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体系结构

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体系结构范文第1篇

【关键词】中国古代货币/货币体系/结构变化

【正文】

六、重建货币体系的尝试

"钱荒"产生了不利影响,引起了重视,唐政府采取了多种措施,包括"会昌灭佛",以图解决,但由于商品经济发展势头不减,而铜钱的铸造不仅没有相应增加,反而有所减少,流通中货币不足的问题没有解决,而且经历了唐末五代的混乱,延续到了宋代。

唐中叶行两税之后,尽管在以后的两个世纪中战争和动乱成为了主调,但在富于弹性的土地私有制作用下,经济仍保持了蓬勃向上的势头,商品流通日益兴盛,流通中商品价值总额持续增加,相应的货币体系的建立是必要和必然的,在唐末五代期间,货币发展演变的情况,表明了对货币体系的需求。

货币体系的结构是价值较高的金属成为货币,价值较低的金属成为辅币,彼此相权,共同起交换媒介的作用。应该说明,这里所说的金属价值的高低是相对而言并非绝对所指,判断和决定金属的价值需要一个标准一个基点。自黄金退出货币行列之后,铜钱长期在货币行列中充任主角,有时甚至是唯一的金属货币。唐中叶后绢帛也逐渐退出了,铜钱更是唱了独角戏。在这种情况下要重建货币体系,其依据金属价值高低的结构变化的基点自然是铜钱。

货币体系的建立需要价值不等的两种以上货币相权,而金属价值的高低是相对的而不是绝对的。对于唐中叶后货币体系结构变化的基点铜钱来说,在金属行列中,有价值高于它的金和银,也有价值低于它的铁、锡、铅,货币体系的结构变化就以铜钱为基点,按金属价值高低,向两边展开。如果黄金和白银加入货币体系,就作为价值较高的金属充任"货币"以和价值较低的作为"辅币"的铜钱相权;如果加入货币体系的是铁、锡、铜,那么这些金属就因价值较低而充任"辅币"以和价值较高的作为"货币"的铜钱相权。唐中叶以后货币体系重建尝试的演变发展,就是这样运动的。

严格说,长期以来,黄金白银这些贵金属并没有完全离开货币行列,在两汉、魏晋南北朝时期都有金银的货币职能记载。这里所说的黄金退出货币行列,是指从数量上说黄金已起不了曾经起过的在货币体系中"货币"的作用了。到唐代,在较长时期里,法令没有承认金银的货币地位,直到"钱荒"已较严重的元和元年(公元806年),宪宗诏书中还有:"银者无益于生人"〔28〕的字样。但是,政权的力量并不能完全控制经济,控制贷币。就象不能阻止绢帛退出货币行列还原为普通商品一样,政府法令也没有能够阻止金银进入货币行列发挥货币职能。"货币天然是金银",金银在唐、五代、宋时期的一些场合表现为货币贮藏和支付手段,而且时间越往后推移这种情况越多。贵金属金银以十足货币的身份加入货币体系,〔29〕因其价值较高而作为"货币"以和作为"辅币"的铜钱相权。

除了金银这样的贵金属加入货币体系和辅币铜钱相权以外,还有价值低于铜的其他金属,如铁、锡、铅加入货币体系和铜钱相权。铁加入货币行列较早,南朝萧梁时就铸行过铁钱。〔30〕唐代魏博镇管内亦铸行过铁钱。〔31〕锡钱亦在唐朝前期出现过。〔32〕两税法后,随着流通中商品价值总额增加,社会经济对货币的需求也日益旺盛。货币行列中的铁锡铜钱也增多了,是时,经济较繁荣的"江淮多铅锡钱",河东一带也有锡钱出现。〔33〕据两唐书食货志所载,唐政府曾用严刑峻法禁止铅锡钱的铸造和流通,但收效并不明显。到五代十国,割据者们为解决管内货币不足的问题,不但不禁止铁、锡、铅钱的流通,反而由官方铸造发行。楚王马殷曾铸行铅、锡、铁钱,其中铅钱十文当铜钱一文,锡钱则一百文当铜钱一文。〔34〕割据闽的王审知父子也大量铸行铅、铁钱〔35〕南汉铸铜、铁、铅钱,其中铅钱十文当铜钱一文。〔36〕南唐铸行铜、铁钱,开始铜铁钱等价并行流通,结果不久铜钱就被铁钱逐出国境,于是南唐政府正式规定铜钱一文当铁钱十文,货币从而得到稳定。〔37〕后蜀政权也铸行铁钱,与铜钱兼行。〔38〕从史实可以看出,加入货币行列的铁锡铅钱和铜钱的比价一般是十文或一百文比一,铁锡铅钱是"轻币",起"辅币"作用,铜钱则相对较重,成为"货币"。价值较高的金属铜钱和价值较低的铁锡铅钱构成一种新的货币体系。

以铜钱为基点,货币体系的重建就这样向两边展开了。但是到了北宋,稳定的货币体系仍然没有能够建立起来,其原因是数量问题。建立货币体系,需要适当的金属供给量,对于贵金属金银来说,唐中叶以后的相当一段时间其数量失之于少,对于贱金属铁锡铅来说其供给数量始终失之于多。唐中叶以后经济持续发展,需要不断增大货币供应量,但贵金属数量却没有相应增加,因数量下降而退出货币体系的黄金自不必道,东汉以后的史实说明了这一点。拿白银来说,唐宪宗元和初每年银矿课额仅为一万二千两,到宣宗时因银治有所恢复,课额较元和初翻了一番多,但也仅为二万五千两。〔39〕"货币天然是金银",如果贵金属金银有足够的适当的供应量,稳定的由贵金属金银和贱金属铜钱构成的货币体系是能够建立起来的,只是因为金银数量不足,这种合理的稳定的货币体系无法建立起来。铜并非贵金属,但和铁锡铅相比,还是算价值较高的,中国自古就有"美金以铸剑戟,试诸犬马,恶金以铸鉏、夷、斤、斫,试诸壤土。"〔40〕的说法,"美金"指铜,"恶金"指铁,这里的美恶标准也包括了价值高低,作为"恶金"的铁被直接用于农业劳动,每一个农业家庭都用得上,用得起,数量是相当大的。把每一个农业家庭都用得起的铁以很细小的形状加入货币行列,其供应数量必然远远大于铜,铅锡的价值在古代也低于铜。就内部结构说,价值较低的金属铁、锡、铅成为"辅币",价值较高的金属铜成为"货币",二者彼此相权,共同构成货币体系,理论上是成立的。但是作为交换媒介,货币存在一个和商品的比价问题,币轻而物重,币重而物轻,和货币体系外部的商品比,铁锡铅钱的比价就相当低了。这种情况,造成了很大困难。五代十国时期由于铁锡铅钱由官府发行,流通界低值贱金属辅币骤增,本来铜钱主要就是用于小额交易的,涌入流通界价值远低于铜的铁、锡、铅等低值贱金属铸币已没有更细碎的交换与之相适宜,于是在实际流通交换中就出现了交换媒介过多过重,不便携带的局面。如在宋代主要铁钱区四川:"川界用铁钱,小钱每十贯重六十五斤,折大钱一贯重十二斤。街市买卖,至三五贯文,即难以携持。"〔41〕如果宋政府能够完全有效地控制经济,控制交换媒介,供给数量大的铁锡铅钱还是可以被控制在一个适当的程度上,这些低值贱金属就能够在货币体系中起到辅币作用,有效地用于日常小额细碎交易,北宋政府把川蜀划为铁钱区就有这样的用意。但事实上政府并不能完全左右货币,拿川蜀铁钱区来说,铜钱总是冲破封锁进入四川和铁钱相权,川蜀一带铁钱和铜钱的比价一般维持在一比十左右,铁钱的购买力总是很低,不得不用大数量完成交换,一匹罗的交易并不算大,却需用到两万枚铁钱,重达一百三十斤,〔42〕这怎么说也是不方便的。这样,由于铁锡铅钱供给量过大,在作为商品交换媒介时比价太低,理论上能够成立的铜钱和铁锡铅钱相权构成的货币体系实际上难以适应日益发展的商品经济,无法运转。

