一、基本情况 

　　获奖项目名称:多灾害耦合作用的工程结构抗撞理论与试验研究及应用

　　主要完成单位:太原理工大学、哈尔滨工业大学、山西四建集团有限公司、中国建筑第二工程局有限公司、山西高速集团股份有限公司、山西二建集团有限公司、太原市建筑设计研究院

　　主要完成人:赵晖、王蕊、张荣、王云鹤、郑永春、支旭东、韩昱、史一剑、庄利军、张志、沈玲华、张雪健、晋斌、马静远、孟宪杰

　　二、项目背景 

　　撞击荷载因突发性强、破坏性大、作用不确定，易引发火灾、泄漏及连续倒塌等次生灾害，严重威胁重要公共建筑与交通基础设施安全。目前，工程结构抗撞设计及撞后损伤评估研究尚处起步阶段，面临试验技术滞后、作用机理不清、理论与设计方法薄弱等挑战。为此，本项目聚焦钢结构、钢-混凝土组合结构及公路桥梁防撞护栏在撞击全过程下的受力机理，系统研究多种构件在撞击中与撞击后的力学性能，旨在构建抗撞分析理论、设计方法及撞后损伤评估技术，以提升工程结构的安全性能。 

　　三、创新成果 

　　1.研发了可实现多灾耦合工况的大型撞击试验系统，首次实现了轴向/压弯荷载与侧向撞击荷载的协同耦合，解决了轴力在侧向撞击下卸载问题。

图1 多灾耦合撞击试验装置

　　2.揭示了撞击作用下多种类型的钢柱、钢-混凝土组合柱和防撞钢护栏的受力机理和损伤机制，建立了基于放大系数的抗撞击承载力计算方法。

图2 新型夹层二波形梁钢护栏抗撞性能

　　3.提出了考虑荷载、材料、几何参数交互影响的撞击后剩余承载力预测方法，实现了撞击全过程损伤量化评估与性能化设计。 

　　四、推广应用情况 

　　该项目获授权国家发明专利14件、计算机软件著作权1项，主参编技术标准4部，发表学术论文64篇(其中SCI收录24篇、EI收录32篇)，成果应用于山西潇河国际会议中心、汾酒集团2030技改原酒产储能扩建项目、大连体育中心体育馆、平榆高速公路等20余项工程项目。