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[成果] 1700520221 湖北
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:项目属土木建筑工程领域。混凝土结构是中国土木建筑工程中应用最为广泛的结构形式之一,然而,混凝土结构面临诸如物理老化和化学腐蚀等因素引起的结构性能退化,自然灾害导致结构损伤,质量事故导致结构不能满足现行规范要求,技术改造、使用功能改变等要求结构具有更高的承载力、延性等,迫切需要通过行之有效的技术来提升混凝土结构受力性能。纤维复材具有轻质高强、耐腐蚀、可设计性强等优点,适合于混凝土结构受力性能的提升和建筑工业化的发展战略需求。纤维复材安全可靠地用于提升混凝土结构受力性能,需要解决界面粘结、纤维复材高性能化以及适应不同提升程度的设计需求等问题。项目组对纤维复材提升混凝土结构受力性能的关键技术、计算理论和工程应用进行了系统创新研究。主要成果如下:1、创新了外粘纤维复材加固混凝土结构设计方法:建立了纤维复材与混凝土界面粘结-滑移关系的新理论,并基于该理论发展了纤维复材与混凝土界面粘结强度和有效粘结长度模型,克服了传统计算模型以混凝土受拉破坏为单一控制目标的缺陷;提出了外粘纤维复材加固混凝土双向板、剪力墙、柱、框架节点和环形截面类特种结构以及局部受损构件的设计方法。2、发明了自锁式预应力纤维复材加固技术:研发了预应力纤维复材张拉控制、自锁锚固和施工成套技术,提出了预应力纤维复材加固混凝土梁、板和柱的设计方法。突破了传统技术张拉控制预应力低、预应力损失大和锚固可靠性差的瓶颈,从根本上解决了纤维复材强度利用率低的技术难题,纤维复材强度利用率提高40%以上。3、研发了纤维复材-钢复合加固与增强技术:发明了纤维复材-钢复合加固混凝土结构技术,揭示了纤维复材与钢粘结界面的破坏机理,建立了纤维复材-钢复合加固混凝土梁、板和柱的设计方法,突破了结构承载力提高幅度的限制,结构承载力可提高50%以上,延性指标可提高80%以上,实现了受力性能提升幅度的可控设计;研发了纤维复材-钢管混凝土新型组合柱、纤维复材-钢-混凝土新型组合桥面板,拓宽了桥梁结构的模块式建造和快速更换的途径。4、提出了纤维复材格栅-超高韧性水泥基材料复合加固技术:研制了国产聚乙烯醇(PVA)纤维制备超高韧性水泥基材料,突破了国外的技术垄断,成本仅为国外同类产品的1/4;发明了纤维复材格栅-超高韧性水泥基材料复合加固混凝土结构技术,提出了利用该技术加固梁、柱的设计方法,解决了恶劣环境下纤维复材与混凝土结构界面耐久性差的技术难题。获湖北省科技进步奖一等奖2项、教育部科技进步奖一等奖1项;授权发明专利26项、实用新型专利20项和软件著作权7项;发表论文268篇,SCI收录51篇,EI收录168篇;出版著作3部;参编10部国家或行业标准。研究成果整体达到国际领先水平,已成功应用于三峡专用公路桥涵加固、汉口火车站南广场改扩建等200余项工程,获得经济效益约26.86亿元,社会效益显著。
[成果] 1700520225 北京
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:中国正在开展大规模城市地下空间开发,亟需一套城市地下结构抗震设计理论、方法及技术与法规指导工程建设。与地上结构不同,地下结构地震反应受到周围岩土介质约束,结构惯性力不再是主要影响因素,需要考虑土-结动力相互作用和无限域能量辐射影响,这使问题变得更复杂。由于历史和认识的原因,国际上可资借鉴的相关成果和工程经验积累薄弱。鉴于此,经过10余年系统研究,在地下结构地震反应影响因素及规律、损伤破坏模拟模型和方法、破坏机理与失效模式、抗震减震设计理论和方法与技术及应用等方面取得了系列创造性成果,形成了一套完整、系统的城市地下结构抗震减震设计理论、方法、技术和规范,填补了空白,获2016年教育部科技进步一等奖。