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1、建筑工程，指通过对各类建筑及其附属设施的建造和与其配套的线路、管道、设备的安装活动所形成的工程实体。我国改革开放以来，各行各业呈现出勃勃生机，建筑业作为国民经济中的支柱产业得到了迅猛发展，放眼城乡，“新建筑”如雨后春笋。可以说，建筑学科到了旷世难遇的好时机，建筑创作也迎来了一个明媚的春天。同时，绿色节能建筑，已经朝着节能、环保、健康更多的国际化趋势靠拢，它将成为21世纪建筑产业的发展新趋势。在我国，钢结构建筑的发展尤其迅速，特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成，为钢结构在我国的发展揭开了新的一页，也为我国的建筑事业提供了更进一步发展的舞台。在建筑工程中，建筑结构又占有着举足轻重的地位。建筑结

2、构狭义的建筑指各种房屋及其附属的构筑物。建筑结构是在建筑中，由若干构件，即组成结构的单元如梁、板、柱等，连接而构成的能承受作用（或称荷载）的平面或空间体系。建筑结构因所用的建筑材料不同，可分为混凝土结构、砌体结构、钢结构、轻型钢结构、木结构和组合结构等。房屋结构常见类型及施工方法：1.混合结构：（砖混、砖木）砌筑墙体、预制（或现浇）楼板2.框架结构：（钢筋砼）预制装配；现浇柱、梁、预制板；全现浇3.框架简力墙结构：现浇柱、梁、砼、现浇墙；全现浇（砌块墙体）4.简力墙结构：全装配大板；内浇外挂；全现浇（大模板、滑模）5.框筒结构：6.筒中筒结构：（预制安装）轻质墙体、玻璃幕墙7.钢框架结构：（预

3、制安装）8.钢网架、悬索结构、钢结构（钢构）工业与民用建筑是一门综合性、实践性很强的专业，深入到工地进一步实践并验证所学过的理论知识，是培养工程技术人员基本技能的重要环节。通过工程实践，可以理论联系实际，验证、巩固、深化所学的理论知识，进一步掌握施工技术、生产管理、和技术经济分析。实习目的认知实习是我们知识更新和发展的源泉,也是我们对专业清晰了解的有效途径。对于刚接触专业知识的我们,对专业所研究的具体方面还处在懵懂阶段,对专业具体研究方向还不是特别了解，为此，学院组织我们进行这次认知实习活动，让我们从实践中对自己即将从事的专业获得一个感性认识，为今后专业课的学习打下坚实的基础。理论联系实际，进

4、一步深化对专业知识的认知、把握与运用，结合具体的工程建设，发现问题，分析问题，解决问题；熟知建筑工程建设的特点、规律，丰富工程建设的知识，了解建筑工程的整个设计过程；了解建筑结构、施工之间的相互关系；了解建筑结构领域的最新动态和发展方向；对自己今后所从事的工作领域和环境有一个大致的了解。钢结构建筑简介此次实习过程中主要是针对钢结构建筑的特殊性进行认知，下面先简要介绍一下钢结构建筑的特点及发展：钢结构建筑是一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。钢结构建筑的优点主要有：大大节约施工时间，施工不受季节影响；增

5、大住宅空间使用面积；减少建筑垃圾和环境污染，建筑材料可重复利用；拉动其他新型建材行业的发展；抗震性能好；使用中易于改造、灵活方便；给人带来舒适感等等。由于土地资源不可再生，建设部已下令禁止使用传统的粘土砖，同时，我国的钢产量已达7.5亿吨，严重供过于求的状况已迫使钢铁企业另辟蹊径，引进国外已经成熟的钢结构建筑体系，同时为建筑业和钢铁业找到了新的出路，因此，钢厂和建材企业走在了钢结构建筑的前列。近几年，钢结构建筑相比于混凝土结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势。实习地点鸟巢、水立方、土建楼、主校区工程结构实验室、北京北站实习时间2013年5月11-12日实习内容鸟巢的主体结构

