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揭秘:“港珠澳大桥”为什么选用钢结构?媒体又是怎么评价

发布时间:2019-03-13 01:51:39 浏览次数:

  2018年10月24日9时,世界目光聚焦于中国,历经十余年研究论证与施工建设之后,我国又一项世界级工程——港珠澳大桥正式建成通车。它是世界总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的跨海大桥,也是公路建设史上技术最复杂、施工难度最高、工程规模最庞大的桥梁,创造了一系列“世界之最”,可谓名副其实的超级工程。那么,揭秘:“港珠澳大桥”为什么选用钢结构?创下了哪些记录?

揭秘:“港珠澳大桥”为什么选用钢结构?媒体又是怎么评价

  一、“港珠澳大桥”为什么选用钢结构?

  1、强度高,质量轻

  建筑钢材与其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多,弹性模也高,因此结构构件质量轻且截面小。结构的轻质性可以用材、料的质量密度与强度的比值α。来衡量,α值越小,结构相对越轻。建筑钢材的α值为1.7x10-4 m-1,木材为5.4x10-4 m-1 ,钢筋混凝土约为18x10-4 m-1 。“港珠澳大桥”以相同跨度且承受同样荷载的简支屋架为例,钢屋架的重量最多不过是钢筋混凝土屋架的1/4~1/3 ,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近 1/10。

  由于在同样受力条件下的钢结构自重轻,不但可以显著减小地震作用,进而减小结构 内力,还可以降低基础的造价,这个优势在软土地区更加明显。此外,构件轻巧也便于运 输和安装。因此,钢结构特别适用于超高层、大跨度建筑,重型工业厂房,以及桥梁、塔桅等构筑物,国内外有许多著名建筑均采用钢结构或钢与其他材料组成的组(混)合结构。

  2、材料均匀,塑性、韧性好,抗震性能优越

  由于钢材组织均匀,接近各向同性,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的,弹性模量大,有良好的塑性和韧性,为理想的弹性—塑性体。钢结构的实际工作性能比较符合目前采用的理论计算模型,因此可靠性高。

  钢材塑性好,可以使钢结构不会因偶然超载或局部超载而突然断裂破坏:钢材韧性 好,有利于钢结构适应振动荷载,地震区房屋采用钢结构比其他材料的工程结构更耐震。钢结构一般是地震中损坏最少的结构,表 框架与混凝土框架的破坏对比情况,即能说明这一点。

  3、制造简单,工业化程度高,施工周期短

  钢结构所用的材料单纯,且多是成品或半成品材料,加工比较简单,并能够使用机械操作,易于定型化、标准化,工业化生产程度高。因此,钢构件一般在专业化的金属结构 加工厂制作完成,精度高,质量稳定,劳动强度低。

  钢构件在工地拼装时,多采用简单方便的焊接连接或螺栓连接,钢构件与其他材料构件的连接也比较方便。有时钢构件还可以在地面拼装成较大的单元甚至拼装成整体后再进行吊装,可以显著降低高空作业量,缩短施工工期。施工周期短,使整个建筑更早地投入使用,不但可以缩短资金流动周期,而且提前收到投资回报,综合效益高。

揭秘:“港珠澳大桥”为什么选用钢结构?媒体又是怎么评价

  4、 密闭性好

  钢材及其连接(如焊接)的水密性和气密性都比较好,适宜做要求密闭的板壳结构,如高压容器、油库、气柜、管道等。

  5、 构件截面小,有效空间大

  由于钢材的强度高,构件截面小,所占空间也就小。以相同受力条件的简支梁为例,混凝土梁的高度通常是跨度的1/10~1/12.而钢梁约为1/16~1/12,如果钢梁有足构的侧向支撑甚至以达到1/20.有效增加房屋的层间净高。在梁高相同的条件下,钢结构的开间可以比混凝土结构的开间大约50%。更好地满足建筑上大开间、 灵活分割的要求。柱的截面尺寸也类似,避免了“粗柱笨梁”现象,室内视觉开阔, 美观方便。

