2022年科学技术奖
荣誉
第31期:科学技术奖一等奖项目(二十六项)
项目简介
获奖项目名称
“强结构”钢管混凝土柱-组合梁结构抗震体系研究与应用
主要完成单位
中南大学、中冶京诚工程技术有限公司、中国建筑西南设计研究院有限公司、湖南中大设计研究院有限公司、中铁城建集团有限公司、国家高速铁路建设技术工程研究中心、广东省建筑设计研究院有限公司、武汉科技大学
主要完成人
丁发兴、吕飞、尚志海、冯远、谭穗、张维珍、于志武、胡明文、廖长斌、任恩惠、李成宇、吕德仁、徐云龙、王恩、孙浩
项目背景
本项目以钢管混凝土柱-组合梁结构抗震性能为研究重点,从试验、理论分析、技术开发和工程应用等多个方面开展研究,开发出高韧性“强结构”钢管混凝土柱-组合梁结构抗震体系,为提高工程结构抗震能力提供理论支撑,保障新型城镇化建设和高烈度抗震区工程建设的安全性和经济性。
创新
1.创建了损伤比强度理论,提出了约束混凝土真三轴塑性—损伤本构模型、钢筋强化—损伤本构模型和体壳单元计算模型,揭示了损伤比参数决定围压条件下材料破坏及由脆性向塑性的转变,解决了复杂荷载下混凝土破坏的机理,解决了强震下组合结构大塑性变形与倒塌分析的理论问题;
约束混凝土损伤比强度理论与真三轴塑性损伤本构模型
2、发明了内配筋钢管混凝土柱施工技术,建立了基于组合系数的内配筋钢管混凝土柱偏心受压计算方法,揭示了钢筋与钢管协同工作机理,解决了钢管混凝土间接约束不足、降低钢管抗弯加固技术贡献的技术难点,使钢管混凝土柱抗弯刚度提高10%,承载力提高20-50%;
内置钢筋钢管混凝土柱施工技术
3.提出钢管混凝土柱及其结构体系地震倒塌设计方法,发明高韧性“强结构”钢管混凝土柱-组合梁结构抗震体系,揭示其能量分布、塑性铰形成过程及倒塌机理,解决轴压比过大导致钢管混凝土柱-组合梁在负弯矩区抗震能力不足的问题湖南 钢结构 协会,“强结构”技术使组合结构基频提高20-50%湖南 钢结构 协会,抗震倒塌能力提高30-40%。
“强结构”钢管混凝土柱-组合梁结构抗震体系
推广应用
该项目将关键技术应用于湖南创意设计总部大厦、深圳冠泽金融中心、海口华润中心、株洲中天航萧钢结构研发大厦、银川绿地、珠海铁建大厦等6个重大工程,结构设计抗震性能好,降低了钢材用量和措施成本,提高了工程质量,缩短了施工工期,取得了显著的经济效益和社会效益。
项目成果应用
研究成果提高了钢管混凝土柱结构体系的抗震韧性,有助于推动工程结构抗震技术的发展。
2007年3月,经国家科学技术奖励办公室批准,中国钢结构协会(以下简称“协会”)设立了“中国钢结构协会科学技术奖”(国科奖证书第0163号),每年评审一次。
对符合国家科学技术奖申报条件的“中国钢结构协会科学技术奖”获奖项目进行国家科学技术奖提名和推荐,目前协会已多次提名项目获得国家科技进步奖,4年来共有6个项目获奖,其中国家科技进步奖一等奖2项、二等奖4项。
协会奖项坚持公益性质,不收取任何费用,按照国家科学技术奖励办公室的要求,认真做好《社会科学技术奖年度工作报告》及社会科学技术奖第三方评估工作,取得了良好的社会效果,得到了钢结构行业及政府相关部门的高度认可。
接触:
刘莉 13918635063 13918635063
邱林波 13918635063 13918635063