6、一、国家体育场-鸟巢马鞍形钢桁架内部鸟巢外围钢结构鸟巢位于北京奥林匹克公园中心区南部，为2008年奥运会的主体育场。工程总占地面积21公顷，建筑面积258,000。场内观众坐席约为91000个，其中临时坐席约11000个。为特级体育建筑，主体结构设计使用年限100年，耐火等级为一级，抗震设防烈度8度，地下工程防水等级1级。工程主体建筑呈空间马鞍椭圆形，南北长333米、东西宽294米的，高69米。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构，钢结构总用钢量为4.2万吨，混凝土看台分为上、中、下三层，看台混凝土结构为地下1层，地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看

7、台上部完全脱开，互不相连，形式上呈相互围合，基础则坐在一个相连的基础底板上。国家体育场屋顶钢结构上覆盖了双层膜结构，即固定于钢结构上弦之间的透明的上层ETFE膜和固定于钢结构下弦之下及内环侧壁的半透明的下层PTFE声学吊顶。鸟巢在设计与施工方面存在很多特点及难点： 1、构件体型大，单体重量重：作为屋盖结构的主要承重构件，桁架最大断面达25m20m，高度达67m，单榀最重达500吨。而主桁架高度12m，不贯通桁架最大跨度102.391m，桁架柱与主桁架体型大、单体重量重。2、节点复杂：由于本工程中的构件均为箱型断面杆件，所以，无论是主结构之间，还是主次结构之间，都存在多根杆件空间汇交现象。加之次

8、结构复杂多变、规律性少，造成主结构的节点构造相当复杂，节点类型多样，制作、安装精度要求高。3、工期紧，工程量大：但安装工期相当短，工程于2003年12月24日开工，于2007年底前完工，2008年3月底竣工。工期紧，与土建施工交叉作业，平面场地紧张。4、焊接量大:本工程工地连接为焊接吊装分段多，现场焊缝长度长，加之厚板焊接、高强钢焊接、铸钢件焊接等居多，造成现场焊接工作量相当大，难度高，高空焊接仰焊多。 5、冬雨季施工:本工程主结构吊装时间需跨越冬季和春节，所以存在冬雨季施工，施工难度较大。“鸟巢”的外形结构基本材料：“鸟巢”外形结构主要由巨大的门式钢架组成，共有24根桁架柱，现已完成20根桁

9、架柱整柱及2根下柱吊装。国家体育场建筑顶面呈鞍形，长轴为332.3米，短轴为296.4米，最高点高度为68.5米，最低点高度为42.8米。 设计方案：体育场的外观就是纯粹的结构，立面与结构是同一的。各个结构元素之间相互支撑，汇聚成网格状-就如同一个由树枝编织成的鸟巢。在满足奥运会体育场所有的功能和技术要求的同时，设计上并没有被那些类同的过于强调建筑技术化的大跨度结构和数码屏幕所主宰。体育场的空间效果新颖激进，但又简洁古朴。 体育场内碗状看台结构基座：与体育场的几何体合二为一，如同树根与树。行人走在平缓的格网状石板步道上，步道延续了体育场的结构肌理。步道之间的空间为体育场来宾提供了服务设施：下沉

10、的花园，石材铺装的广场，竹林、矿质般的山地景观，以及通向基座内部的开口。从城市的地面上缓缓隆起，几乎在不易察觉中形成了体育场的基座。体育场的入口处地面略微升高，因此，可以浏览到整个奥林匹克公园建筑群的全景。屋顶：各个结构元素之间相互支撑，汇聚成网格状，就象编织一样，将建筑物的立面, 楼梯, 碗状看台和屋顶融合为一个整体。如同鸟会在它们树枝编织的鸟巢间加一些软充填物，为了使屋顶防水，体育场结构间的空隙将被透光的膜填充。由于所有的设施餐厅，客房，商店和卫生间都是独自控制的单元，建筑外立面的整体封闭因而是非常不必要的。这使体育场有自然通风，是体育场环保设计的最重要的一个方面。 碗状看台：体育场被设计