重建货币体系的尝试,即以铜钱为基点向贵金属和低值贱金属两极的运动没有成功。在两税法颁行后的两个多世纪里,建立稳定而完整的,能够适应日益发展的商品经济的货币体系的目的因金属供应数量的不合适而未能达到。但货币体系的重建是商品经济发展的必然,到北宋,纸币出现,缓解了这个问题。

七、纸币与货币体系

纸币肇始于唐之飞钱,形成于北宋时的交子,以后南宋、金、元、明均有所发展。一般认为商品经济发展,交换日趋发达是纸币产生的根本原因,此确为不替之论。但我们还可以以货币体系发展演变的角度观察,以期对宋、金、元、明时期以纸币为主要内容的货币运动有更明晰的了解。

纸币主要是用来代替大数额贱金属铸币的,这一点,在纸币的最早雏形"飞钱"与铜钱的关系中就可以看出。唐后期出现的用于汇兑的飞钱,是钱荒的产物。当时因流通中货币不足,政府颁行禁铜出境的法令,各地效尤之,纷纷划地为牢,富商大贾采用汇兑方式以避之。"时商贾至京师,委钱诸道进奏院及诸军、诸使富家,以轻装趋四方,合券乃取之,号飞钱''''"。〔43〕分析一下这段记载。能到较远的"京帅"、"四方"做生意的商贾,资金肯定不少,他们把大数量的钱(当然是指铜钱)委于诸道进奏院及富家后方"轻装趋四方",如果钱少,用不着取"飞钱"便已经"轻装"。这说明自起始飞钱就和大数额货币有关。从宋代交子的面额可以更清楚地看出纸币是用来代替大数额货币的。

交子产生前最直接原因是体大值低的铁钱给交易带来不便。自宋仁宗天圣元年(公元1023年)交子改由官办后,交子的面额有所规定。起初交子的面额还是临时填写,有一定等级,自一贯至十贯;宝元二年(公元1039年)改为十贯和五贯两种,并规定发行额中,八成是十贯的,两成是五贯的。到神宗熙宁元年(公元1068年),又改为一贯和五百文两种,六成为一贯的,四成为五百文的。〔44〕交子面额大的达十贯,小的也有五百文,没有数文、数十文面额的。这表明,蜀地交子是用来代替大数额铁钱的,作较大数额交易之用,并没有代替小数额铁钱。细碎的日常交易,仍然由铁钱充任。从货币体系的结构角度看,交子代替了应由较高价值金属充任的"货币",而铁钱则是作为价值较低的金属用作"辅币"。

不仅交子如此,南宋和金的纸币也是大面值的。如会子,最初以一贯为一会,孝宗隆兴元年(公元1163年)增发了五百文、三百文、二百文三种。〔45〕孝宗时会子价值较稳定,零星小额交易,用的是贱金属铸币。南宋的一些地方性纸币也属于这种情况,如始用于湖北路,后通行于湖广的湖会分一贯和五百文二等;流通于兴元府(今陕西汉中)的铁钱会子,分三百文、二百文、一百文三等;用于两淮的淮交面额分四等,和会子相同。金朝发行交钞,分大钞小钞两类,和辽、宋旧钱及后来金自己发行的铜钱并行。金的大钞分一贯、二贯、三贯、五贯、十贯五种;小钞分一百文、二百文、三百文、五百文、七百文五种。这些,都说明了纸币是用来代替大数额货币的,用于大数额交易,纸币在货币体系中起到应由较高价值金属充任的"货币"的作用。宋金在发行纸币的同时都有铜铁等价值较低的金属铸币与之并行,铜铁等铸币起"辅币"作用。纸币和贱金属铸币共同构成货币体系。

元代的纸币有二贯、一贯、五百文、三百文、二百文、一百文面额的,这和宋金纸巾面额大体一致。元代纸币面额和宋金不一致的是发行了五十文、三十文、二十文、上文的小钞,甚至发行过五文、三文、二文的厘钞,这些小面额的纸币,自然是用于小额细碎文易。考虑到元代使用纸币的程度很高,其主要币制中统钞、至元钞都是纯纸币,这种安排是必然而合理的。元代的这种纯纸币结构,使人基本上无法看出货币体系,因为这样的货币结构,表明所有金属,不管价值高低,都从交换媒介行列中退出了。

最能说明纸币在货币体系中地位、作用的是大明宝钞。洪武八年(公元1375年),明政府开始发行"大明宝钞",钞面以钱文计,分一贯、五百文、四百文、三百文、一百文六等。洪武二十二年(公元1389年)曾加印过五十文至十文的小钞。洪武十年(公元1377年)复设行钞时罢废的宝泉局,铸小钱与钞兼行,并具体规定百文以下的交易支付专用铜钱。〔46〕洪武十年所作的钱钞兼行规定是宋代以来最完善的钱钞结构。从大明宝钞制的具体规定来看,纸币在由钱钞构成的货币体系中充任的是"货币",而铜钱则担任"铺币"的角色。这里需要说明,从洪武八年实行钞法,停止铸钱以后,直至孝宗弘治中的约一百二十年间,一直很少铸钱,〔47〕洪武二十二年加印的小钞,是针对这种情况而采取的措施,有回复到纯纸币的趋向。

根据上述,如果说萌芽于唐,形成于宋的古代纸币在货币体系中的地位,作用一开始还不那么明朗,那么清晰的话,那么发展到明代的大明宝钞制度所作的钱钞兼行,百文以下的交易支付专用铜钱的具体规定就明确了纸币在新形成的由钱钞构成的货币体系中的地位和作用。关于这一点,我们还可以从纸币和贵金属的关联中进一步证实。

纸币是金属货币的象征和代表,而用作货币的金属又因其价值大小有贵贱之分。我们知道,贱金属辅币和贵金属货币之间有相权关系,小数额贵金属等于大数额的贱金属铸币,这样,主要用于代赞大数额贱金属铸币的纸币自然会与贵金属相关联,这在历朝历代的一些规定中可以看出。北宋时因四川是铁钱区,交子的面额单位和实际使用只能直接表现为铁钱。南宋会子虽然没有明确规定和白银的比价,但孝宗时一再用银、钱回收会子以保持其价值,说明纸币和贵金属白银有内在的联系,虽然会子的面值单位是钱而不是银。纸币制度在金朝有较大发展,这一情况也表现在纸币和贵金属的关系上。据《金史·食货志》所载,金行的几种纸币已直接和白银联系,金宣宗兴定元年(公元1217年)发行"贞祜通宝",规定"通宝"四贯,值白银一两;元光元年(公元1222年)发行"兴定宝泉",二贯当白银一两;金灭亡前数月发行的"天兴宝会",面额已经完全以银计,分一钱到四钱共四等。金朝交钞和贵金属白银的直接联系还只体现在后期发行的几种纸币上,元朝的纸币则一开始就和贵金属联系,如"中统元宝交钞",以丝为本钱,以两为单位,丝钞二两值白银一两;"中统元宝钞"二贯等于白银一两,十五贯易赤金一两(后改为二十贯易赤金一两);武宗至大三年(公元1310年)发行"至大银钞",更直接地规定了纸币与白银之间的直接联系,面额均以银两计,自二两至二厘共定为十三等,同时铸造铜钱并行流通。〔48〕明代大明宝钞制规定,钞面以钱文计,钞一贯等于银一两,四贯等于金一两。〔49〕以上史实,说明随着纸币制度的发展和不断完善,纸币和贵金属的联系日益紧密,纸币日益表现为贵金属的价值符号。

