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消能-承载双职能金属构件及其高机能减震结构

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奖种及等级:国度技术发现二等奖

重要实现人:李国强(同济大学)侯兆新(中冶构筑钻研总院有限公司)毛志兵(中国构筑股份有限公司)孙飞飞(同济大学)宫海(上海蓝科构筑减震科技股份有限公司)陈韬(HJC888黄金城钢构有限公司)

 

我国属多地震国度 ,地震90%伤亡由房屋倒塌造成。传统抗震技术重要靠增大结构构件“硬抗” ,寂仔安全隐患又不经济。30年前 ,国内表学者起头索求高机能减震结构技术 ,其时面对两大问题和需要:一是结构减震选取的消能阻尼器职能单一, 守护昂贵,火急需要一衷旖时承载、震时消能的双职能免守护构件。二是由于地震随机性极强 ,传统减震结构仍不能预防严沉苦难后果 ,火急需要一种承载能力大、消能能力强、成本低的高机能减震结构。

本项目通过产学研用缜密合作 ,历时25年 ,在世界结构抗震技术前沿领域 ,以关键构件兼具消能和承载为突破口 ,发了然消能-承载双职能构件及其高机能减震结构 ,创新和发展了消能减震结构理论和工程技术 ,率先实现规;こ汤 ,使我国金属消能减震产品占构筑减震市场的比例从2008年7.5%增长到2015 年75.15% ,引领我国一跃成为金属消能减震结构利用最多、技术当先的国度。重要发现点为:

1、发了然消能-承载双职能钢支持、钢板墙、钢连梁等关键消能构件

基于消能-承载双职能构件工作机理 ,发了然(1)基于多种线约束和单侧面约束机造的愚笨约束钢支持 ,与国表基于双侧面约束机造同类构件相比 ,消能能力提高30% ,最大承载力达4840吨 ,长48m ,为世界当先;(2)基于点-线-面结合的螺栓-骨架-面板夹层约束机造的愚笨约束钢板墙 ,在国际上率先实现7m×3m大型消能-承载钢板墙工程利用;(3)基于剪切与弯曲并联屈服机造的双阶屈服消能钢连梁 ,提高联肢剪力墙和主题筒消能能力3倍以上 ,为国际初创。

2、发了然消能-承载双职能构件与结构的衔接节点 ,构建了高机能减震结构

基于分散承载、协同消能的工作机造 ,发了然消能-承载双职能金属构件与典型结构的衔接节点 ,构建了危险可控、刚度可调、消能可设定的高机能框-撑、框-墙、框-筒减震结构 ,典型工程证明:与传统抗震结构相比 ,其消能能力别离提高107%、232%、367% ,承载力别离提高110%、77%、60% ,可实现“中震不坏、大震可建、巨震不倒”的更高设防指标。

3、发了然消能-承载双职能构件造作、装置和防震断技术 ,突破了工程利用瓶颈

发了然消能-承载金属构件预张拉装置及巨型双职能构件分段造作和现场空间组装技术 ,有效开释装置阶段附加应力 ,突破了消能构件与主体结构不能同步装置的瓶颈 ,大大提高施工效能;发了然防震断变形纪录和变位限度装置 ,实现了减震结构失效预警及危险节造。

本项目获45项知识产权 ,蕴含国际专利3项和中国发现专利26项。出版专著7部 ,颁发期刊论文275篇 ,其中 SCI、 EI收录170篇。 重要成就被国度尺度《构筑抗震设计规范》等8部技术规范选取 ,获中冶集团技术发现一等奖、上海市科技进取一等奖、教育部天然科学一等奖和中国专利优良奖。

本项目成就在国内最先形成自主知识产权产品 ,国内市场占有率70%以上;在上海世博中心、中国展览会综合体、天津117大厦、上海虹桥T1航站楼加固等260多项工程中利用 ,经历了新疆、云南等地震考验 ,重要实现单元和利用单元近三年新增销售额31.71亿元、利润3.16亿元。


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