11、成为巨大的人群的容器，无论远眺还是近观，都给人留下与众不同的、不可磨灭的印象。体育场内部，这种均匀的碗状结构形体将能调动观众的兴奋情绪，并使运动员超水平发挥。创造连贯一致的外表，座席的干扰被控制到最小，声学吊顶将结构遮掩使得观众和场地上的活动成为注意焦点。鸟巢的防雷措施防雷措施: “鸟巢”的防雷设计采用的是最传统的防雷技术。充分利用建筑结构自身的有利条件，将鸟巢的金属屋面，钢结构中的钢构件、钢筋混凝土中的钢筋等通过焊接等方式进行有效连接，整个“鸟巢”的“钢筋铁骨”部分构成了一个理想的“笼式避雷网”。为防止雷击时对人体的伤害，在场馆内人能触摸到的部位，比如钢柱等，都相应作了等电位连接；“鸟巢”内

12、的几乎所有设备与“笼式避雷网”都有可靠连接，保证雷电来临瞬间产生的巨大电流能通过“笼式避雷网”导人地下，以此最大限度地保证场馆自身、仪器设备和人身的安全。抗震措施:“鸟巢”所用钢材强度是普通钢的两倍，是由我国自主创新研发的特种钢材，集刚强、柔韧于一体，从而保证了“鸟巢”在承受最大460兆帕的外力后，依然可以恢复到原有形状，也就是说能抵抗当年唐山大地震那样的地震波。托起“鸟巢”最关键的是“肩部”结构，这一部分所用的钢材“Q460”钢板厚度达到了10毫米，具有良好的抗震性、抗低温性和可焊性等点。为满足抗震要求，钢构件的节点部位还特别作了加厚处理，杆件的联结方式一律为焊接，以增加结构整体的刚度和强度

13、。“鸟巢”凌空的屋顶气势不凡，支撑它的24根巨大钢柱脚更是壮观雄伟。为保证建造在8度抗震设防的高烈度地震区的“鸟巢”能站稳脚跟，科研设计人员克服“鸟巢”柱脚集合尺寸大且构造复杂、我国现行规范的计算假定与设计方法难以适用等情况，为这些钢柱脚增加了底座和铆钉，将柱脚牢牢铆在了混凝土中。柱脚下的承台厚度高达46米，24根巨大钢柱分别与24个巨大的钢筋混凝土墩子牢固地连在一起，共同擎起巨大的“鸟巢”。二、水立方水立方膜结构水立方是国家游泳中心，位于北京奥林匹克公园内，是北京为2008年夏季奥运会修建的主游泳馆，也是2008年北京奥运会标志性建筑物之一。它的设计方案，是经全球设计竞赛产生的“水的立方”方

14、案。2003年12月24日开工，在2008年1月28日竣工。其与国家体育场（俗称鸟巢）分列于北京城市中轴线北端的两侧，共同形成相对完整的北京历史文化名城形象。国家游泳中心规划建设用地62950平方米，总建筑面积65000-80000平方米，其中地下部分的建筑面积不少于15000平方米，长宽高分别为 177m 177m 30m。在老师的讲解和引导下我们先参观了内部钢结构构造和的特殊的膜结构，分析了贯穿球的形成，以及附属设施的重要作用和意义。水立方设计：由于主体钢结构跨度大强度高，因此采用了焊接球节点钢网架结构，此结构具有重量轻,造型美观,无需支撑等特点。广泛应用于各种体育馆,大宾馆,大饭店及娱乐

15、场馆。焊接球节点钢网架结构是由钢制空心球或管与钢管焊接而成,它的焊缝包括球节点和管节点两种。膜内复杂的钢结构国家游泳中心的设计方案，该方案由中国建筑工程总公司、澳大利亚PTW建筑师事务所、ARUP澳大利亚有限公司联合设计。设计体现了“水立方”的设计理念，融建筑设计与结构设计于一体，它的膜结构已成为世界之最。它是根据细胞排列形式和肥皂泡天然结构设计而成的，这种形态在建筑结构中从来没有出现过，创意奇特。“水立方”的墙面和屋顶都分内外三层，设计人员利用三维坐标设计了3万多个钢质构件，这三万多个钢质构件在位置上没有一个是相同的。设计理念和创新的外挂材料：“水立方”建设规模约8万平方米，最引人注意的就是

