获奖项目名称:复杂大跨度建筑结构多灾韧性分析理论与性能提升关键技术
主要完成单位:中冶建筑研究总院有限公司、 北京科技大学、清华大学、北京建筑大学、中建研科技股份有限公司、广州建筑股份有限公司、 南京新筑加固工程有限公司、 深圳大学
主要完成人:许庆、田源、徐晓达、许镇、徐曼、熊琛、张石、陆新征、张永、顾栋炼、李嘉伟、邵泉、张小年、张秦、闵紫超
二、项目背景
复杂大跨度建筑结构的多灾韧性是保障城市安全运行、支撑“城市更新”国家战略的核心环节。然而,传统的结构设计理念与分析方法难以有效应对复杂大跨度建筑结构多灾韧性分析与性能提升等方面的实际需求,形成重大技术挑战。
在国家科技部、基金委等支持下,项目组先后承担并完成了多项国家及省部级科研项目,历时多年产学研联合攻关,从理论模型、评估方法到提升技术三方面攻克了复杂大跨度建筑结构多灾韧性分析与性能提升难题。
三、创新成果
(1)创新成果一:复杂大跨度建筑结构多灾强非线性损伤演化机理与分析方法
建立了非平稳雷暴风、地震多灾作用精细化荷载高效构建方法,揭示了“材料-构件-结构”多层级损伤演化机理与破坏规律,提出了连续-非连续体耦合的多灾强非线性动力分析模型,突破了多灾强非线性变形与耗能的模拟瓶颈。

图1 考虑非平稳风致扰动的雷暴风风场时空演化模型与荷载分布特征
(2)创新成果二:结构服役状态动态感知与韧性评价方法
提出了复杂大跨度建筑结构服役性能多源监测及损伤判识技术,建立了复杂大跨度建筑结构性能评价准则,发展了基于主体结构服役状态的动态更新与韧性评估方法,揭示了结构韧性的控制性因素。

图2 关键构件系列试验及多级损伤随机分布特征
(3)创新成果三:“构件-节点-体系”多层次综合防灾性能提升技术


图3 牺牲--耗能梁柱与索撑节点装置示意图
四、推广应用情况
成果广泛应用于国家跳台滑雪中心、国家会议中心二期工程等百余项工程,为复杂大跨度建筑结构多灾韧性设计、评价与提升提供了重要理论与技术支撑,推动了土木工程技术进步,产生了巨大的社会经济效益。