主要创新成果:1、发展土-结构体系非线性动力分析方法,研发地下结构地震反应和损伤破坏模拟软件,为分析城市大型复杂地下结构三维地震非线性反应和损伤破坏机理提供了手段。主要创新点:(1)发展和完善工程实用的低阶人工边界,提出系列高阶精度应力型人工边界和成层地形条件地震输入模型;(2)提出岩土类材料非线性统一强度理论和损伤破坏弹塑性以及界面接触非线性模型;(3)首次提出饱和土U-p方程全显式算法和不需要弹塑性迭代的下加载面模型应力更新算法。2、研发了系列有自主知识产权的地下结构-场地土体系地震反应和破坏模拟模型试验技术,包括悬挂式层状多向剪切箱和可控连续体多振动台模型箱等试验装置以及新型传感技术及数据采集、处理技术及平台等,开展了国际上迄今为止最为系统的城市大型复杂地下结构振动台地震反应和破坏模拟试验,获得了地下结构地震反应和破坏的系列规律性认识,揭示了中柱是地下结构抗震的薄弱环节,验证了地下结构地震非线性反应分析方法。3、首次从水平、竖向地震作用下土体对地下结构两种不同的作用方式、结构构件不同的受力功能以及关键构件的力学性能与体系受力分配改变等方面,揭示了浅埋地下结构地震破坏机理与失效模式,提出了抗震关键支撑柱概念;考虑轴压比影响,建立了地下结构抗震性能评价方法;提出了增强支撑柱变形能力的地下结构减震控制技术和措施;建立了地下结构极限抗震能力评价方法。4、为解决复杂断面地下结构抗震设计问题,提出了整体反应位移法、反应加速度方法和Pushover分析法;针对浅埋地下结构的围岩作用特征和破坏机理提出考虑上覆土体竖向惯性效应的反应位移法。主编国家、行业规范各1部;获授权国际(美国)发明专利1项,国家发明专利6项、实用新型专利9项,软件著作权7项;出版著作6部,发表期刊论文232篇,其中SCI/EI收录论文162篇,CNKI引用4400余次。成果在北京、沈阳、长春、太原、石家庄和南京等城市地铁工程以及国防、水电和核电等工程抗震安全设计分析中获得应用,产生了巨大的社会经济效益。周福霖院士为组长,谢礼立、施仲衡和王复明等院士为成员的项目鉴定专家组评价“该项目研究成果丰富、系统、创新性突出,总体上达到了国际领先水平”。
[成果] 1700390203 青海
U23 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:深圳地铁7号线华强北繁华商业区超大规模地铁车站工程,周边高层商业建筑物密集,地下管线错综复杂,水文地质条件特殊,与三条既有地铁交汇,施工技术难度高,安全风险大。依托该工程开展了相关关键技术研究,创造了大型复杂地下结构建造的成功范例。成果达到国际领先水平。
[成果] 1800120472 湖北
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:城市建设中,大量的旧建筑和临时建筑需要拆除,爆破拆除是高效的手段,但存在环境和安全隐患。而且,作为建筑的骨架——钢筋混凝土杆件,常规的拆除爆破技术存在钻孔难、工期长、成本高的缺点;已有的垂直轴向预埋炮孔拆除爆破技术存在耗材多、操作复杂、可靠性差的问题。针对些问题,课题组提出了绿色爆破拆除新概念,并发明一系列新技术,很好地解决了城市环境下钢筋混凝土杆件拆除爆破的爆破效果与安全环保之间的矛盾。项目创新点:(1)提出绿色爆破拆除新概念,填补了绿色建筑缺失的一环。让绿色建筑从勘探、规划、设计、建造、使用、维护到拆除报废全环节实现绿色化。(2)研发了“钢筋混凝土梁拆除爆破炮孔装药、堵塞和压渣结构及拆除爆破方法”(发明专利:ZL 201410439354.6),提出了切割钢筋混凝土梁侧面箍筋和水袋压渣(压梁)的技术方案,发明了新型流动性好、快硬炮孔堵塞材料,提出了双层塑料网覆盖方案。