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陆伟东先生:南京工业大学在现代木结构方面的

时间: 2012-06-19 | 来源:  | 作者:


   南京工业大学土木工程学院教授,副院长陆伟东先生:谢谢主持人,各位专家,各位同人,下面由我代表我们学校领导向大家汇报一下现代工程结构,以及我们学校在现代工程方面做的一些工作。

    木产业是一种绿色的,可再生的再生的材料,美国的实验室对比了两栋,钢框架和木框架的房子,它本身的污染和二氧化碳的排放,另外同样生产一吨材料,木材的 碳排放是负的,钢材的,混凝土的都是正的,从低碳,生态,绿色的角度来讲,木材是一个非常好的材料。


    我们国家由于原来森林资源的减少,对木材的使用,实际上原来是有限制的。去年中国的森林普查,我们国家现在的森林面积是全世界的第五位,蓄积量占全世界的 第六位,我们国家的材料比较散,人工林比较多。


    我们现在用的原木和普通的木是不一样的,我们所说的工程木是通过现代工艺的手段,将木材加工成任意界面的,宽度和形状,以满足建筑、桥梁、园林的要求。所 以,它可以回归自然,高品质的生态要求。它本身是将木材的成本叠加而成的高性能材料,具有性能稳定。它在制作的过程当中,本身就会把木材当中的缺陷去除, 所以它的性能比较均匀。可以实现小材大用,劣材的优用。这个是常见工程的木种类。这个是生产工艺,从原木进行距锯材,干燥以后可以胶合。


    我今天讲的并不是轻型,可能是重型,它有大框的特点,它可以现场拼装,所以它的周期速度是比较快的。和钢结构相比的话,它的耐用 性是好于钢结构的。通过木材的使用,就可以体现出社会的环保和节能效应的重视。我记得有一位意大利的教授到我们学校访问,他讲过一句话,我觉得很对他说 “不是把森林圈起来就是保护森林,而是把森林利用起来才是保护森林”。


    在桥梁上面可以在工厂里面我预制好的桥梁,然后到现场拼装,甚至假设在桥台上就可以了,在美国和欧洲有很多的桥梁都是采用的。休闲中心都可以通过木 材充分实现建筑师的想法,游泳馆有腐蚀的结果,采用就比钢结构更有优势。木材具有天然的特性。另外像一些公共建筑、体育馆、看台。


    这个是美国的体育馆,目前是世界上最多的木材建筑,这个是上面的跨度,这个是它里面的比赛、展览、观众席的布置方式,还是用了非常多的。也有优越的 特性,教堂里用得比较多,这个是德国开世博会的一个标志性的建筑。


    下面我介绍一下我们南京工业大学工程研究所做的一些事情,我们这个研究所还是定位在大框,公共建筑为主要的研发对象。不是一般的小别墅轻木的 结构,主要也是错位发展。瞄准公共建筑,桥梁景观等方面的体现。


    为了使农民增收,科技部有一些要求,我们同时也重视国内的开发和利用。现在也以科学研发为主,也具备生产的能力,希望能成为国内最具建设影响的研发基地。


    从目前的研究还是非常早的,我们的刘校长在2000年左右就开始了,2002年的时候承担了国家973的基础研究。另外国家科研基金,国家科技资深结构有 相当多的关于方面的题目。


    研究所研究的领域主要是关于绿色节能这块,的整个体系的研究,我原来是做抗震的,所以对抗震,防火,耐久性的连接技术上开展了一系列的研究。目前我 们有教授两个,副教授有四个,研究生大概有四十几个,都在进行着的研究,获得的专利有10多项。研究中心是在我们学校,主要是设计,研究、设备、简 化以及节能减排的主题。


    这个是我们的实验室,这是一些实验的设备,我就不详细讲了。这是我们开展的一些科研实验,有连接的拉升实验,木柱的压缩实验,这种是木量的实验。


    前一段时间开展了连接的系列研究,采用的连接技术和传统的结构是不一样的,现在的主要采用螺栓研究,有木和木的连接,钢夹板的,钢铁板 的。这个是钢铁板的梁柱节点实验。这个是柱脚的实验。这个是我们一位学生做的框架实验,有传统的协成框架,也有胶合的框架实验。还有一些构建的实验,加工 上面具有全套的加工,虽然不是很大,但也是很全的,我们也可以生产一些产品,我们做了木材的改性,墙板的研发。


