“科学技术奖”二等奖项目   

　　一、基本情况 

　　获奖项目名称：多层大跨度体育馆装配式钢-混凝土组合桁架楼盖设计建造关键技术 

　　主要完成单位：中建八局第一建设有限公司、贵州大学、山东大学、淄博市建筑设计研究院有限公司、众成工程管理集团有限公司 

　　主要完成人：陈江、马克俭、王培军、刘梅、王军、董鹏、罗忠鹏、陈斌、刘畅、梁雷 

　　二、项目背景 

　　项目依托为淄博市体育运动学校，为世界最大空腹夹层板结构体系，1#馆楼盖跨度为92.2m×27.6m，2#馆跨度为39.1m×36m+60m×30.9m，楼层高度为3层，满足体育场馆少柱要求与游泳馆的高耐久性要求。 

　　三、创新成果 

　　项目针对空腹夹层板结构、设计、安装中的关键技术问题展开攻关，在设计方法，结构形式，装配化施工技术等方面取得了开创性成果，主要包括： 

　　(1) 发展了多层大跨度体育馆钢-混组合桁架楼盖结构体系，下肋创新采用U型钢-混凝土组合梁，有效解决了混凝土裂缝外露的问题，避免钢筋腐蚀，提高结构耐久性，丰富了桁架楼盖结构体系。 

图1 淄博市体育运动学校综合训练馆

　　(2) 研发装配式U型钢组合下肋梁，U型钢腹板过渡钢筋采用装配式连接，包括螺栓直接连接过渡式和螺栓偏心连接过渡式；U型钢底板采用装配式连接，通过螺纹锚固单边螺栓与带有螺纹孔的十字连接板，实现了U型钢底板的装配式螺栓连接；U型钢腹板对拉钢筋采用装配式，包括U形锲入式、螺栓连接对拉式、螺栓连接复合式、偏心套筒螺栓连接复合式等。U型钢全装配化安装提高了施工效率，确保连接可靠性；拓展了组合下肋梁节点的设计方法，编写国内首部螺纹锚固单边螺栓技术规程《钢结构螺纹锚固单边螺栓连接技术规程》 

图2 U型钢-混凝土组合下肋梁

　　(3) 开发了多层大跨度钢混组合桁架楼盖装配化高效施工技术，提出了预制混凝土剪力键、叠合上肋梁、叠合楼板的连接方法，通过现场模型验证了施工工艺。提出了装配式钢混凝土组合桁架楼盖结构支撑系统。仅下肋梁U型钢需要支撑，以U型钢作为剪力键、上肋梁和楼板支撑，实现了组合桁架楼盖结构的装配化支撑。 

图3 装配式桁架楼盖结构支撑系统

　　(4) 建立了组合桁架楼盖整体设计方法与评估指标。针对组合下肋梁，建立了U型钢与混凝土材料归一化理论，解决了钢与混凝土两种材料性能差异对楼盖刚度计算的影响。提出组合桁架楼盖结构体系 “等效刚度理论”简化分析方法和“拟夹层板理论”整体分析方法，提出了评估舒适度指标，编写《钢筋混凝土空腹夹层板楼盖结构技术规程》。 

图4 归一化理论