钢-混凝土组合结构与混合结构体系关键技术研究与工程应用
完成单位:西安建筑科技大学

产生时间:2002-2015

支撑项目(平台):支撑项目:国家科技支撑计划、国家重大技术装备研制计划等;支撑平台:省部共建西部绿色建筑国家重点实验室、结构工程与抗震教育部重点实验室等

参与单位:陕西省教育厅

所属学科:土木工程

主要贡献者:白国良,陈以一,薛建阳,吴涛,童乐为,薛永武,杨勇,陈宗平,姜维山,赵鸿铁,赵宪忠,朱丽华,姜文伟,徐亚洲,刘祖强,周虹,朱佳宁

成就简介:该研究成果已被国家规范和行业规程采用,填补了我国技术规范的空白,提高了工程结构的地震安全性和综合防灾能力;打破了国外技术垄断,促进了科技进步,提升了我国土木工程领域的竞争力。

      对型钢混凝土结构体系的受力机理、灾变行为、抗震性能、计算理论和抗震设计方法开展了深入、系统的研究,取得了突破和创新。1、在国内外率先系统开展了型钢与混凝土粘结滑移性能和疲劳性能研究,建立了考虑多参数影响的型钢混凝土粘结强度计算理论和考虑位置函数的粘结滑移本构模型,解决了型钢与混凝土界面粘结强度、界面应力传递等关键问题,揭示了型钢混凝土疲劳性能的机理和参数影响效应,掌握了型钢混凝土的疲劳破坏模式、裂纹萌生和扩展规律,掌握了受力、疲劳裂纹尺度、寿命三者之间的内在关系,完善了型钢混凝土结构基础理论。2、系统开展了型钢混凝土结构基本受力行为及其设计方法研究,创立并完善了基于混凝土力学和修正平截面假定方法的型钢混凝土结构设计计算理论,开展高含钢率型钢混凝土组合柱力学性能及其承载特性的研究,为我国型钢混凝土结构设计和工程应用提供了重要支撑。3、对大型型钢混凝土框排架结构体系进行了试验及理论分析,提出了结构体系地震作用计算原理及抗震设计方法;创新提出型钢混凝土框架-钢筋混凝土分散剪力墙混合结构体系,形成框排架结构体系成套技术。4、对直接空冷钢-混凝土混合结构体系进行了试验研究、理论分析,建立了符合我国国情的计算理论和设计方法,创新发明了大跨度混凝土管柱-钢桁架+斜撑混合式新型空冷结构体系与抗震设计方法。5、创新发明了型钢再生混凝土组合结构体系、型钢混凝土异形柱结构体系,开展了两类新型



结构体系性能的试验研究及机理分析,建立了两类新型结构体系的抗震设计方法。


       大型钢-混凝土框排架混合结构体系的研究成果填补了我国规范的空白,提高了该类结构的地震安全性和综合防灾能力;钢-混凝土空冷混合结构体系研究成果填补了我国的空白,打破了国外技术垄断,促进了空冷结构技术在我国的应用,提升了我国电力行业的竞争力。成果已纳入我国首部行业规程《型钢混凝土组合结构技术规程》及《火力发电厂土建结构设计技术规程》、《直接空冷凝汽器支撑结构设计导则》。已获国家核心知识产权29项;获国家科技进步奖二等奖1项、省部级科技奖励7项;出版专著6部,发表科研论文280余篇。研究成果已成功应用于陕西法门寺合十舍利塔、西安咸阳国际机场主航站楼、华电灵武电厂1000MW机组空冷结构、华能国际铜川电厂600MW机组空冷结构、上海环球金融中心、上海国际金融中心、CCTV新台址主楼、广州新电视塔、京沪高铁上海虹桥站等60余项大型、地标性工程中,取得了巨大的经济效益和社会效益。

扫码关注

“高校科技进展”微信公众号