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中国钢结构协会2020年度科学技术奖成果展示——中船钢构工程股份有限公司

发布时间: 2020-12-10

第一期:科学技术奖--特等奖项目《大跨空间钢结构抗震减震关键理论与工程技术创新》

 大跨空间钢结构抗震减震关键理论与工程技术创新

主要完成单位:

北京工业大学、中国矿业大学、同济大学、中国建筑科学研究院有限公司、北京市建筑设计研究院有限公司、中国建筑西南设计研究院有限公司、丰泽智能装备股份有限公司、河北省华科减隔震技术研发有限公司、烟台大学、北京建筑大学

主要完成人:

薛素铎、叶继红、李雄彦、罗永峰、赵鹏飞、王  哲、肖克艰、徐瑞祥、吴金志、梁宸宇、夏  循、李  炯、叶昌杰、孙国军、王雪生、张  强、刘人杰、庄  鹏、单明岳、刘  毅

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图1 获奖项目团队部分成员合影

项目成果简介:

  “大跨空间钢结构抗震减震关键理论与工程技术创新”项目,针对空间钢结构多维多点抗震理论、强震倒塌分析方法、考虑大跨度屋盖与下部结构整体工作的抗震分析理论、减隔震理论与技术等进行了系统的研究。该特等奖获奖项目聚焦空间结构抗震关键科学问题,取得了创新性成果,对于提升我国空间结构抗震技术水平发挥了重要作用。

项目研究历时二十余载,薛素铎教授领衔的科研团队攻坚克难、厚植笃行,取得的创新性成果包括:

  (1)建立了大跨度空间钢结构多维多点地震响应分析理论与计算方法。提出了大跨空间结构多维虚拟激励随机振动分析方法,建立了空间结构多维地震动随机模型和多维抗震分析实用反应谱法,完善了超长大跨空间钢结构多维多点地震输入时程分析方法。

  (2)基于离散元理论建立了强震下空间网格结构失效模式精细化分析方法。提出了离散元和有限元自适应耦合计算方法,揭示了大跨空间钢结构强震倒塌破坏机理,建立了网格结构抗震和抗倒塌模式优化的理论分析方法。

  (3)建立了考虑大跨度屋盖、支承结构、土体相互作用的抗震分析理论。提出了考虑混凝土支承结构的大跨空间结构的阻尼比;建立了桩-土-结构相互作用的精细化模型,揭示了桩-土-网壳屋盖结构地震相互作用机理。

  (4)开发了适用于空间结构的三维复合隔震支座,建立了空间网格结构多点隔震的分析方法,揭示了多点激励下隔震网格结构的地震响应规律。

项目组共发表学术论文460余篇,获授权国家专利40余项,主编国家标准2部,相关成果被纳入《建筑抗震设计规范》《空间网格结构技术规程》,应用于百余项空间结构工程,取得了显著的社会和经济效益。

  2020年8月9日,由中国钢结构协会组织的以周绪红、聂建国、岳清瑞、徐建四位中国工程院院士和郁银泉、范重、侯兆新三位全国工程勘察设计大师组成评价委员会对项目成果给予了高度评价,认为项目成果总体达到国际领先水平,是空间结构领域取得的重要科技成果。

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图2:单层柱面网壳多点多维激励隔振性能振动台试验

 

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图3 网壳结构倒塌模型试验


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