16、外围形似水泡的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）。ETFE膜是一种透明膜，能为场馆内带来更多的自然光，他的内部是一个多层楼建筑，对称排列的大看台视野开阔。因此设计中不仅利用水的装饰作用，同时还利用其独特的微观结构。采用在整个建筑内外层包裹的ETFE膜（乙烯-四氟乙烯共聚物）是一种轻质新型材料，具有有效的热学性能和透光性，可以调节室内环境，冬季保温、夏季散热，而且还会避免建筑结构受到游泳中心内部环境的侵蚀。更神奇的是，如果ETFE膜有一个破洞，不必更换，只需打上一块补丁，它便会自行愈合，过一段时间就会恢复原貌。经查阅资料，按照设计方案，水立方的内外立面膜结构共由3065个气枕组成（其中最小的12

17、平方米，最大的达到70平方米），覆盖面积达到10万平方米，展开面积达到26万平方米，是世界上规模最大的膜结构工程，也是惟一一个完全由膜结构来进行全封闭的大型公共建筑。水立方建筑技术和新型环保设计：游泳中心内的游池应用了许多创新式的设计，如把室外空气引入池水表面，带孔的终点池岸，视觉和声音发出信号等。还有一些高科技设备，如确定运动员相对位置的光学装置、多角度三维图像放映系统等，这些装置将帮助观众更好地观看比赛。为了减少二氧化碳的产生，在设计中减少了电的使用。利用太阳能电池提供电力。大幅地使用了新型材料，使空调和照明负荷降低了20%-30%。 “水立方”的地下及基础部分是钢筋混凝土结构，地上部分是

18、钢网架，钢结构与钢筋混凝土结构中的钢筋通过焊接连接，共同形成了一个立方体的笼子。屋面上，镶嵌、固定每一块充气枕的是槽形的钢构件，钢构件又宽又厚，与“水立方”四壁的钢网架焊接为一体，支撑着整个屋顶。雷雨天气里，这些钢构件的作用更是非同小可。它们一方面作为天沟，收集、排除屋面的雨水；同时又充当了接闪器，及时将雷电流引到“笼式避雷网”，保护整个建筑物的安全。这是一个非常理想的“笼式避雷网”，完全依靠建筑物自身结构中的材料，无须单独架设避雷针、做引下线或接地体，屋面没有突出的避雷针或避雷带，既经济美观又安全可靠。 它又是典型的外柔内刚。外部只看到充气薄膜，而支撑这些薄膜的是坚实的钢结构，里面观众看台和

19、室内建筑物为钢筋混凝土结构。“水立方”的墙壁和天花板由1.2万个承重节点连接起来的网状钢管组成，这些节点均匀地分担着建筑物的重量，使其坚固得足以经受住北京最强的地震。“水立方”的地下部分是钢筋混凝上结构，在浇筑混凝上的时候，在每根钢挂的位置都设置了预埋件（上部为钢块），钢结构的钢柱与这些预埋件牢固的焊接在一起，就这样，地上部分的钢结构与地下部分的钢筋混凝土结构形成一个牢固的整体。三，主校区工程结构试验室交大工程结构试验室1987年建成投入使用，其中建有北京地区第一个双向反力墙,1995年铁道部批准工程结构与环境实验为部级重点实验室。实验室建筑面积1700平方米，。通过资源整合和“211工程”建

20、设，工程结构实验室的整体规模和水平得到了很大的提高。目前拥有设备1000台件，总价值1200多万元，其中包括先进的MTS拟动力加载设备和数据采集设备,很多本科生、研究生参加了本实验室所进行的秦沈客运专线综合试验、青藏铁路波纹管结构试验、中央电视台新楼振动现场试验等科研项目的试验工作。结构实验室是一个比较典型的工业厂房结构。首先我们主要说说结构实验室外墙。对于结构实验室的外墙，主要有以下几种：一）、圈梁 设置圈梁的目的是将墙体和柱，抗风柱等箍在一起，以增加实验室的整体刚性，防止由于地基发生过大的不均匀沉降或较大的振动荷载对实验室产生不利影响。圈梁为现浇钢筋混凝土构件，埋设在墙体内，和柱子连续。它