  另外,民用建筑中的管道很多,如果“港珠澳大桥”采用钢结构,可在梁腹板上开洞以穿越管道,如果采用混凝土结构,则不宜开洞,管道一般从梁下通过,要占用一定的空间。在楼层净高相同的条件下,钢结构的楼层高度要比混凝土的小,可以减小墙体高度,并节约室内空调 所需的能源,减小房屋维护和使用费用。

  6、 节 能 、环 保 板

  与传统的砌体结构和混凝土结构相比,钢结构属于绿色建筑结构体系。钢结构房屋的墙体多采用新型轻质复合墙板或轻质砌块,如高性能NALC(配筋加气混凝土板 )、复合夹心墙板、幕墙等;楼(屋)面多采用复合楼板,例如压型钢板 混凝土组合板、轻钢龙 骨楼盖等,符合建筑节能和环保的要求。

  钢结构的施工方式为干式施工,可避免混凝土湿式施工所造成的环境污染。钢结构材 料还可利用夜间交通流畅期间运送,不影响城市闹市区建筑物周围的日间交通,噪声也 小。另外,对于已建成的钢结构也比较容易进行加固和改造,用螺栓连接的钢结构还可以 根据需要进行拆迁,也有利于保护环境和节约资源。

揭秘:“港珠澳大桥”为什么选用钢结构?媒体又是怎么评价

  二、 媒体又是怎么评价的?

  创新成果显著,亮出瞩目成就

  2018年10月24日9时,世界目光聚焦于中国,从设计到建成历时14年的港珠澳大桥正式通车。如今,港珠澳大桥连接粤港澳三地,跨越碧波浩淼的伶仃洋,展现着中国的雄健风姿。

  天堑化通途,巨龙显于大洋。港珠澳大桥创造了多个世界“第一”:世界上里程最长、设计使用寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多。

  多项“第一”的荣光背后,是创新理念、高端技术的支撑:运用深插式钢圆筒围护快速成岛工艺完成两座人工岛建设;研发世界上最大深水碎石高精度整平船……国人因这一项项 “黑科技”欢欣鼓舞,世界也为之一震,英国《卫报》称港珠澳大桥为 “新世界七大奇迹”。

  —42万吨:港珠澳大桥是世界上最长的钢结构桥梁,仅主体工程的主梁钢板用量就达42万吨,相当于10座“鸟巢”体育场或60座埃菲尔铁塔的重量。

  “新的大桥,新的希望”

  “本周二上午,世界上最长的跨海大桥在中国南方开通,这一建筑和政治壮举横跨34英里,连接香港、澳门和中国大陆。”23日,美国《时代》杂志网站用一个长约56秒的航拍视频,展示了港珠澳大桥沿线的美丽风光。一位来自尼泊尔的网友在视频下留言说:“来自尼泊尔的合十礼问候。这是一座象征着和平与繁荣的桥梁,祝贺中国!”

  英国广播公司也制作了介绍港珠澳大桥的视频,发布在社交网站YouTube上。该视频上线1天后,已取得近12万次的播放量,收获上千点赞。

  最近几天,许多外媒都以醒目的标题,通过文字通讯、短视频、示意图、航拍图等多种方式,全方位介绍这座意义非凡的大桥。

  “它像一条漂浮在海面上的巨龙,画出一个优雅的弧线,超出了人类的想象力。这是中国繁荣的象征。”德国《世界报》以充满诗意的语言,报道了港珠澳大桥正式开通的消息。

  “极不寻常。”英国《卫报》的报道则言简意赅,“这座大桥将中国的两个特别行政区(香港、澳门)与大陆城市对接,未来将增强大湾区与美国硅谷竞争的技术实力。”

  路透社援引香港官员的观点,称“港珠澳大桥的开通有利于巩固香港作为区域航空和物流枢纽的地位。”报道还认为,在中国改革开放40周年之际,港珠澳大桥10月23日的开通仪式具有高度象征意义。

