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科技技术攀高峰:混凝土3D打印赵州桥!

科技 2019-10-15 14:3462未知admin

一座装配式混凝土3D打印赵州桥日前在河北工业大学北辰校区落成,来自美国、英国、德国等10个国家的150余名学者出席了落成典礼。

这座3D打印桥梁由河北工业大学副校长兼土木与交通学院院长马国伟教授带领其研究团队完成,按照赵州桥1:2缩尺打印后现场组装,单拱跨度18.04米,桥长28.1米。

赵州桥始建于隋朝,坐落在河北省赵县洨河上,被誉为“天下第一桥”。它距今已有约1400年的历史,是当今世界上现存最早、保存最完善的古代敞肩石拱桥。河北工业大学副校长马国伟教授表示,在校园内建造一座仿古式赵州桥的举措是对建设科技的传承和弘扬,也是对河北传统文化的认同和回归。3D打印作为一种新型的建造技术,拥有一套全新的,颠覆传统的建造模式。

作为一种新兴技术,3D打印技术通过逐层打印的方式,运用可粘合材料来构造物体。混凝土3D打印是一种将水泥基复合材料逐层堆叠的新型增材制造技术,因其无模化、自动化、快速化和灵活化的建造优势在建筑、桥梁、基础设施等领域迅速兴起。

赵州桥

3D打印(3DP)是快速成型技术的一种,又被称为增材制造,它是一种以数字模型文件为基础,运用粉末状金属或塑料等可粘合材料,通过逐层打印的方式来构造物体的技术。此外,3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。

3D打印版赵州桥

将历经千年的赵州桥与3D打印技术相结合,建造一座装配式3D打印赵州桥对弘扬河北文化具有非常积极的作用。这一步行桥的成功落成,将能够推进智能建造关键技术的发展,它也对我国建筑工业化的进程具有非常重要的意义。

马国伟表示,混凝土3D打印技术为传统桥梁赋予了现代气息,实现了设计新型化、材料功能化、施工虚拟化、装配模块化和监测智能化。同时,还可运用于古建筑保护,精准恢复古建筑的残损、遗失部分。

“此次建造使用独家配制的混凝土材料和自主研发设计的3D打印水泥基机械设备,还综合考虑了各项桥梁常规设计中的荷载因素。”马国伟说,相比传统施工建造,混凝土3D打印技术节省约1/3的建筑材料和2/3的人工,高度自动化的打印过程大大提高了建造效率。

专家表示,装配式混凝土3D打印赵州桥的落成对推进智能建造关键技术的长足发展,实现中国建筑绿色化、工业化、智能化进程具有重要意义。

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