既然纸币主要是用来代替大数额贱金属铸币,进而和贵金屈货币相联系,那么很自然纸币就能够代替贵金属"货币"和贱金属"辅币"相权,共同构成货币体系,事实上纸币产生后的货币体系就是这种结构。从形式上看,由铜铁等贱金属铸币和纸币构成的货币体系是完整的,从理论上看也是合乎规律S的。如果纸币和它所代表的大数额贱金属铸币以及贵金属之间的比价能够按规定保持得住的话,那么纸币作为"货币"同用为"辅币"的铜铁等贱金属铸币构成的货币体系也就能够稳定下来,从事实角度看这种新结构的货币体系也就证明能够成立。但是,纸币只是金属货币的象征,"相对没有价值的东西,如纸,可以作为金货币的象征发生作用。"〔50〕纸币作为宋、金、元、明的主要交换手段,受到自身规律的制约。事实上自宋至明,历朝历代的各种纸币制度无一例外地在膨胀中崩溃,钱钞构成的货币体系也随之瓦解。这种情况,给这一段时期的货币流通带来新的波动。

马克思指出:"在(纸币这种)价值符号的流通中,实际货币流通的一切规律都反着表现出来了,颠倒过来了。金因为有价值才流通,而纸币却因为流通才有价值。已知商品的交换价值,流通的金量决定于金自己的价值,而纸票的价值却决定于流通的纸票的数量。"〔51〕在掌掘纸币发行权的政府把纸币发行量控制在一个合理的,和市场需要相适应的量上时,纸币价值是稳定的,由钱钞构成的货币体系从而能够存在下去。历史上这种情况还是有的,如南宋孝宗至宁宗的数十年间,会子价格大体保持稳定;〔52〕元中统钞初发行时的近二十年"钞法无少低昂"。〔53〕但这种情况毕竟太少。"钱之弊在于伪,钞之弊在于多。"〔54〕由于纸币相对没有价值,"以无用为有用",〔55〕超量发行是解决短期财政危机立竿见影的有效方法。总的说来,纸币是无法按市场实际需要量发行的,纸币因膨胀而崩溃在所难免。如果说北宋和西夏的战争是四川交子膨胀的原因之一;蒙古骑兵南下促使金交钞、南宋会子迅速崩溃:而执政不得人是元代纸币制度短期内瓦解的主要因素的话,那么大明宝钞制度则是在明初相对平静的政治、经济、社会、军事环境中因纸币膨胀而很快解体。实践证明,新的,由纸币以贵金属价值符号身份充任"货币"以和铜铁等贱金属"辅币"构成的货币体系无法长期稳定,常因纸币的瓦解崩溃而解体,货币体系的结构问题没有得到有效的根本解决。

但在自宋代纸币产生至明中叶开银禁的四百多年中,纸币毕竟作为大数额贱金属铸币以及贵金属的代表在相当程度上缓解了商品经济持续发展所造成的对货币的需求压力。当然,纸币带来了新的波动.形成对政治、经济、社会的新的冲击。纸币是金属货币的象征和代用品,从纸币名称的演变中也可以看出其与金属的关系。纸币唐代称"飞钱",北宋称"交子"、"川引",南宋称"关子"、"会子",金始用"交钞"之名,元代省"交"用"钞",明因之,"钞"字最终成为纸币的定称,沿袭至今。"钞"字原只有掠夺和誊写的含义,用作货币名自纸币始,而且成为专门用字,原有的掠夺、誊写之义渐渐湮灭。从"钞"字的结构看,从"金"从"少",形象地表明,因"金"过"少",纸币才代表金属加入货币行列。

经过由宋至明的四百多年实践,稳定的货币体系没有形成,一旦纸币膨胀,由纸币和贱金属铸币构成的货币体系便告瓦解,并给货币本身和相应的政治、经济、社会带来波动。然而商品经济仍在发展,流通中商品价值总额日益增加,货币受到的需求压力有增无减,建立稳定的货币体系的客观要求依然存在。到了明代,一些情况起了变化。

八、货币体系重新建立

在自北宋至明中叶的约四百年中,纸币以金属货币代用品的身份一定程度上缓解了经济发展对货币的需求压力,但是纸币相对没有价值的天然缺陷造成了货币新的波动。金、南宋、元的灭亡都伴随着纸币的最后崩溃,纸币恶性膨胀成为这些朝代的促进因素之一。事实证明,纸币并不是构成货币体系的合适币材。

到了明代,情况发生了变化,贵金属白银成为了主要货币,其在货币行列中的地位终于稳定住了。这样一来,黄金退出后造成的应由贵金属充任的货币体系缺环终于由贵金属白银填补上了。

明代白银成为主要货币的开始时间,一般定为英宗正统元年(公元1436年),这一年明政府解除银禁,并将南畿、浙江等地田赋折征银两。实际上正统年间弛用银之禁只不过是在法令上承认了民间"不论货物贵贱,一以金银定价"〔56〕的现实。但是应当看到,明初白银生产并没有突出的增长,国外白银的输入也还少,白银之所以能够在正统年间正式成为主要货币,主要原因在于经过长期积累,社会中白银数量已达到和社会经济的需要相适应的规模,〔57〕这一事实导致明初大明宝钞的大幅度贬值,另一原因则是明初铸钱的极度不足,其中宣德以后的五十年里完全没有铸钱。明初两种主要货币既然已难以承担交换媒介的作用,百姓才不得不冒犯禁之险用银,白银遂成为主要货币,贵物均用之。山于明初没有很充足的白银在市场上流通,所以银价颇高。据彭信威教授考证,以米价为参照,明代十六个年号中,(泰昌仅一月余,未计入)银价最高就是弛用银之禁的正统年问。〔58〕以绢价为参照,明代白银购买力最高是十五世纪前半,也就是正统前后〔59〕。以后随着国内银产量的增加,海外白银的大量输入,特别是白银的不断积累,白银才算最后解决了数量问题,银价也随之回落。

我国银产量原来并不丰富,到了明代,这一情况有一定好转。明初的洪武二十四年(公元1391年)政府的矿冶收入只有二万四千七百四十两,四十年后的宣德五年(公元1430年)达到了三十二万零二百九十七两,〔60〕增幅不小,绝对量却不能说很大。云南等地的开发是明代白银生产增加的重要因素,如天顺四年(公元1460年)云南银课额为十万两有余,占该年全国银产课额的一半以上。〔61〕明政府对白银生产的控制管理不是很有效的,很多地方的银产无法用银课来衡量,"奸民"生产的白银当不在少数,从明代抗矿税斗争力各朝之冠可以看出这一点。当然,明政府管理控制不到的矿山所生产的白银最终还是进入流通,从而增加了流通中的白银数量。国内产量的上升和社会中积累量的增长是明代流通领域白银增加的首要原因,占第二位的原因就得算海外输入量的迅速增长了,这一点跟世界形势有关。1492年哥伦布发现美洲后,随着美洲丰富矿产的开发,大量金银到了欧洲人手里,其中一部分辗转运到东方,在换货贸易中为平衡国际贸易差额作为世界货币流人中国。中国在国际贸易中长期占有出超优势,如东印度公司的英国船只第一次来中国的收获是"没有卖出一件英国货,只是抛出了八万枚西班牙银元。"〔62〕据彭信威教授估计,仅马尼拉一地,自隆庆五年(公元1571年)开港到明末的七、八十年间,经由菲律宾而流入中国的美洲白银,大概约合四千多万库平两。〔63〕大量白银流人中国,加上国内产量上升,积累量增加,流通中白银数量持续上升,使得以米、绢、布、金、铜、铜钱为参照的银价自正统后呈下降之势,〔64〕尽管明代持续发展的商品经济对货币的需求不断增加。

