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河北工業大學3D打印出趙州橋

2019年10月21日 13:56來源:未知手機版

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2019年10月16日 10:41:55
來源:長城網

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長城網訊(記者龐曉菲)說起趙州橋,大家并不陌生。它是世界上現存最早、保存最好的一座弧形單孔敞肩型石拱橋,在世界橋梁史上占據著非常重要的地位。當有著1400多年歷史的古韻橋梁遇到現代的3D打印,會觸碰出怎樣的火花?10月13日下午,由河北工業大學副校長兼土木與交通學院院長馬國偉帶領其研究團隊完成的裝配式3D打印趙州橋在河北工業大學北辰校區落成。河北工業大學黨委副書記、校長韓旭教授及來自10個國家和地區的150余名學者出席落成典禮。

典禮現場。

典禮現場。

馬國偉表示,3D打印作為一項新興技術,是一種全新的顛覆傳統的建造模式。裝配式混凝土3D打印趙州橋借鑒已建成3D打印建筑的建造經驗,引入BIM虛擬仿真技術、現代化智能監測手段,采用模塊化打印技術,對節點裝配形式進行優化設計,在現場直接進行裝配式建造,為傳統橋梁賦予現代氣息,充分實現設計新型化、材料功能化、施工虛擬化、裝配模塊化和監測智能化,是該校將綠色智慧建造理念成功運用于產學研道路上邁出的重要一步。

混凝土3D打印是個啥?

混凝土3D打印是一種將水泥基復合材料逐層堆疊的新型增材制造技術,因其無模化、自動化、快速化和靈活化的建造優勢在建筑、橋梁、基礎設施等領域迅速興起,并表現出巨大發展潛力。3D打印是無模快速建造過程,可以在沒有模板支撐的前提下,自由靈活的快速建造異型混凝土結構和建筑,設計方案更加自由靈動,可以利用打印中的特殊紋理賦予建筑特殊表皮,同時還可以運用于古建筑保護中,精準恢復古建筑的殘損、遺失部分。橋欄桿整體形態設計迎合了趙州橋孔洞曲線,橋面與欄板加入桃花元素,寓意桃李滿天下,同時欄板嵌入了1903、1912、1929、1952、1995、2019等年份的字樣,寓意學校建校116年的發展。

3D打印趙州橋在河北工業大學北辰校區落成。

與傳統建造技術相比有什么不同?

相比傳統的施工建造,3D打印是提供無需模板與支撐,節省約1/3的建筑材料和2/3的人工,高度自動化的打印過程可大大提高建造效率,也不因結構的幾何復雜程度而增加成本;可大大減少對現場環境的污染,是推動裝配式建筑與智能建造發展的革新技術;3D打印橋梁過程中,內嵌了許多傳感器,用于24小時對橋梁進行健康監測,可及時發現受力等問題并予以排除,保證安全第一的同時,也體現了智能化集成。

據了解,這項劃時代的工作推進了智能建造關鍵技術的長足發展,對我國建筑行業實現綠色化、工業化、智能化具有劃時代的意義。

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