21、在受力上主要起拉结作用，不承受墙体重量，所以柱子上不必设置支承圈梁的牛腿。圈梁的布置与墙体高度，对刚度的要求以及地基情况有关。圈梁应尽可能连续设置在墙体的同一平面内，除伸缩缝处不得不切断外，其余部分沿整个实验室形成封闭状。二）、连系梁 结构实验室是单层厂房结构，外墙一般做成自承重墙，不宜设置墙梁（亦称连系梁）。当墙的高度超过一定限度（例如 15m 以上），墙体的砌体强度不足以承受本身自重时，需要在墙下布置连系梁。连系梁两端支承在柱牛腿上，并通过牛腿将墙体荷载传给柱子。 连系梁除支承墙体重量外，还起到连系纵向柱列。增强实验室纵向刚度，传递纵向水平荷载的作用。连系梁与柱之间采用螺栓或焊接连续。三）

22、、基础梁 当墙体的砌体强度足以承受墙体自重时，可采用基础梁将墙体重量传给柱基。而不另作墙体基础。这是因为柱的荷载较大，而自承重墙的重量较轻。外墙基础梁在边柱的外侧。基础梁不与柱连接，梁直接放置在柱基础的杯口上。四）、过梁 由于墙上有门窗洞口，所以设置钢筋混凝土过梁承托门窗洞口上部的墙体重量。在进行实验室围护结构的布置时，应尽可能地将圈梁，连系梁和过梁结合起来，使一种梁能起到两种梁甚至三种梁的作用，以简化构造,节约材料，方便施工。结构实验室的吊车直接挂在网架下弦节点上，对网架产生吊车竖向荷载。横向框架的柱脚连接采用的是刚接，主要是用于削减柱段的弯矩值（用于减小柱截面）并增大横向框架的刚度。首先柱

23、子用的是格构式钢柱，由两个H型钢作为肢件再用角钢作为斜杆和横杆相连组成。其次柱间设有三道细杆作用是减小柱在平面外的计算长度，同一柱间设有竖向和横向支撑，纵向也设有支撑，保证了结构在纵横向都由足够的刚度和稳定性。由于山墙比较高大，在横向地震作用下，墙体内的平面弯曲应力使墙体产主水平裂缝，墙体内的剪力使墙体产生交叉裂缝；在纵向地震作用下，墙体产生平面外倾倒。在山墙柱之间设置横向支撑可以防止或减轻上述震害的产生，并且要加强山墙柱顶与屋盖结构的连接。在结构实验室中，柱间支撑中有剪刀型和人字型两种。实验室内部主体结构内双向反力墙上装有桥式吊车，它由桥架和小车两大部分组成.桥架为矩形框架.由四段箱形梁组合

24、而成.其中长的两段叫主梁,短的两段叫端梁，端梁的端部下面装有车轮.整个桥架由这四只车轮支承.可以沿厂房上空的轨道行走，主梁上面也装有轨道。小车就在主梁上面行走，桥架的行走方向是厂房的长度方向，小车的行走方向则是厂房的宽度方向，小车上的卷扬机构收放钢丝绳，曳引着吊钩上下，实现对货物的提升桥式吊车通常是在厂房排架柱上设牛腿，牛腿上搁吊车梁，吊车梁上安装钢轨，钢轨上放置能滑行的双榀钢桥架（或板梁），桥架上支承小车；小车能沿桥架滑移，并有供起重的滑轮组。在桥架与小车行走范围内均可起吊重物。起重量从5 t至数百吨不等。起重时为电动。吊车上设有驾驶室，常设在桥架一端或根据要求确定其位置。内采用刚性屋面板，

25、长18米，宽6米。刚性防水屋面是用普通细石混凝土、补偿收缩混凝土、块体刚性材料等作屋面的防水层，具有施工方便、结构简单、材料来源广泛、价格便宜等优点，目前应用较广。四、北京北站螺栓球节点的原理于2009年1月17日，新的北京北站正式投入使用。新建北京北站站房地下2层，地上6层，建筑面积21442，由钢筋混凝土框架结构搭筑，最多可同时容纳5000人候车。日发送旅客发送量由原来的91万人可增加到450万人，是老北站的5倍。工程为二类高层建筑，合理使用年为50年。改造后的北京北站，售票大厅和候车室将设在西区的最南侧，临近地铁2号线和13号线出入口，比现在的售票大厅减少100多米路程，更加方便旅客换乘