"货币天然是金银",和黄金一样,白银是合适的贵金属币材。自两税法后,商品经济持续发展,货币所受到的需求压力不断加强。深入看这种压力主要体现在货币体系中不可少的"货币"上,这应由价值较高的贵金属充任。货币体系需要建立,但最适合的贵金属币材即金银却在相当长的一段时间里远远不足。货币受到的需求压力不断增大,使得货币本身长期波动。在需求压力的驱使下,铁、锡、铅钱以及纸币一一登台,试图和稳定的铜钱一道构成新的货币体系,但这些不正常的货币体系结构总不能长期稳定。到了明代,贵金属白银解决了数量问题,明初铜钱铸造量小的情况也从弘治十六年(公元1503年)恢复铸造起得以改变。这样,"千呼万唤始出来",由白银和铜钱构成的货币体系最终建立起来。与两税法后曾经出现过的几种货币体系,即铜钱和铁、锡、铅钱,纸币和铜钱构成的货币体系结构相比,这种由价值较高的贵金属白银和价值较低的贱金属铜钱构成的货币体系结构是正常的,从而在货币运动中要稳定得多,便利得多。主要用于大额交易的白银和主要用于小额交易的铜钱遂成为明中叶以后及清代的基本货币。

明清两朝商品经济在更广范围更深程度发展,其主要表现是产业结构的调整,这种情况保持了商品经济的上升势头。由于海外白银的不断输入,保证了货币的投放量,明中叶以后的货币体系波动很小。明末清初曾出现过"银荒"。"银荒"出现的原因明清各有不同,明末的主要因素是"三饷"等加派均以银计,在短时间内大幅度提高对白银的需求,白银所受压力骤然增大,价格从而上升;清初的主要因素则是实行海禁使白银输入剧减,这也导致银价的上升。明末清初的具体情况使得由白银和铜钱构成的货币体系出现一些波动。康熙中叶以后,随着经济和财政的好转,特别是随着海禁解除,国外白银重新大量流入中国,"银荒"消失,由白银和铜钱构成的货币体系又稳定了下来。这里值得一提的是清朝的纸币,清入关初曾发行过纸币,但随着军事行动大致停止,在顺治十八年(公元1661年)停止了纸币发行,并吸取前代教训,在以后的近二百年中坚持不发行纸币的政策。嘉庆十九年(公元1814年)侍讲学士蔡之定因奏请行楮钞而获罪;道光十七年(公元1837年)吴县诸生王鎏著《钞币刍言》,主张行钞,虽轰动一时,但仍未实行。直到咸丰三年(公元1853年)因镇压太平军的需要,方才发行纸币,但仅维持了十年便因局势的变化而废止了。清朝之所以能把行之多年的纸币废而不用,其货币方面的原因是白银和铜钱构成的货币体系已经建立并正常运转,纸币已无存在的必要。当然,我们应该看到,明中叶以后白银和铜钱构成的货币体系建立后纸币实际上就已经不起交换媒介作用了,只不过明朝把大明宝钞作为祖制保存了下来,清朝不受此约束,故能干净利落地废止了纸币。除跨入近代受欧美币制影响外,清朝的货币体系由贵金属白银和铜铸币构成。

由贵金属白银和铜钱构成的货币体系符合货币规律,从而能够长期稳定。清朝的货币较之前几朝较少波动,稳定得多,这一情况,成为清代政局的稳定因素之一。

结语

马端临曾对元朝以前的货币及货币体系作过概括:"生民所资,曰衣与食,物之无关于衣食而实适于用者,曰珠玉五金。先王以为衣食之具末足以周民用也,于是以适用之物作为货币以权之。故上古之世,以珠玉为上币,黄金为中币,刀布为下币。然珠玉黄金,为世难得之货,至若权轻重通贫富而可以通行者,惟铜而已,故九府圜法自周以来未之有改也。然古者俗朴而用简,故钱有余;后世俗侈而用糜,故钱不足。于是钱之直日轻,钱之数日多。数多而直轻,则其致远也难。自唐以来,始创为飞券、钞引之属以通商贾之厚赍贸易者,其法盖执券引以取钱,而非以券引为钱也。宋庆历以来,蜀始有交子;建炎以来,东南始有会子。自交会既行,而始直以楮为钱矣。夫珠玉黄金,可贵之物也,铜虽无是贵而适用之物也。以其可贵且适用者制币而通行,古人之意也,至于以楮为币,则始以无用为有用矣。"〔65〕马端临谈到上古之世由珠玉、黄金、刀布构成的货币体系,也谈到了由于珠玉黄金"为世难得之货",数量太少,使得铜钱长期在交换媒介中唱独角戏,这就是货币体系的破坏。对于后来纸币加入货币行列马端临是反对的,他虽然认识到"五金"都可制币,但仍主张以"可贵而适用者制币而通行",也就是要建立结构正常的货币体系。马端临的见解是正确的,虽然他未及见明中叶后形成的由白银和铜钱构成的货币体系。

自春秋战国至明清,货币体系经历了极大的变化。在这漫长时期的两头,都存在完整的货币体系,即由黄金和铜钱,白银和铜钱构成的货币体系,这两种货币体系的结构是正常的,具有很大的稳定性。而自魏晋至明中叶的十二个多世纪中,货币发生极大的动荡。从货币体系角度入手,结合政治、经济、社会、军事背景的变化,可以在二千余年货币的动荡、变化和恢复稳定中理出一条线索,有利于中国货币史的研究。注释:

〔1〕〔2〕〔3〕〔4〕〔5〕〔6〕〔8〕〔10〕〔50〕〔51〕马克思:《政治经济学批判》载《马克思恩格斯全集》第13卷(人民出版社1962年版)第54页、第98页、第99页、第101页、第102页、第103页、第111页、第153页。

〔7〕〔9〕〔18〕〔29〕参见拙文《对马克思货币职能观的探讨》载《云南教育学院学报》1990年第4期

〔11〕〔40〕《国语》:《周语》、《齐语》

〔12〕〔13〕〔14〕〔15〕《管子》:《山至数》、《轻重甲》、《国蓄》、《轻重乙》

〔16〕〔17〕《史记·平淮书》

〔19〕《宋书·周朗传》

〔20〕〔21〕〔28〕《唐会要》卷八十九《泉货》

〔22〕《困学纪闻》卷十六

〔23〕《通典》卷二《食货·田制下》

〔24〕〔25〕〔26〕〔27〕李埏:《再论我国的封建的土地国有制》载《中国封建经济史研究》云南人民出版社1987年6月版

〔30〕《隋书·食货志》

〔31〕《天工开物》

〔32〕《旧唐书,食货志上》

〔33〕〔39〕〔43〕《新唐书·食货志四》

〔34〕《十国春秋》·《楚武穆王世家》

〔35〕《十国春秋》·《闽太祖世家》、《景宗本纪》、《天德帝本纪》

〔36〕《十国春秋》·《南汉高祖本纪》

〔37〕《新五代史·南唐世家》

〔38〕《十国春秋》·《后蜀后主本纪》

〔41〕《宋朝事实》卷十五张若谷、薛田语

〔42〕《宋史·食货志下二》

〔44〕明·曹学铨:《蜀中广论》卷六十七《六物记》第九《交子》

〔45〕《宋史·食货志下三》

〔46〕〔49〕《明史·食货志五》

〔47〕参见《续文献通考》卷十一《钱币·明·钱》

〔48〕《元史·食货志一》

〔52〕洪迈:《容斋三笔》卷十四《官会折阅》

〔53〕《元史·刘宣传》

〔54〕邱浚:《大学衍义补》卷二十七《铜楮之币下》

〔55〕〔65〕马端临:《文献通考·自序》

〔56〕《明太祖实录》卷二五一

〔57〕关于白银积累问题,参看拙文《宋金时期白银的生产和使用》(载《宋代经济史研究》云南大学出版社1994年)

