一、基本情况
获奖项目名称:钢-混凝土复杂综合体结构地震灾变机理与性能提升技术
主要完成单位:大连理工大学、北京科技大学、中国建筑西北设计研究院有限公司、中建三局集团有限公司、中冶成都勘察研究总院有限公司、保利长大工程有限公司、中国建筑科学研究院有限公司
主要完成人:董志骞、李钢、赵鹤、刘源、李宏男、刘汇东、陈洪兵、宝鑫、彭涛、薛耀辉、张溢、苏宝、王永海、李佳龙、郭江然
二、项目背景
为缓解土地资源约束并提升城市的功能承载能力与效率，集交通、居住、办公、商业、餐饮等多功能于一体的城市综合体大量涌现。城市综合体多采用钢-混凝土混合的结构形式，且以“大底盘裙房-塔楼”形式最为典型，普遍呈现多塔耦联、刚度突变、大底盘效应等复杂特征（图1）。在地震动激励下，城市综合体复杂结构受功能复合性、结构耦合性、刚度突变性及基础非刚性等综合因素影响，其动力响应特性显著区别于普通建筑结构。深入探究此类结构在地震作用下的灾变演化机理与性能提升技术，是我国防灾减灾领域的重大前沿课题。
图1 钢-混凝土复杂综合体结构特征
三、创新成果
（1）创新成果1：面向复杂综合体的多震相反演理论和地震波动输入方法
构建了基于体、面波同震源的多震相反演框架，提出了各类典型场地下同时考虑体波与面波的多震相自由场反演方法（图2），提升了综合体结构的地震输入精度；提出了基于子域的高效地震波动输入方法，突破了传统波动输入方法对于人工边界条件的限制；确定了综合体整体地震动强度稳定性指标，实现了地上/地下结构的差异性兼容。
图2 典型场地多震相自由场反演方法
（2）创新成果2：钢-混凝土复杂综合体结构地震灾变机理与性能提升技术
提出了综合体非线性跨尺度动力试验方法及跨尺度界面连接装置，开展了考虑土-桩-地下-地上结构相互作用的全尺度振动台试验；揭示了综合体各组分间的耦联相互作用机制及损伤演化过程，明确了结构的损伤次序与薄弱位置（图3）；研发了“材料-装置-构件-体系”多层级性能提升技术（图4），为结构抗震设计和性能提升提供了理论与技术支撑。
图3 钢-混凝土复杂综合体结构地震灾变过程
图4 钢-混凝土复杂综合体结构多层级性能提升技术
（3）创新成果3：钢-混凝土复杂综合体结构抗震设计方法与施工技术
图5 综合体复杂结构系列施工技术
四、推广应用情况
项目提出的“多震相自由场反演方法”、“地震波动输入与抗震分析方法”、“综合体结构性能评估与设计方法”以及系列“施工关键技术”，已成功应用于山东能源集团西北区域总部、雄安新区自贸区综合办公楼、四川成都五冶科技中心大厦等40余项综合体工程中（图6）。
图6 典型工程应用