26、市内公共交通。工程主要包括站房扩建以及与北京站、北京西站相类似的大跨度无站台柱雨棚工程，站台、铁道线路和行车信号的改造。总投资1.1亿元。北京北站改造期间将部分列车挪到其他火车站停靠，北站完成运营磨合期后，北京西站和北京站部分通往西北方向的列车重新迁回停靠。铁道线路将全部采用国产每米50千克级高强度、高平直度无缝钢轨，使用国产II型钢筋混凝土轨枕，替代原来使用的木枕，提高客车运行的稳定性和舒适度。行车信号设备全部采用新型计算机集中连锁，提高车站的自动化、智能化控制能力，从而增加列车运行的安全系数。也使用了网架结构，由多根杆件按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构。具有空间受力、重量轻、刚

27、度大、抗震性能好等优点；构成网架的基本单元主要以有三角锥、三棱体为主，网架钢结构的节点形式为螺栓球节点，螺栓球节点由螺栓、钢球、销子（或螺钉）、套筒和锥头或封板等零件组成，适用于连接钢管杆件。五、知识补充：钢结构建筑的优势和缺点钢结构和其它建筑材料相比，自身具有许多特色和优势：1、强度高，韧性好。这里的所谓的强度高是和建筑材料例如混凝土等而言的，如果离开了这个前提，钢结构强度高就无从谈起。至于韧性好，可用以下几个图说明。图1图2图3各种材料构件破坏吸收能量图图2中，虽然构件的强度很高，需要很大的作用才能使之破坏，但构件破坏时的变形很小，属于脆性破坏，不是理想的建筑材料。图3中，尽管构件破坏时变

28、形很大，但强度较低，不能满足承载力的要求，也不是较理想的材料建筑材料。图1中，吸收同等能量的条件下，显然其强度和变形承载能力较好分配，既能满足强度要求，又能具备一定的延性，是较理想的建筑材料。钢结构构件的破坏正与图一吻合，和其它建筑材料相比，在韧性方面具有明显的优势。钢材的密度虽然比其他建筑材料大，但它的强度很高，其可以做成跨度较大的结构。钢材的塑性好，结构在一般情况下不会因偶然超载或局部超载而突然断裂。钢材的韧性好，使结构对动荷载的适应性较强。2、结构的重量轻。这里的轻是和混凝土相比而言的，指在承受同样的荷载的条件下，钢结构构件远比混凝土构件自重小得多。以同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量

29、最多不过钢筋混凝土屋架的1413，冷弯薄壁型钢屋架甚至接近于110，为吊装施工提供了方便条件，并且对抵抗地震作用有利。另一方面，质轻的屋盖结构对可变荷载的变化比较敏感，荷载超额的不利影响较大。3、材质均匀。在几大基础力学（理论力学，材料力学，结构力学，弹性力学）中，都做过这样的假定：材料均质、连续、各向同性。钢结构能较好的满足这几个假定，所以可以运用力学里的相关结论及方法，但混凝土结构则不能达到这个要求。钢材内部组织均匀、各向同性。钢结构的实际工作性能与所采用的理论计算结果符合程度好，因此，结构的可靠性高。4、制作简便，精度高，施工周期短。钢结构所用的材料单纯而且是成材，加工比较简便，并能使用

30、机械操作。因此大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件，精确度较高。制成的构件运到现场安装，装配化程度高，安装速度快，工期短。 5、密闭性好。钢材内部组织很致密，当采用焊接连接，甚至采用铆钉或螺栓连接时，都容易做到紧密不渗漏。因此，钢结构也做作为许多固体、液体的容器和运输管道。6钢材具有可焊性。由于钢材具有可焊性，使钢结构的连接大为简化，适应于制造各种复杂形状的结构。7、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。以灵活、丰实、大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。8、绿色，环保，节能，低碳，符合国家可持续