〔58〕〔59〕彭信威《中国货币史》第704页、第711页

〔60〕顾炎武《日知录》卷十一《银》

〔61〕《明史·食货志五坑冶》

体系结构范文第2篇

【关键词】钢结构住宅;结构体系;住宅建筑

【中图分类号】TU951【文献标识码】【文章编号】1674-3954(2011)03-0250-01

钢结构住宅建筑是住宅建筑的一个分支,是以钢结构为骨架,配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成,其主要承重骨架是由钢结构或钢管圆管或矩形管混凝土构件组成。它具有钢结构一系列特性,同时又具备一般住宅建筑的共性。

一、常用钢结构住宅体系

钢结构体系形式有多种,但应用于住宅建筑的钢结构体系主要可分为轻钢龙骨体系、纯钢框架体系、钢支撑框架体系、钢框架一混凝土剪力墙体系、错列析架体系、钢框架一核心筒体系等。不同的结构体系有不同的适用范围,虽然有些结构体系应用范围较广,但通常会受到经济等因素的限制。轻钢龙骨结构体系较适用于1―3层的低层住宅,不适用于强震区的高层住宅。纯钢框架体系一般适用于6层以下的多层住宅,不适用于强震区的高层住宅,并且用于高层住宅经济性相对较差。钢支撑框架体系比纯钢框架体系侧向刚度大,常用于多层及小高层住宅,应用较广;而且当房屋层数较高时,该体系要比纯钢框架体系经济。钢框架―混凝土剪力墙体系常用于小高层及高层住宅;而且从受力特点看出,带缝剪力墙体抗震性能较好,较适用于地震区。

错列析架结构体系具有住宅布置灵活、楼板跨度小、结构自重轻和造价低的特点,是一种经济、实用、高效的新型结构体系,适用于多层及小高层住宅。

为了体现钢结构住宅的优越性,减轻结构自重,外墙体一般采用轻质复合板,与梁柱的连接方式,主要采用外挂式,也可采用内嵌式。

内墙材料一般可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充材料,也可采用纸面石膏板,纤维石膏板、玻璃纤维增强水泥板、纸面稻草板。

楼板体系作为房屋的水平构件,起着支撑竖向荷载和传递水平荷载作用。因此楼板必须有足够的强度、刚度和整体稳定性,还要具有较好的隔音、防水和防火性能,同时宜尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重,并提高施工速度。国外钢结构住宅普遍采用木版为楼层板,我国由于木材资源短缺,现阶段主要采用压型钢板―现浇混凝土组合楼板、预制混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板、密排托架―现浇混凝土组合楼板、轻骨料或加气混凝土楼板。

钢结构建筑的屋顶依据屋面材料和屋面的结构布置,可以做成平屋顶或是坡屋顶。平屋顶即在钢楼板层的基础上只需将面层换做防水层材料或是彩色涂层牙型钢板,并按要求设置一定的排水坡度和排水天沟。坡屋顶的构造一般是在钢屋架上设置檩条,上铺彩色涂层压型钢板或彩钢板夹芯板,采用彩钢夹芯板,色彩美观,还具有一定的保温隔热效果,施工简便,可以做到不渗水。

二、钢结构住宅体系的经济分析及应用

钢结构住宅与传统结构相比,在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势,主要体现在以下方面。

1、设计制造周期短,设计生产一体化

现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件,使得设计周期大大缩短;同时,由于钢结构具有工厂预制、现场安装的特点,可以将前期设计和现场的生产手段相结合,通过网络计算机和数控机床结合,使设计人员在工作室中完成设计后,即由工厂的生产线完成产品制作,具有极高的效率和精确度,可以大大减少项目建设周期。

2、能够合理布置功能区间

与传统住宅建筑相比较,可以采用大开间柱网布置,使建筑平面利用非承重墙体灵活分隔室内空间,形成开放式住宅。同时,可以利用钢结构连接简单的特点,在垂直平面内比传统结构能更好地应用错层、跃层结构。由于钢结构住宅的构件截面尺寸小,可以增加使用面积,提高使用率。

3、承载强度高,抗震性能优越

相同的荷载,钢结构截面最小,相同的截面,钢结构承载力最大。在抗震设防区,由于钢结构重量轻,其本身所受的地震作用小,且钢材具有高延性,有较好的耗能能力;因此,抗震性能好,结构安全度高。

4、综合造价低

钢结构承载力高,可以实现结构的大开间布置,构件截面小,与砼结构和砖混结构相比,自重比较轻,地基的处理比较容易,基础型式简单,可以降低基础的造价;钢结构施工机械化高的特点,减少了人工费用和模板等其它辅助材料费用。从经济效益角度讲,楼层越高,造价越低;规模越大,成本越小,6-7层的多层成本最高,但综合效益十分可观。

5、符合住宅产业化和可持续发展的要求

钢结构适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高。它能将节能、防水、隔热、门窗等先进的成品集合在一起,实现综合成套应用,将设计、生产、施工安装一体化,提高住宅的产业化水平。钢结构比传统结构的拆除更容易实施,钢材回收利用率高、拆除成本低、污染较小,符合可持续发展的要求。

三、我国钢结构建筑基本情况

近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速,钢结构住宅已由选择试点进行建设发展为作为被建设部一种绿色环保建筑列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中,人多、土地资源少,而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下,较大范围应用钢结构住宅。综上所述,由于钢结构住宅建筑具有多项优点,在我国住宅建设中得到逐步应用,钢结构住宅体系在我国已经开始逐步走向成熟,随着国家发展节能省地型住宅、建设节约型社会的战略决策实施,作为节能省地型的新型住宅体系的钢结构体系,必将继续迅速发展。钢结构住宅代表了我国未来的住宅发展方向。经过这些年的发展,已具有相当规模,形成了一批科研、设计、制造、施工、监理等骨干企业,广泛应用于国民经济基本建设的各个领域,加上国家对推动钢结构发展给予的政策上的重视和支持,相信钢结构住宅在未来必定有更加美好的前景。

参考文献:

[1]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育,2007,8.

