L’application et le développement de la structure en acier ne dépendent pas seulement de ses propres caractéristiques, mais sont également limités par le développement de l’économie nationale. Longtemps après la Fondation de la République populaire de Chine, en raison de la limitation de la production d’acier, les structures en acier ont été limitées à l’utilisation dans des projets de grande envergure que d’autres structures ne pouvaient pas remplacer, ce qui a influencé le développement de la structure en acier dans une certaine mesure. La production d’acier de la Chine a atteint 100 millions de tonnes en 1996 et un record de 220 millions de tonnes en 2003. Changer progressivement la situation de l’offre excédentaire d’acier. La politique de la Chine en matière de technologie de construction en acier est également passée de « limitation de l’utilisation» à « Promotion active et rationnelle de l’application». Avec l’application généralisée de la structure en acier, la science et la technologie de l’ingénierie de la structure en acier seront encore améliorées.
- Développement des aciers haute performance
La caractéristique distinctive de la structure en acier est sa haute résistance, ce qui la rend particulièrement adaptée aux grandes portées et aux charges importantes. L’utilisation d’acier à haute résistance permet de mieux tirer parti des avantages de la structure en acier. Pour assurer la plasticité, la ténacité et la soudabilité nécessaires, les aciers à haute résistance utilisés dans les structures en acier sont généralement des aciers faiblement alliés. En ce qui concerne les ponts en acier, la limite d’élasticité actuellement adoptée par la Chine est
16mnq est déjà commun, Nanjing Yangtze Bridge utilise cet acier pour économiser 15% d’acier par rapport à 16q. Le point de soumission atteint 420
Le pont Baihe de la ligne de chemin de fer keizeng a adopté 15mnvnqc (q420qd) dès 1977, économisant plus de 10% d’acier par rapport à 16mnq. Les deux aciers faiblement alliés mentionnés ci – dessus ont été officiellement inclus dans le Code de conception de la structure des ponts ferroviaires. La limite d’élasticité maximale recommandée pour l’acier dans le Code de conception de la structure en acier a également atteint 420
L’acier à haute résistance se développe rapidement à l’étranger, le Japon, les États – Unis, la Russie et d’autres pays ont fixé leur limite d’élasticité à 700
Les aciers ci – dessus sont énumérés dans les spécifications.
Le développement de l’acier résistant à la corrosion a également reçu beaucoup d’attention. L’acier résistant aux intempéries a été utilisé dans la construction d’ouvrages côtiers et de structures de pont aux États – Unis, au Japon et dans d’autres pays. Certaines entreprises développent des aciers réfractaires qui conservent une résistance supérieure aux 2 / 3 de la température ambiante, même lorsqu’ils sont chauffés à 600 ° c. En outre, l’acier à lettrage à large bord d’aile (également connu sous le nom d’acier en forme de h), le tube d’acier carré, la tôle d’acier profilée, l’acier à paroi mince plié à froid, etc. peuvent utiliser efficacement l’efficacité de l’acier, obtenir de bons avantages économiques et avoir de vastes perspectives de développement.
- Recherche et amélioration de la théorie computationnelle
La spécification de conception de structure en acier actuelle de notre pays utilise une conception d’état limite basée sur la théorie des probabilités, qui est le résultat de nombreuses études théoriques et analyses expérimentales, mais il reste encore beaucoup de questions à étudier et à améliorer, et beaucoup de travail à accomplir. Par example, une analyse statistique des défauts géométriques, de la répartition des contraintes résiduelles dans les pièces et structures réelles et de l’influence des défauts et des contraintes résiduelles sur l’état de portance limite; La capacité portante limite de l’organe sous pression et ses facteurs d’influence; L’état limite de la structure et des composants sous des charges répétitives et dynamiques; L’utilisation plastique de l’acier et la résistance après le flambage des éléments en tôle, en tenant compte de l’analyse inélastique du deuxième ordre de la hauteur globale du cadre en acier, etc. plus la connaissance des propriétés réelles des éléments et de la structure est approfondie, plus les résultats des calculs reflètent fidèlement la situation réelle, ce qui permet de tirer pleinement parti du rôle de l’acier et d’assurer la sécurité de la structure.