减少了炸药消耗,提高钢筋混凝土的破碎效果,有效控制粉尘污染和飞石威胁,实现了钢筋混凝土梁低成本绿色爆破拆除。(3)研发了“钢筋混凝土柱轴向预埋炮孔及拆除爆破方法”和“钢筋混凝土梁轴向预埋炮孔及拆除爆破方法”(发明专利:ZL 201510376852.5),提出了沿杆件长轴预埋炮孔(炮孔端部可弯曲),并用导爆索绑扎炸药、拖拽装药的工艺。降低了爆破器材单耗,简化了爆破操作,有效降低了爆破振动和爆破成本。(4)创新了“钢筋混凝土梁或柱水耦合装药爆破拆除方法”,采用沿钢筋混凝土梁或柱轴线布置炮孔,先穿过牵引绳,再往炮孔内灌水,接着在导爆索上绑扎炸药,最后拖拽装药的工艺,实现深孔顺利精确装药、提高爆破效果、降低单耗,降低有害效应和爆破粉尘的目的。(5)发明了“装药长袋及利用装药长袋对炮孔装药的方法”,用装药长袋对深孔炮孔装药,可避免炸药包装破损、漏药和变形,实现对下向炮孔或两端开口的水平或缓倾斜炮孔的准确间隔装药和不耦合装药,达到提高爆破效果、降低单耗,降低有害爆破效应的目的。(6)发明了“伞形卡位悬挂器及利用伞形卡位悬挂器对炮孔装药的方法”,使用伞形卡位悬挂器配合装药长袋对上向、水平或下向缓倾斜深盲孔装药,可实现准确间隔装药和不耦合装药,避免炸药包装破损、漏药和变形。(7)开发了“建筑物拆除爆破柔性防护系统”(发明专利:ZL 201410446010.8)和“拆除爆破柔性防尘防护网”(实用新型专利:ZL 201521033273.2),实现了对拆除爆破建筑全覆盖但不全封闭的防护,可实现对爆破粉尘、飞石的有有效控制;防护网可以实现多次重复使用,节约成本。
[成果] 1800120368 北京
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:装配式建筑是建筑行业生产方式的一次变革,对建筑业节能减排和转型升级具有重要意义。在“十三五”国家重点研发计划“绿色建筑和建筑工业化”重点专项中,将“装配式混凝土工业化建筑高效施工关键技术研究与示范”列为研究项目,着力解决上述影响我国装配混凝土建筑高效施工和绿色施工的关键问题,研发形成绿色高效的新装配式混凝土建筑施工体系。主要研究内容:该项目拟通过建立装配混凝土建筑绿色高效施工评价理论、基于性能的装配混凝土建筑施工全过程公差控制理论和高层装配混凝土建筑施工过程分析方法解决装配混凝土建筑施工中“高效”可评价,“误差”可控制和“过程”可分析的重大科学问题,并以一体化、标准化和信息化为手段,研发新型一体化大型预制部品及高效施工技术、新型节点及高效施工技术、升级改造现有施工技术与装备,完善相关施工质量检验规范,优选先进技术进行集成示范,建立我国典型气候区、不同抗震设防区装配混凝土低层与多高层居住建筑、多高层装配混凝土公共建筑和新型装配混凝土工业建筑的绿色高效施工体系,解决工程应用中基础前沿与共性关键技术问题,达到节能减排和高效施工的目标,为我国建筑工业化实现规模化、高效益和可持续发展提供理论基础和技术支撑。
[成果] 1800120369 北京
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:从全球范围看,绿色化、信息化和工业化是国际建筑产业发展的三大趋势。“十二五”期间国家科技支撑计划“建筑工程绿色建造关键技术研究与示范”项目,初步构建了绿色建造技术体系,“十三五”期间,需要在绿色施工方面进行深入研究,促进建筑业的技术升级、生产方式和管理模式变革。主要研究内容:该项目涉及的科学问题四个方面:施工过程固废减排、回收、资源化利用问题;施工现场污染防控、监测与处理等绿色化问题;施工装备及临时设施标准化、智能化、产业化问题;建筑工程建造技术从数字化到智能化升级发展问题。项目主要研究内容包括:基于绿色施工全过程工艺技术;施工现场临时设施标准化、定型化、产业化技术;施工现场固废减排、回收与循环利用技术;高效节能环保的施工装备及系统改造技术;施工全过程污染物控制技术与监测系统;基于BIM的信息化绿色施工技术;绿色施工与智慧建造集成应用技术。