体系结构范文第3篇

摘要:随着城市的不断发展,人们对于工作、生活以及文化娱乐环境提出了更为复杂的要求,促使高层建筑由单一的功能逐渐向多功能综合性建筑发展。由于建筑物上层和下层之间功能的不同,就要求有结构转换层来进行不同的结构类型的转换。本文就高层建筑设计中常见的结构转换形式和存在的问题进行研究。

关键词:高层建筑;结构转换层;形式;体系

1结构转换层概述

建筑功能复杂化的发展趋势下,要求在同一幢建筑中既有小开间的住宅,又有大空间的商场,还需要一定的地下停车场。综合功能的高层建筑已经成为现代高层建筑设计中的大潮流。结构转换层作为将建筑上部楼层结构的类型和布置转换为下部楼层结构类型和布置的水平结构,主要的结构形式一般有梁式转换层、厚板式转换层、桁架转换层、箱型转换层以及悬挂结构等。在建筑设计过程中,如何选择结构转换体系,必须结合建筑各方面具体情况,保证结构的安全与经济。

一般来说,高层建筑转换层结构可在建筑高度的任意楼层上灵活布置,在适当的处理下还可以作为技术设备层或者正常的楼层进行使用,其布置原则有:第一,要求底层有较大的空间。转换层结构体系可以是一个水平结构体系也可以是一根满足受力特性的大梁,使得底层尽量摆脱立柱的影响,取得较大的底层空间。第二,任意楼层上要求开敞空间或改变柱列。在转换层设置的时候可以根据建筑结构传力以及使用功能等特点进行分段布置、间隔布置和托挂相兼的方式。

2常见结构转换层形式介绍

2.1梁式转换层。梁式转换层作为目前高层建筑转换层中应用最广泛的结构形式,具有受力性能好、构造简单且造价较低便于施工等优点。但是梁式转换层对于开洞有着一定的限制,其开洞位置适宜设置在梁中部或者轴附近。转换层大梁的截面尺寸一般由剪压比计算确定,公式为:(μV=Vmax/fcbh0),且其截面高度在抗震设计时必须小于计算跨度的1/6,在非抗震设计中需要小于计算跨度的1/8。当建筑结构纵横向都需要转换时,还可以采取双向梁布置的转换方式来满足要求。

2.2厚板式转换层。当建筑上下轴线布置错位且不方便使用梁式转换层直接承托时,可以选择厚板式转换方式,进行结构转换。在实际中对于抗震要求比较高的高层建筑不适宜选用此方式,因为厚板本身自重很大,会将自重集中作用在建筑的中部,且由于结构转换层刚度大于下部楼层刚度,容易在建筑底部发生变形集中,使得传力途径复杂化。但是厚板式转换层可以保证上下层柱网灵活布置,在实际工程中运用也较为广泛。厚板的厚度一般可取2.0~2.8m,大约为柱距的1/3~1/5,且对于转换层上、下层的楼板应适当增加其强度,一般不小于150mm。

2.3桁架转换层。桁架转换层结构相较于以上两种转换层结构形式,可以实现建筑大跨度的转换,且具有传力途径明确、结构自重小、开洞和管道设置方便等优点。但是该结构形式的受力机理比较复杂,力学计算比较困难,同时在抗震设计上也存在着很多问题。

在进行设计时需要注意当转换层位置较高时,位于转换层附近的楼层之间侧移会随之变化,并影响结构内力,使得转换层附近的楼层成为结构薄弱点;当转换层位置较低时,容易受到地震的影响,需要考虑桁架转换层竖向抗震设计。

2.4箱型转换层。 箱型转换层较少用于高层建筑结构设计中,其平面内刚度性能处于梁式转换层和厚板转换层之间,一般由单向或者双向托梁连同其上下较厚的楼板组成箱型结构,且上下楼板厚度不宜小于180mm。

2.5 悬挂结构。一般的悬挂结构有核心筒体悬挂和巨型框架结构悬挂,前者通过伸臂桁架将悬挂楼段悬挂于核心筒上;后者可以提供较大的无柱空间,作为较为复杂的转换层结构主要形式有框筒型、桁架型等。此转换层结构类型可以实现建筑空间在不同楼层的不同变化,或者是满足建筑设计造型结构开洞的要求。

建筑的转换层结构主要用于满足建筑底部柱距的扩大,形式主要有墙式转换、梁式转换、绗架式转换、间接式转换、合柱式转换、拱式转换等。

实例―日本I.B.M大楼

I.B.M大楼共有41层,建筑高度达156.3m,转换层大梁主要支撑24~41层的全部结构,总荷载有10707t,转换层大梁跨度有41.7m。且建筑东侧立面有一个巨大的矩形孔洞从18层直接延伸到24层。在设计时为了尽量简短应力状态,选择以简支的方式连接芯筒与大梁。大梁预应力的施加分为两次进行,保证大梁在全荷载作用下跨中挠度接近于零。选用两端矩形过渡到中部为工字型的截面形状,满足跨度和荷载要求。

转换层结构体系中钢结构大梁的主要特征数据如下表所示:

由此实例可以看出,由于建筑跨度和荷载的要求,在选择转换层体系上就会有不同的侧重点。高层建筑结构转换体系设计时需要考虑的因素有竖向挠度、竖向荷载、层刚度比以及层间侧移等。由于此大楼的跨度比较大,所以采用预应力混凝土大梁并以简支的方式连接支座以解决应力复杂的问题。

实际工程中还有很多诸如此类的解决方法例如:建筑要求较高质量的功能空间时,可以选择钢筋混凝土空腹桁架结构进行转换,已到达设计要求的刚度和强度;在建筑跨度较小的情况下,可以考虑采用结构相对简单、内力分析简便的实腹式大梁;不管选择哪种转换层结构体系,都应该尽量保证受力明确传力直接的结构,并注意控制工程综合造价。

3总结

由于我国高层建筑的大力发展,结构技术问题已经成为了建筑设计中重要的部分。在满足建筑功能需求的情况下保证建筑结构的安全性。在选择结构体系时,需要综合考虑建筑使用功能、建筑材料受力特点、施工技术以及施工条件等,选择经济安全的转换层结构体系。

参考文献

[1] 张彪. 简述某高层建筑转换层结构施工监理控制要点[J]. 科技与企业, 2012, (2): 140.

体系结构范文第4篇

关键词:设计原则,结构体系,简支体系,连续梁(刚构)体系,先简支后连续体系

中图分类号:S611文献标识码: A

前言

随着城镇化的发展,越来越多的人口聚集城市,特别是城市中心区,人们上班、购物、上学、商业活动等出行的要求越来越大,汽车进入家庭,家庭汽车的保有量井喷式增长,远远超出原有道路的通行能力,造成一个一个堵城,对于寸土寸金的城市,道路通行的只有向上(高架桥)和向下(地下隧道),

根据比选选择适用经济合理方案,以高架桥方案较多。

1 桥梁设计原则

1、桥梁方案充分考虑桥梁景观需要,力求桥梁结构与周边环境融为一体。

桥梁方案应结合城市规划及桥梁沿线建筑及景观特色,充分考虑桥梁与周边环境的融合。本项目桥梁位于城市发展区,对景观细节要求比较高。

2、桥梁设计尽量考虑标准化。

桥梁方案设计可充分利用线路平面简单的特点,桥跨布置可尽量标准化。运用较为成熟、先进的结构型式,配以先进、快捷、成熟的施工方法,节省工程投资,缩短建设周期。同时适当考虑桥梁景观及桥梁施工时沿线的生态环境保护。

3、桥梁方案应充分适应当代城市建设可持续发展的总体要求,选用施工简便快捷的结构型式,尽早创造经济价值。

4、桥梁方案遵循经济合理原则。

桥梁方案应对拟建工程场地区域的交通、环境、工程地质情况进行详细分析,充分利用特定区位的综合条件和资源优势,因地制宜合理的选择适合其特点的桥梁建筑及结构的形式,桥梁结构应进行充分比选,选择适用经济合理方案。