    在胶合木梁的增强技术方面,我们做了一些研究,比如说在木梁的受拉区在胶合当中配置了缩拉器。钢筋埋在木槽以后,木条封闭,最终的结果能够提高 20%-50%木梁的性能。这个是木质的墙体。也具备工程检测的支持,这个是认证证书


    上海世博会瑞典馆当时请我们做了的检测。对于古建方面我们也做了一些鉴定和加固的工作,这个是南京六合的单位,这个是六合文庙。我们做的时候还是一 个实验小学,这个学校已经接近200年了,木材的开裂都非常严重。当时在维修的过程当中提出用加固的方式,可以不落架维修,只要揭瓦就可以了。


    工程实践方面,我们参与了一些的工程,比如第一个是杭州香积寺,总的方量接近一万方,这个是它的大雄宝殿的效果图。应建筑师的要求,我们对结构进行 了分析,它采用的结构形式跟普通庙宇的结构形式不一样,像这个地方看得出来,它中间是没有任何柱子的,普通的庙中间有两排柱子是不一样的。对藏经阁也进行 了分析,我们对它的稳定性以及总体的结构受力方面的分析。这个是建筑过程中的样子,这个是建设完成以后的样子。这个图片就看得更清楚一点,这个是藏经阁。


    我们自己也做了一座桥,这个是做桥的过程,这个桥是九米宽,3.5米宽加了两个局限性的大梁,黑颜色的是防腐。


    在南京佛手湖有一个国际建筑艺术实践展,这个由墨西哥的建筑师设计的,它是在水面上的房子,这是他当时画的几张正图,中间的房间室的面积不是很大,中间都 是夹板,这边还有阳光板,这个是侧立面,每一个木的坡度都是不一样的。我们进行了结构的设计以及构建的设计,还有构建的加工,这是柱子的加工。接近水面 0.5以下都是采用混凝土的吨柱,上面就采用木柱,这个是木柱连好的样子,安装好以后是这个样子,每一根的样子都是不一样。这个是盖好的样子,建筑师希望 的效果是像条金鱼一样卧在水面上。


    我们在苏州的景区,我们建了一个木桶桥的项目,这个是景观设计要求的,河的宽度是60米,由于景区交通的要求,所以这个桥的跨度达到了75米,这个是原来 景观公司画的图,这个是技术参数。根据这个结构,我们考虑到木材的的结构,备选的方案,我们想了几种方案,这个是包骨的方案,主要是想减小推力,苏州地区 的软土不能有太多的推力。我们采用这种一跨的弓形,也有领导说太单调了,也采用行架。最终的实施方案是这样的方案。


    这个是截面的情况,下层是340到1.2米的形状,这个计算的过程我就不详细讲了,通过分析,采用是完全能够满足应用状况的,应用比较大的是在半跨 的力度比较大的。半跨竖向变化的情况。另外一个像柬埔寨的踩踏事件一样,人在桥梁上走会引起晃度的,虽然桥是安全的,但是会给人的不安全感,这个人的振动 是非常重视的,这个是桥梁水平方向的振形。人的振动按照我们国家的规范以及国际上的规范,都进行了演算,我们国家的设计规范要求大于3就行了,欧洲觉得光 考虑到3是不一样的,这个是我们根据SO107进行演算的过程。如果是连续人流,按照同频行动的话,这个桥的振动是不能够满足要求的,所以我们采用PNP 减振。


    这个是香山工访展览厅的建筑,它是一个非物质遗产,后来采用一跨过去的展厅,这个是售楼处,卖完以后做展示厅,这是一层平面,二层平面,我们不详细看了。


    这个是木室门架,我们设计完以后的加工情况,采取一次成形的情况,像一个L型的门架的系统,这个是上个月做好的。这个是前几天我到苏州现场去,他们已经把 它竖起来了,这个图是另外一个角度。


    我们学校现在开始介入到的设计和研究方面,如果大家有什么方面的需求,欢迎到我们学校参观指导,我的报告就到这里,谢谢大家。








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