  “新的大桥,新的希望。”新加坡《海峡时报》采访了当地人对港珠澳大桥的看法,由衷感慨。该文还援引学者分析指出,港珠澳大桥使香港更好地连通珠江三角洲,从而给三地带来巨大的社会效益和更广阔的发展空间。

  “工程上的非凡壮举”

  港珠澳大桥是目前世界跨海距离最长的桥隧组合公路,它集桥梁、隧道和人工岛于一体,被业界誉为桥梁界的“珠穆朗玛峰”。早在2015年,英国《卫报》就将这座建设中的大桥列为“即将完工的当代世界七大奇迹”之一。

  港珠澳大桥工程量和建设难度之大,令人惊叹。

  “这座巨大的钢筋混凝土大桥证明了中国建造创纪录巨型建筑的能力,毫无疑问,这是一次工程上的非凡壮举。”美国有线电视新闻网站报道称,“港珠澳大桥可以抗8级地震、超大台风以及超大货运船只的撞击。东西横跨55公里,比新加坡整个国家还长。”

  “它(港珠澳大桥)的总长比从英国多佛到法国加来的英吉利海峡还要长20多公里。”英国《每日邮报》刊文称,“中国工人建造这座桥用了42万吨钢铁,这么多钢铁足以建造60座埃菲尔铁塔。”

  港珠澳大桥的工程技术及规模创造了多项“世界之最”的纪录。它是世界上里程最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利和投资金额最多的跨海大桥。《美国工程新闻纪录》还为港珠澳大桥授予了2018年度全球最佳桥隧项目奖。

  此前,《世界高速公路》杂志刊登了题为《珠江上的钻石:港珠澳大桥综合体》的文章,从专业角度详细探讨了港珠澳大桥的施工难度,并对施工单位克服重重困难保障工程顺利推进的高超水准大加赞扬。

  “中国壮举。”《新西兰先驱报》盛赞港珠澳大桥所体现的大国“工匠精神”。有英国网友在社交网站上发表评论说,“中国人已经有了伟大的长城,现在又有了伟大的桥梁,赞一个。”

  “大湾区支柱”

  港珠澳大桥正式通车后,香港、珠海和澳门融为“一小时经济圈”,三地的人流、车流和物流更加紧密地联系在一起。外媒纷纷探寻,基础设施实现互联互通将为经济发展注入怎样的新动力?

  美国国家公共电台表示,港珠澳大桥通车后,香港到珠海的旅程时间将缩短两个多小时。“人们期待它的通车可以改善大湾区沿岸地区的交通状况,同时可以增强香港、澳门和珠江三角洲其他城市的经济联系”。

  “港珠澳大桥是北京整体规划的重要内容,它将香港和澳门与9个临近城市——包括特大城市深圳和广州在内——连为一体。北京希望将之建成大湾区,引领创新和经济发展。”英国《金融时报》分析认为,“结合‘一带一路’倡议,大湾区不仅仅是一条连接香港与澳门的通道,北京希望加快中国最具经济活力地区的经济增长,从而加速全国经济转型。”

  《华尔街日报》有类似的观点,“港珠澳大桥将助力粤港澳大湾区的融合建设,并在其中起到‘支柱’作用。这座大桥与上个月开通的广深港高铁将缩短中国内地制造业城市和金融枢纽香港及博彩业中心澳门之间的旅行时间,加强这些城市间的商业联系。”

  美国“石英”财经网站也认为,港珠澳大桥是“中国打造粤港澳大湾区的努力之一”,“它将香港、澳门和内地南部连接起来,旨在形成一个可与旧金山湾区比肩的科技中心。”文章称这一工程践行了中国的一个传统逻辑,即“要致富,先修路”。

  “港珠澳大桥无论对香港,还是对更大的经济区域来说,都是一种进步。”阿拉伯半岛电视台通过采访香港创业公司的从业者,得出这样的结论。

  日本《朝日新闻》还指出,“港珠澳大桥”是中国政府的一项超大型国家级计划,适用于中国的“一国两制”制度。大桥开通后,各地区在经济方面的活跃度值得期待。