获奖项目名称:新型铝合金空间结构体系及抗震关键技术研究与应用

　　主要完成单位:陕西省建筑科学研究院有限公司、北京工业大学、清华大学、同济大学、中原工学院、长安大学、中国建筑西北设计研究院有限公司、陕西省文化遗产研究院

　　主要完成人:柳明亮、孙国军、刘向斌、吴金志、朱伟、王元清、王伟、扈鹏、郭小农、周春娟、李锦、惠存、张铭兴、郭朋岗、黄思聪

　　二、项目背景 

　　近年来，伴随我国经济的持续增长，一批高标准、大跨度的铝合金空间结构陆续建成，成为具有代表性的地标建筑。铝合金材料在物理与力学性能方面与钢材存在明显区别，因而其构件及整体结构的设计方法亦有所不同。然而，目前我国在铝合金空间结构领域尚缺乏系统、完善的设计依据与技术规范，制约了该结构体系的科学化发展。与此同时，社会对建筑形态多样性与美学价值的需求不断提升，结构体系与建筑表现之间的协调性与一体化设计日益受到重视。在此背景下，为推动传统铝合金空间结构体系的性能优化，增强其整体稳定性与适用性，开展新型铝合金空间结构体系的技术创新研究具有重要的理论意义与工程价值。

　　三、创新成果 

　　1.建立了铝合金材料单调本构模型和考虑损伤累积的循环本构模型，揭示了铝合金H型构件低周往复荷载响应机理及失效模式，阐明了不同曲率铝合金起拱板式节点四阶段刚度模型及破坏机理。

铝合金起拱板式节点试验研究

　　2.提出了单层铝合金网格结构弹性与弹塑性稳定系数设计取值方法，研究了结构在地震作用下的内力分布和强震倒塌失效模式，建立了铝合金网格结构抗震分析方法。

铝合金球面网壳静力性能试验

铝合金柱面网壳振动台试验

　　3.提出了铝合金张弦梁和弦支穹顶新型结构形式，研发了相应的节点构造，形成了新体系的建造技术。

铝合金张弦梁结构体系

铝合金弦支穹顶结构体系

　　四、推广应用情况

　　该项目获授权国家专利12件（其中发明专利2件），主参编国家、行业和地方标准7部，发表学术论文51篇（其中SCI收录20篇），出版著作2部，极大的推动了铝合金空间结构创新和发展，在我国建筑产业现代化示范工程中应用，具有重要理论意义和工程应用价值。本项目的研究成果可作为铝合金空间结构设计分析、施工建造等的重要指导，为预铝合金空间结构全寿命周期提供了充实的保障。

　　该项目研究成果已成功应用于文物保护项目、机场项目、大型公共建筑等数十项重点工程。