3D打印趙州橋

據(jù)河北工業(yè)大學(xué)消息，13日下午，裝配式混凝土3D打印趙州橋落成典禮在該校北辰校區(qū)舉行。該項(xiàng)目由河北工業(yè)大學(xué)副校長(zhǎng)兼土木與交通學(xué)院院長(zhǎng)馬國(guó)偉帶領(lǐng)其研究團(tuán)隊(duì)完成。

矗立在河北工業(yè)大學(xué)北辰校區(qū)的裝配式混凝土3D打印趙州橋

3D打印趙州橋的建成對(duì)于我國(guó)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)綠色化、工業(yè)化、智能化發(fā)展具有重要意義。

趙州橋位于河北省趙縣，距今已有1400多年的歷史，是世界上現(xiàn)存最早、保存最好的一座弧形單孔敞肩型石拱橋。無論從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還是施工建造、造型美學(xué)方面，趙州橋?qū)ΜF(xiàn)代橋梁的科學(xué)設(shè)計(jì)以及合理施工均具有指導(dǎo)意義。

據(jù)介紹，3D打印趙州橋按照趙州橋1：2縮尺打印后現(xiàn)場(chǎng)裝配式組裝。混凝土材料為獨(dú)家特殊配制，3D打印水泥基機(jī)械設(shè)備自主開發(fā)設(shè)計(jì)，還綜合考慮了各項(xiàng)橋梁常規(guī)設(shè)計(jì)中的荷載因素，安全系數(shù)高。橋欄桿整體形態(tài)設(shè)計(jì)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(shí)欄板嵌入了1903、1912、1929、1952、1995、2019等年份的字樣，寓意河北工業(yè)大學(xué)建校116年的歷程。

馬國(guó)偉介紹，相比傳統(tǒng)的施工建造，3D 打印是提供無需模板與支撐，節(jié)省約1/3的建筑材料和2/3的人工，高度自動(dòng)化的打印過程可大大提高建造效率。該技術(shù)不因結(jié)構(gòu)的幾何復(fù)雜程度而增加成本，也可大大減少對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的污染;3D打印橋梁過程中，內(nèi)嵌了許多傳感器，用于24小時(shí)對(duì)橋梁進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)受力等問題并予以排除。

“3D打印作為一項(xiàng)新興技術(shù)，是一種全新的顛覆傳統(tǒng)的建造模式。”馬國(guó)偉在典禮上指出，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(jīng)驗(yàn)，引入BIM虛擬仿真技術(shù)、現(xiàn)代化智能監(jiān)測(cè)手段，采用模塊化打印技術(shù)，對(duì)節(jié)點(diǎn)裝配形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行裝配式建造，為傳統(tǒng)橋梁賦予現(xiàn)代氣息，充分實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)新型化、材料功能化、施工虛擬化、裝配模塊化和監(jiān)測(cè)智能化，是學(xué)校將綠色智慧建造理念成功運(yùn)用于產(chǎn)學(xué)研道路上邁出的重要一步。

3D打印趙州橋典禮前夕，在由河北工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)聯(lián)合主辦的第二屆“建筑3D打印”國(guó)際會(huì)議開幕式上，來自美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、新西蘭、澳大利亞、荷蘭、中國(guó)等15余個(gè)國(guó)家和地區(qū)的200余名學(xué)者，共同圍繞建筑 3D 打印在新材料、新結(jié)構(gòu)、新裝備、新工藝等方面創(chuàng)新發(fā)展進(jìn)行了深入研討。

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