[成果] 1700680356 福建
TU97 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:新世纪以来中国土木工程建设迎来快速发展期,建筑高度不断刷新,六百米级超高层建筑不断涌现。钢管砼、钢骨砼以及钢-混凝土组合梁等组合结构的应用日益广泛。钢管砼与钢骨砼呈现出截面面积增大、形状不规则、多腔化以及柱内钢骨结构复杂化等诸多特点。单个构件横截面积达45平方米的多边形多腔钢管砼柱已获应用。这类构件结构复杂,研究表明,柱内核心砼与钢管或钢板的界面粘结状态、核心砼的密实性以及组合梁的界面状态为影响其力学性能的重要因素进而成为普遍关心的问题。研发有效的检测方法是保证其质量和安全的迫切需要。为此,在国家自然科学基金项目等的资助下,该项目针对复杂钢管砼、钢骨砼以及钢-砼组合梁这三类典型组合结构,提出了基于压电陶瓷材料应力波测量和机电耦合阻抗测量的检测专利技术和工法,解决了这三类典型结构的缺陷检测的技术难题,填补了技术空白。取得的代表性创新性成果有:1.首次提出了基于嵌入式压电功能元激励与表面粘帖压电陶瓷片测量信号的小波包能量的钢管砼管壁界面、复杂钢管砼隐蔽性横隔板与核心砼界面以及钢-混凝土组合梁界面粘结状态检测方法及核心砼缺陷检测专利方法与技术;2.提出了基于压电材料机电耦合阻抗测量的钢管砼、钢骨砼界面状态检测方法,定义不同频段的评价指标,实现了钢管壁与核心砼之间、复杂多腔钢管砼和钢骨砼构件内部钢板与核心砼之间的隐蔽界面状态检测;3.基于系列试验发现了界面剥离导致不同频段上应力波能量分布发生改变的现象,提出了基于小波包能量谱的剥离缺陷检测新方法,并通过考虑压电材料的压电效应及其与结构的耦合效应的多物理场数值模拟,阐明了其机理;4.开发了适用于复杂钢管砼和钢骨砼结构内部高频应力波激励与测量的嵌入式压电功能元,并据此研发了混凝土动态正应力和剪应力传感技术,为混凝土动态本构关系研究和动应力直接测量提供了全新手段;5.研发了基于Legendre正交多项式的高频激励下钢管砼应力波场模拟的谱元法模型,提出了减弱压电陶瓷薄板结构剪切闭锁现象的方法,与传统多场耦合有限元法相比,提高了数值模拟精度和计算效率,节约计算成本。该项目研究已获国家发明专利授权5项,国家级工法1项,发表包括SCI一区与二区期刊论文在内的科研论文49篇。该技术发明的重要性、紧迫性以及创新性得到国际学术界的充分肯定。培养毕业研究生20名。项目成果得到中建旗下多家工程局的普遍关注,在福建、广东等地十余个超高层建筑工程上成功应用,累计新增利税4000余万元。成果应用不仅解决了超高层建筑中急需解决的大型复杂钢管砼和钢骨砼等组合结构的状态检测问题,保证了工程建设质量和进度,保障安全和大规模投资的效益,而且在相关项目创建优质工程和新技术示范工程等方面发挥了重要支撑作用,社会和经济效益明显。此外,成果应用对应用单位技术人员技术水平的提高发挥了重要作用,推动了土木工程学科和结构非破坏检测技术进步,工程应用前景广阔。
[成果] 1700510482 河南