2桥梁结构体系

桥梁结构的体系从承重构件受力分类包括梁、拱、刚架、斜拉、悬索及组合体系。目前,国内建成及在建的城市高架桥,除特殊节点桥梁外,城市高架桥梁应用较多的为梁桥。梁式桥按承重结构的静力体系中又可分为简支体系、连续体系及先简支后连续体系。

1、简支体系

简支梁属静定结构体系,受力明确,结构构造及钢束布置简单,基础沉降对简支结构的影响相对较小,对桥梁基础的要求较低,混凝土收缩、徐变及温度对结构内力的影响较小。

简支体系一般采用预制吊装结工艺,施工误差难以保证,对结构的适应性较差,景观效果一般。

简支体系的缺点在于:由于结构体系特点,简支梁跨中荷载弯矩效应随跨度增加而显著增加,因此,简支梁比较适用于中、小跨度的高架桥梁。此外,简支体系的接缝较多,行车舒适性较差。

2、连续梁(刚构)体系

连续体系包括连续梁体系和连续刚构体系,从受力特性分析可知,连续体系属超静定受力结构,中间墩顶主梁受负弯矩,跨中受正弯矩,由于支点负弯矩的存在,使得其跨中正弯矩与同等跨径的简支梁相比要小。由于连续体系的弯矩绝对值比同等跨径简支梁的弯矩值要小,因此,主梁跨中截面高度可比简支梁主梁截面高度设计得小,或相同梁高下,连续体系的跨越能力较大。

连续体系一般常采用现浇施工工艺,对结构的适应性较强,外观质量易于保证,景观效果较好。全桥采用连续体系时,刚度大,对抗震有利;结构接缝少,有利于改善行车条件。

连续梁体系的缺点在于:结构对混凝土收缩、徐变、温度及支座不均匀沉降的反应比简支体系要敏感。连续梁多采用支架现浇施工,施工速度较慢,工程造价较高,对施工周边及桥下植被环境影响较大。

3、先简支后连续体系

随着交通运输的发展,为减少桥上伸缩缝,使行车更舒适、安全,现在采用最多的梁桥结构形式有两种:一种为桥面连续的简支梁桥,伸缩缝最大间距达100米左右;另一种为先简支后连续梁桥,此种结构伸缩缝最大间距可达300米,相对桥面连续梁桥,伸缩缝更少。

先简支后连续梁桥与连续梁在受力上存在较大差别。先简支后连续结构从施工到运营主要可分为两个阶段: 预制简支构件的安装架设(简支阶段),现浇湿接缝混凝土、预应力钢筋后期张拉形成完整的连续结构(连续阶段)。简支阶段构件承受的是本身自重和前期预加力以及施工荷载等前期荷载;形成连续梁后,构件还要承受后期恒载,活载、后期预加力以及使用阶段的其它可变荷载等后期荷载。该结构在简支阶段由荷载产生的变形,在临时支座的接缝砼浇筑后,其变形是被约束的,这样前期荷载和后期荷载分别在两个不同的结构体系下产生变形,且互不干扰。

先简支后连续结构兼有简支体系和连续体系桥的大多数优点,且具有整体性好,刚度大,对砼的收缩、徐变以及支座不均匀沉降等影响小,质量容易控制,造价低等优点。由于支点处采用了现浇湿接缝的技术措施,可通过现浇段混凝土宽度,底面坡度等满足斜、弯、坡桥的变梁长及支座顶变高度的构造要求。

先简支后连续体系的缺点在于:在施工中需要体系转换,施工要求比简支体系稍复杂。

3 结语

先简支后连续和连续体系在城市高架桥梁中都有应用,可根据现场施工条件及使用条件的不同进行选择,但在景观效果要求较高的市内区域,如主干路、互通立交高架大多采用连续体系桥梁;在地理位置位置受限、保通压力大的地方,如已建成城市平交处在保通情况下架设桥梁等地方大多采用简支或先简支后连续体系的桥梁结构。

参考文献:

[1] 中冶京诚工程技术有限公司. 初步设计[R],2013.

[2] 中冶京诚工程技术有限公司.施工图设计[R],2013.

体系结构范文第5篇

【论文摘要】:随着科学技术、结构设计理论、高强材料的迅速发展,为建筑师们提供了丰富的想象空间,同时也为新颖结构体系自寺出现创造了条件。文章主要介绍近年来应用越来越多的几种新型建筑结构体系。

随着科学技术、结构设计理论、高强材料的迅速发展。人们对建筑造型、建筑设计和跨度的要求越来越高。对建筑结构的要求更高。为了解决这些问题,涌现出了一些新的结构体系。包括:钢一混凝土混合结构、巨型结构体系、张拉整体结构、膜结构等。

1. 钢一混凝土混合结构

钢一混凝土混合结构是我国目前在高层建筑领域里应用较多的一种结构形式。钢结构和混凝土结构各有所长,前者具有重量轻、强度高、延性好、施工速度快、建筑物内部净空高度大等优点;而后者刚度大、耗钢量少、材料费省、防火性能好。综合利用这两种结构的优点为高层建筑的发展开辟了一条新途径。统计分析表明,高层建筑采用钢一混凝土混合结构的用钢量约为钢结构的70%,而施工速度与全钢结构相当,在综合考虑施工周期、结构占用使用面积等因索后。混合结构的综合经济指标优于全钢结构和混凝土结构的综合经济指标。

钢一混凝土混合结构最早于1972年用于芝加哥的Gateway I]I Building(36层137m)。我国至20世纪80年代才将钢结构用于高层建筑,目前已建成或在建的高层建筑(约有40余幢)中.有一半以上采用的是钢一混凝土混合结构,其中的典型建筑是上海金茂大厦。钢一一混凝土混合结构在高层办公楼、学校、医院及住宅等建筑中将有更广泛的应用。

2. 巨型结构体系

巨型结构是由大型构件(巨型梁、巨型柱和巨型支撑)组成的,主结构与常规结构构件组成的次结构共同工作的一种结构体系。

巨型结构按主要受力体系形式可分为巨型桁架结构、巨型框架结构、巨型悬挂结构和巨型分离式结构;按材料可分为巨型钢筋混凝土结构、巨型钢骨混凝土结构、巨型钢一钢筋混凝土混合结构及巨型钢结构。

巨型结构的特点:从平面整体上看。巨型结构的材料使用正好满足了尽量开展的原则,可以充分发挥材料性能;从结构角度看,巨型结构是一种超常规的具有巨大抗侧刚度及整体工作性能的大型结构,是一种非常合理的超高层结构形式;从建筑角度看。巨型结构可以满足许多具有特殊形态和使用功能的建筑平立面要求。使建筑师们的许多天才想象得以实施。

巨型结构作为高层或超高层建筑的一种崭新体系。由于其自身的优点及特点,已越来越被人们重视,并越来越多地应用于工程实际,是一种很有发展的结构形式。香港汇丰银行属于巨型钢结构体系。是诺尔曼·福尔特设计的。

3. 膜结构

膜结构是张力结构体系的一种,它是用多种高强薄膜材料(常见的有PVC类、PTFE类及有机硅类)及辅助结构(常见的有钢索、钢桁架或钢柱等)通过一定的方式使其内部产生一定的预张应力。并形成应力控制下的某种空间形态。作为覆盖结构或建筑物主体,并具有足够的刚度以抵御外部荷载作用的一种空问结构形式。其中基材织物。主要决定膜材的力学性质。提供材料的抗拉强度、抗撕裂强度等;涂层。主要解决膜材的物理性质,提供材料的耐火、耐久性及防水、自洁性等。