- Innovation structurelle
Les progrès de la théorie du calcul et des méthodes de calcul, ainsi que l’émergence de nouveaux matériaux et procédés, ont créé les conditions pour l’innovation sous forme de structures en acier.
L’ordinateur est capable de calculer rapidement les résultats de structures très complexes, ce qui conduit à une généralisation rapide et à l’application de structures spatiales telles que des structures en treillis avec plusieurs membres et un degré élevé d’incertitude; L’étude de la théorie computationnelle et l’application de fils d’acier à haute résistance permettent l’application de structures suspendues à grande portée et de structures à haubans aux ponts et aux travaux de construction; La structure en acier précontraint est également un nouveau type de structure, dont la forme principale est l’ajout de certains composants en acier à haute résistance sur la base de la structure en acier générale et l’application d’une précontrainte à la structure. Son essence est de remplacer certains aciers ordinaires par des aciers à haute résistance pour économiser du matériel; Les structures combinées en acier et en béton peuvent tirer pleinement parti des avantages du matériau. La structure en béton tubulaire en acier remplie de tuyaux en acier a été appliquée aux ponts et aux colonnes d’usine, ce qui en fait une nouvelle structure prometteuse.
Une autre forme d’innovation structurelle est l’intégration de différents types de structure de contrainte tels que les poutres, les arches, les câbles suspendus et d’autres dans la même structure, comme le pont du Yangtze du Jiujiang, le pont du Yangtze du Tianxingzhou de Wuhan, le complexe sportif de la banlieue nord de Pékin, le complexe aquatique d’ayouncun, le gymnase national de Pékin, etc.
Avec le développement des boulons à haute résistance et de la technologie de soudage, les structures rivetées ont été remplacées par des structures boulonnées ou entièrement soudées. La connexion de boulon à haute résistance a été largement utilisée dans la structure en acier d’usine, la structure du mât de tour et la structure de grille. La poutre de raidissement de boîte du pont de la rivière Xiling Yangtze adopte une structure soudée complète, et la poutre du pont de la rivière jaune Sunkou adopte une nouvelle forme de joint soudé intégral et d’épissage externe de joint.
L’étude de la structure en acier des immeubles de grande hauteur est également un aspect important. Au cours des dernières années, la Chine a construit un certain nombre de bâtiments de grande hauteur, tels que le bâtiment principal de la place internationale Shimao (333 mètres), le bâtiment international de l’empereur Nanning (276 mètres), le bâtiment du Centre Jingguang (208 mètres), la succursale de l’hôtel Jinjiang (153 mètres), le bâtiment du Centre de développement de Shenzhen (165 mètres), etc.
- Applications pour optimiser la conception
L’objectif d’une conception optimisée est de minimiser la quantité d’acier utilisée ou le coût de la structure en acier. Pour ce faire, il est nécessaire de choisir une forme de structure optimisée et de déterminer les dimensions de section optimisées. La conception optimisée est devenue possible et a évolué grâce à l’utilisation généralisée des ordinateurs. À l’heure actuelle, la conception optimisée a été appliquée à la conception de ponts, de poutres de grue et d’autres structures en acier, obtenant des avantages économiques significatifs.
- Études techniques de fabrication et de construction
Afin d’assurer la qualité de la structure en acier, d’améliorer l’efficacité de la production, de raccourcir encore le cycle de construction, de réduire les coûts, de poursuivre la recherche et l’amélioration du processus de fabrication et de la technologie d’installation et de montage; Pour les produits de grandes quantités, la normalisation et la sérialisation peuvent être réalisées progressivement.
Sources：https://zhuanlan.zhihu.com/p/436405293