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:钢筋混凝土工程具有工程量大、技术难度高、不可预见的因素多等特点,近年来由于钢筋保护层厚度不到位而引发一系列的质量和安全问题,例如现在的楼板跨度越来越大,支座处的负弯矩比跨中的正弯矩要大得多,但是施工时施工单位对支座负弯矩钢筋又不是很重视,结果在新建楼盘还未投入使用或刚投入使用时就发现楼板上支座部分出现裂缝,而引起这种问题的大多数原因都是保护层厚度过大,导致楼板的负弯矩钢筋发挥不出自身的作用。更有些施工单位根本就不规范设置(个别地方仅依靠楼面粱上部钢筋搁置和分离式配筋的拐脚支撑),再加上各工种交叉作业,质检人员和施工人员行走频繁,这样上层钢筋就会弯曲变形,而在混凝土浇捣时又没有及时更正,所以钢筋的保护层厚度就远达不到刚绑扎好时的位置,最终只能采取局部加固补强措施,这样除了影响工程质量外还增加了工程造价,造成了严重的质量和安全隐患。该项目针对以上问题,通过混凝土板面钢筋保护装置在钢筋混凝土施工中进行应用研究,通过广泛的应用,效果良好;项目获得授权实用新型专利2件,整体技术水平经鉴定达到国内同行领先水平,其主要创新如下:1.自主开发出新型混凝土板面钢筋保护装置,所述混凝土板面钢筋保护装置包括“∧”字型连接件及设在“∧”字型连接件两端的支撑腿,两支撑腿与“∧”字型连接件在不同平面内。混凝土板面钢筋保护装置一种结构简单,制作安装极为方便快捷。使用时,将“∧”字型连接件尖角置于上层钢筋的上筋之上,两边置于上层钢筋的下筋之下,相互交错在一起,支撑腿支撑在板面,浇筑混凝土及在上面施工走动,随意踩踏,永不位移,对混凝土板的上部负筋起到良好的支撑保护作用。2.通过利用施工现场钢筋料头经钢筋弯曲机微加工成“∧”字型即可使用,不需独立购买材料,省工省料。3.安装方便快捷,几秒钟即可安装完成一个,一层600m2的混凝土楼面,一个人20分钟即可独立完成,提高施工效率6-8倍,节省人工工资90%左右,实现了高效低能的生产模式。4.通过在上层网片筋纵横交插,有力地支撑在双层双向筋之间,严格控制混凝土板面上部负筋位置,结构稳定,随意踩踏也不会发生位移,很好的解决了传统垫块强度低、易踩坏、不稳定,致使负筋起不到保护作用等弊端,特别是雨棚、挑檐、阳台等悬臂板,有效解决了拆模后混凝土板断裂等情况。5.该技术布置间距在1000-1200mm,与传统的垫块摆放间距为500mm相比,每平方米比传统的垫块节省3-4个,降低了施工成本。6.与混凝土结合紧密有力,可显著增强握裹力和混凝土的密实性,提高混凝土质量标准。该项目推广应用建筑施工面积近二百多万平方米,近三年累计实现经济效益1299万元,受到了施工单位的认可及好评,推广应用前景良好。
[成果] 1700240072 广西
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:再生混凝土的推广应用有利于建筑垃圾资源化,符合环保和可持续发展要求。可持续发展的重要特征是环境保护和对自然资源的保护。再生骨料混凝土简称再生混凝土,废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料称再生骨料;再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土。充分利用再生混凝土,不但能有效降低建筑垃圾的数量,减少建筑垃圾对自然环境的污染,起到保护环境的作用,同时利用再生骨料配置而成的再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采,达到节约天然沙石资源的目的。再生混凝土技术实现了对废混凝土的回收利用,形成新的建材产品,具有显著的经济、社会和环境效益。因此,从环境保护与资源有效利用的角度来讲,再生混凝土被认为是生态绿色混凝土,大力开展其技术研究和应用研究是有益的而且是必要的,符合建筑行业的循环经济的模式和国家提倡的低碳经济政策要求,也是人类可持续发展伟大战略的主要措施之一。钢管异形柱既可以满足承载力要求,又可以提高被约束再生混凝土的强度和抗震性能。采用钢管约束再生混凝土,当轴向力增加时候,由于混凝土有一定的泊松比,会发生横向变形,当横向变形受到约束情况下,混凝土的微裂缝的发展会受到制约,变形性能也会增强,从而提高了承载力。