车站整体造型凸现两大含义：中部崛起和九省通衢。50米高的车站是建筑中部突出的大厅屋顶，预示着武汉是湖北、也是中部省份崛起的关键地点。外观是九片重檐屋顶同心排列，又预示九省通衢，同时突出武汉作为我国铁路四大客运中心贯通全国、辐射周边的重要交通地位。建成后，将使武汉市成为我国首个同时有3个大火车站的城市。

    此外，国家大剧院、水立方等工程的建筑外形也都是具有强烈视觉冲击力的现代钢结构建筑。

四、钢结构产业飞速进步的具体表现

    钢结构产业在高度、规模、跨度、造型上的跨越发展，取决于改革开放特别是近二十年来钢结构产业的飞速进步，主要表现在以下四个方面：工艺越来越成熟；手段越来越创新；装备越来越先进；产业链越来越完善。

1、工艺越来越成熟

    滑移施工和整体提升是当前钢结构工程安装采用的主要方法之一，是解决大跨度、大面积整体吊装的重要方法。以我公司为例，近年来，我司致力研究和改进胎架滑移施工技术和整体提升技术，取得了很大的进步。

    1997年，深圳机场航站楼胎架滑移施工采用卷扬机牵引，取得了成功，但滑移过程不平稳，滑移技术尚未成熟；经过不断地改进，滑移施工技术逐步走向成熟。例如：哈尔滨会展体育中心施工时，采用高低跨不等标高同步滑移施工工艺，滑轨高差15.2米，牵引设备采用液压千斤顶计算机同步控制系统的滑移的技术；广州新白云国际机场航站楼采用多轨道、变高度胎架、曲线滑移、分组安装的工艺。

    屋盖结构整体提升具有使用设备简单、地面拼装高效、安全性能好等优点,近年来成为大跨度钢结构屋盖体系的主要安装方法，提升技术也越来越成熟。广州白云机场飞机维修库采用数控液压连续千斤顶整体提升施工工艺、北京老山自行车馆采用利用穿心式液压千斤顶整体提升技术，赢得了业界的认可。

2、手段越来越创新

    近年来，我国在钢结构施工安装及检验检测等方面运用了计算机辅助分析和仿真模拟技术，取得了良好的效果。

    计算机辅助分析：以前，进行施工验算和结构计算大多采用手工计算的方式，或凭经验估算；现在，随着计算机应用技术的普及，以前许多无法解决的问题，现在变得简单了，而且还可以通过计算机模拟计算，检验我们的施工方案是否安全可靠，并通过远程验收系统检查工程质量。例如：通过有限元分析确定深圳文化中心铸钢件的形式；通过计算机辅助计算，确定深圳会议展览中心、广州新白云机场飞机维修库、广州机场航站楼的预拱值及施工过程工况验算；通过计算机模拟，分析中央电视台新台址悬臂施工过程中结构的应力及变形情况；通过计算机视频技术进行远程验收，加快验收进度，确保安全。

    仿真模拟技术：施工虚拟仿真系统采用三维建模、创建三维实时动态仿真、有限元分析计算等关键技术，虚拟显现施工过程，完成各种构件装配、吊装试验和优化以及应力和变形分析，可以及时发现设计和施工方案中的问题并进行纠正，减少工地试拼装和试验模拟方法，降低施工成本，节约资源，达到事半功倍的效果。

3、装备越来越先进

    在钢结构施工技术不断创新的今天，大跨度、复杂钢结构施工需要越来越先进的装备，例如：整体提升需要计算机控制的集群油缸；大型工程的安装通常需要M900D及M1280D等大型塔吊；测量及变形监测通常需要测量机器人及高精度全站仪、铅垂仪等。

4、产业链越来越趋于完善

    改革开放伊始，国内出现零星的钢结构企业，规模十分有限，技术力量薄弱。如今，中国钢结构企业逐渐在设计、制造、施工等方面具备综合优势。

    当代中国的钢结构产业，施工技术已经达到了国际水平，具有敢于同国外建筑业相媲美的底气和雄心。展望中国钢结构产业，我们相信，钢结构技术将越来越成熟、材料的国产率越来越高、海外市场的开拓也越来越宽。通过不断的技术创新，我们一定会在世界建筑史上留下具有东方神韵的优秀作品。