膜结构具有如下特点:① 多变的支撑结构和柔性膜材使建筑物造型更加多样化,新颖美观。同时体现结构之美。且色彩丰富;膜建筑屋面重量仅为常规钢屋面的1/30,这就降低了墙体和基础的造价,同时膜建筑奇特的造型和夜景效果有明显的"建筑可识性"和商业效应,其价格效益比更高;② 膜工程中所有加工和制作依设计均可在工厂内完成,在现场只进行安装作业,与传统建筑的施工周期相比,它几乎要快一倍;③ 膜材有较高的反射性及较低的光吸收率,并且热传导性较低,这极大程度上阻止太阳能进入室内。另外。膜材的半透明性可以充分利用自然光;④ 由于自重轻,膜建筑可以不需要内部支撑面大跨度覆盖空间,这使人们可以更灵活、更有创意地设计和使用建筑空间。

膜结构由以下三种形式:① 充气式膜结构:通过空气压力支撑膜体来覆盖建筑空间。它形体单一,运用较少;② 张拉式膜结构:通过钢索与膜材共同受力形式稳定曲面来覆盖建筑空间,它是索膜建筑的代表和精华,具有高度的形体可塑性和结构灵活性;③骨架式膜结构:通过自身稳定的骨架体系支撑膜体来覆盖建筑空间,骨架体系决定建筑形体,膜体为覆盖物。同国际先进水平相比,中国在膜结构方面有相当大的差距。但近年来在理论研究方面已做了不少工作。也开始出现一些实际的工程项目。如上海八万人体育场的看台挑篷是用钢骨架支承的膜结构。是我国首次在大型建筑上采用膜结构,但所用膜材是进口的,设计、施工安装也由外国公司进行。

4. 高效预应力结构体系

高效预应力结构是指用高强度材料、现代设计方法和先进的施工工艺建筑起来的预应力结构,是当今技术最先进、用途最广、最有发展前途的一种建筑结构型式之一。目前。世界上几乎所有的高大精尖的土木建筑结构都采用了高效预应力技术,如大型公共建筑、大跨重载工业建筑、高层建筑、大中跨度桥梁、大型特种结构、电视塔、核电站安全壳、海洋平台等几乎全部采用了这一技术。

与传统预应力相结构相比,高效预应力结构具有以下一些特点:① 广泛采用高强度材料:目前国内预应力混凝土结构中常用的混凝土强度等级从CA0~ C80。甚至达到C100以上;② 按照现代设计理论设计。大大改善了高效预应力结构的抗震性能、正常使用性能等;③ 近年来开发了先进的施工工艺为高效预应力结构的大规模推广应用提供了技术基础。如高吨位、大冲程千斤顶的应用和多种锚固体系等;④ 高效预应力结构适用范围广。可适用于大跨和超大跨度以及使用性能高的结构,并可拓展到高层结构转换层、钢结构、基础、路面等结构领域。

近年来。高效预应力技术在我国发展迅速,已制定专门的预应力结构设计、施工规程、工程中应用的预应力结构体系也很丰富。典型工程有面积最大的单体预应力工程一首都国际机场新航站楼工程。可以预计,随着高性能预应力材料(高强混凝土、高强预应力筋、新型纤维塑料筋等)的推广应用以及结构设计理论和设计的不断发展。新型、高效应力结构体系将在我国21 lit纪大规模基本建设中发挥越来越大的作用。

5. 开合屋盖结构

开合屋盖结构是一种在很短时间内部分或全部屋盖结构可以移动或开合的结构形式,它使建筑物在屋顶开启和关闭两个状态下都可以使用。它是将屋盖系统分成若干个可动和固定单元,通过可动单元按一定轨迹移动、转动,使之各单元之间搭接、迭放来实现屋盖的开合。

开合屋盖结构的特点:① 将屋盖开启使人感觉回归自然,心情舒畅;②遇有雨雪天气,可将屋盖关闭,从而使室内活动不受气候影响;依据结构体系,开合屋盖结构可分为;③柔性结构的索膜和钢结构膜屋面开合结构;④ 空间刚性网格屋盖单元开合结构;⑤ 可展开的开合结构;⑥ 气膜开合结构。

开合屋盖结构不仅用于体育馆。而且广泛用于飞机库、商场、厂房及需要晾晒的仓储建筑。到目前为止,世界上面积超过10 000m 的大型开合屋盖结构已超过10座。这些大规模的开合结构的建成产生了非常好的经济、社会效益,其应用会越来越广。

6. 张拉整体结构

张拉整体结构是由一组连续的拉杆和连续的或不连续的压杆组合而成的自应力、自支撑的空间网格结构。其中"不连续的压杆"的含义是压杆的端部互不接触,即一个节点上只连接一个压杆。张拉整体结构是美国建筑师R.B.Fuller首先提出的一种结构思想,他认为宇宙的运行就是按照张拉整体的原理进行的,即万有引力是一个平衡的张力网。各个星球是这个网中的一个个孤立点。这种结构体系中的索网就相当于宇宙中的万有引力,独立的受压杆。张拉整体结构符合自然规律,可以最大限度地利用材料和截面的特性,因而可以用尽量少的钢材建造超大跨度建筑。

7. 折叠结构

折叠结构是将剪式杆单元或伸缩式单元与张力膜融为一体,具有可重复使用,折叠后体积小,便于运输、施工等特点。

在日常生活中我们常见的折叠帐篷和折叠雨伞都属于折叠结构。

折叠结构包括折叠网架、折叠穹顶。

8. 玻璃结构

玻璃被作为建筑材料用于建筑物已有很长的历史,但多用于门、窗、采光带等。近年来随着玻璃性能的不断改善,以及人们对玻璃特性认识的不断深入,玻璃已被越来越多的作为承重材料用于建筑结构。

玻璃结构的特点:① 玻璃结构明亮华丽,从采光这个角度上说,是一种节能结构;② 玻璃在力学性能上有点像混凝土,是一种脆性材料,抗压性能好、抗拉性能差,应力应变关系表现为线性,弹性模最在70GPa~73GPa之间,约为钢材弹性模量的1,3。钢化玻璃的抗弯强度高于70MPa,淬火玻璃的抗弯强度则可超过120MPa。甚至可达到200MPa,而玻璃的自重为2500kg/ ,所以玻璃的强重比要优于普通钢材,玻璃结构能给人一种轻巧的感觉;③ 玻璃的热膨胀系数为9×10~,与钢材的相近。这使得钢材和玻璃能够用于同一结构,发挥各自特长;④ 玻璃的耐腐蚀性能很强,可抵抗强酸的侵蚀,因此玻璃结构的防腐费用较低。因此越来越多的建筑师和结构工程师在工程中利用玻璃来实现建筑物更亮、更轻、更美的高科技效果,增强城市的现代化气息。玻璃结构从形式上可分为:全玻璃结构、玻璃一金属结构。

由于力学上的局限性。玻璃在结构中一般与钢、铝等抗粒材料共同工作,应用于全玻璃房屋、幕墙、屋顶、楼梯、雨篷等结构中。

9. 结束语

文章主要介绍了几种新型建筑结构体系。包括:钢一一混凝土混合结构、巨型结构、张拉整体结构、膜结构、高效预应力结构、开合屋盖结构、折叠结构和玻璃结构等 随着科学技术、结构设计理论、高强材料的迅速发展,以及人们对建筑造型、建筑设计等的要求越来越高,这些结构体系势必会越来越广泛应用于建筑工程中。

参考文献

[1] 刘锡良.大跨度开合空间结构, 钢结构,1998.

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