由于核心混凝土收到约束作用,在地震作用时候混凝土内部的微裂纹也不容易扩展,从而提高了抗震能力。技术原理及性能指标:该实用新型所述的再生混凝土十型钢管异形柱包括外包钢板组成的钢槽1,所述的钢板组成的钢槽内表面设置若干排抗剪螺栓连接件1,将抗剪螺栓连接件1焊接在钢板上,再将钢板通过焊接组合成槽型钢1, 两个槽型钢再与钢管焊接组成十型异形柱,所述异性柱的含钢率为0.06-0.2。在钢管2内部浇筑再生骨料混凝土5,再生骨料混凝土5由新砂浆6和再生骨料组成,再生骨料由原始天然骨料7和附着老砂浆组成8。在槽钢内部浇筑普通骨料混凝土3,普通骨料混凝土由砂浆9和普通天然骨料10组成。技术的创造性与先进性:一种通过外包钢板和钢管组成的十形新型异性柱,钢管内部浇筑再生骨料混凝土,外包钢板内部浇筑天然骨料混凝土,外包钢板与天然骨料混凝土通过抗剪螺栓紧密连接。抗剪螺栓的间距不小于钢槽的宽度,有利于混凝土和钢板协同工作。普通混凝土强度等级为C50以上,再生混凝土的强度等级为C35以上。依据《型钢混凝土组合结构设计规范》(JGJ138-2001)规定:含刚率在0.06-0.2范围内。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术已经非常成熟,适合于钢结构、组合结构、桥梁结构的建造、检测。应用情况及存在的问题:已经应用于广西交通科学研究院桥梁检测当中。
[成果] 1700240073 广西
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料称再生骨料;再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土,简称再生混凝土。再生混凝土的推广应用有利于建筑垃圾资源化,符合环保和可持续发展要求。可持续发展的重要特征是环境保护和对自然资源的保护。充分利用再生混凝土,不但能有效降低建筑垃圾的数量,减少建筑垃圾对自然环境的污染,起到保护环境的作用;而且利用再生骨料配置而成的再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采,达到节约天然沙石资源的目的。再生混凝土技术实现了对废混凝土的回收利用,形成新的建材产品,具有显著的经济、社会和环境效益。因此,从环境保护与资源有效利用的角度来讲,再生混凝土被认为是生态绿色混凝土,大力开展其技术研究和应用研究是有益而且必要的,符合建筑行业的循环经济模式和国家提倡的低碳经济政策要求,也是人类可持续发展伟大战略的重要措施之一。技术原理及性能指标:针对再生骨料混凝土应用存在的问题,发明人设计了一种再生混凝土L型钢管异形柱,由圆形钢管与两个U形钢槽焊接组成,U形钢槽内部浇筑普通骨料混凝土,圆形钢管内部浇筑再生骨料混凝土;U形钢槽内焊接有抗剪螺栓。由于在L型异形柱的拐角处采用大直径的钢管约束再生混凝土,改善了L型异形柱的受力性能,提高了其抗扭转能力,并提高了受钢管约束的再生混凝土的承载力和抗震性,减少了人们对再生混凝土性能差的怀疑,有利于再生混凝土在高层建筑中的推广应用和建筑垃圾资源化。该发明的再生混凝土L型钢管异形柱可应用在高层建筑中,以及地震烈度较大的区域,扩大了再生混凝土的应用范围。此外,由于外包钢板和钢管可以作为模板使用,因此节省了模板,加快了施工速度,提高了经济效益。技术的创造性与先进性:该发明要解决的技术问题是提供一种承载力较高、抗震性能良好的再生混凝土T型钢管异形柱。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术已经非常成熟,适合于钢结构、组合结构、桥梁结构的建造、检测。应用情况及存在的问题:已经应用于广西交通科学研究院桥梁检测当中。
[成果] 1700240074 广西
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:再生混凝土的推广应用有利于建筑垃圾资源化,符合环保和可持续发展要求。可持续发展的重要特征是环境保护和对自然资源的保护。再生骨料混凝土简称再生混凝土,废弃混凝土块经过破碎、清洗与分级后形成的骨料称再生骨料;再生骨料部分或全部代替砂石等天然骨料配制而成的混凝土称为再生骨料混凝土。充分利用再生混凝土,不但能有效降低建筑垃圾的数量,减少建筑垃圾对自然环境的污染,起到保护环境的作用,同时利用再生骨料配置而成的再生骨料混凝土还能减少建筑工程中对天然骨料的开采,达到节约天然沙石资源的目的。再生混凝土技术实现了对废混凝土的回收利用,形成新的建材产品,具有显著的经济、社会和环境效益。因此,从环境保护与资源有效利用的角度来讲,再生混凝土被认为是生态绿色混凝土,大力开展其技术研究和应用研究是有益的而且是必要的,符合建筑行业的循环经济的模式和国家提倡的低碳经济政策要求,也是人类可持续发展伟大战略的主要措施之一。技术原理及性能指标:该实用新型所述的再生混凝土T型钢管异形柱包括外包钢板组成的钢槽1,所述的钢板组成的钢槽内表面设置若干排抗剪螺栓连接件1,将抗剪螺栓连接件1焊接在钢板上,再将钢板通过焊接组合成槽型钢1, 两个槽型钢再与钢管焊接组成T型异形柱,所述异性柱的含钢率为0.05-0.2。在钢管2内部浇筑再生骨料混凝土5,再生骨料混凝土5由新砂浆6和再生骨料组成,再生骨料由原始天然骨料7和附着老砂浆组成8。在槽钢内部浇筑普通骨料混凝土3,普通骨料混凝土由砂浆9和普通天然骨料10组成。技术的创造性与先进性:这种新型的异性柱通过在T的拐角处设置直径较大的钢管,提高了T型异形柱的抗扭承载力,由于钢管内部浇筑再生骨料混凝土,在受压状态下,通过钢管的约束提高了再生混凝土的强度,进而提高再生混凝土的承载力,并推广了再生混凝土在高层建筑中的应用,由于外包钢板和钢管可以作为模板使用,因此节省了模板,加快了施工速度,提高了经济效益。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术已经非常成熟,适合于钢结构、组合结构、桥梁结构的建造、检测。应用情况及存在的问题:已经应用于广西交通科学研究院桥梁检测当中。
[成果] 1700520247 北京
TU97 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:随着全球范围内超高层建筑设计高度的迅速攀升,带来了“高强混凝土超高泵送难、超高层测量累积误差大、超深基坑施工风险大、大型模架系统施工协同困难”等四项关键技术难题,该项目紧密结合超高层建筑施工实践,通过产学研联合攻关,历时十余载,成功攻克了上述难题,取得以下创新成果:(1)研发了适用于超高层建筑的混凝土配制与应用技术,实现C100混凝土千米高程泵送。提出了基于紧密堆积、化学活性、需水量、外加剂相容性的“四位一体”复合胶凝体系设计原则,建立了复合胶凝材料水化动力学模型和高强混凝土自生收缩预测模型,提出了高强混凝土徐变预测公式,研发了混凝土体积变形高精度测量装置,形成了矿物掺合料高效利用、大体积混凝土快速连续浇筑与裂缝控制、C100高强混凝土一次性千米高程泵送等新技术。发表SCI/EI论文46篇,他引800多次,被《活性粉末混凝土》等现行国家标准采用。(2)率先自主研发了基于北斗卫星的高精度变形监测和施工期结构动力性态精密核定技术,实现了600m超高层建筑平面2mm、高程4mm的测控精度。成功研制北斗卫星三系统八频兼容接收机,打破了国外技术垄断并首次在超高层建筑施工中应用。提出了北斗卫星的整周模糊度回代高精度单历元定位算法和双基站固定基线联合平差方法,实现了施工期结构动力性态的高精度实时监测,进而实现了超高结构竖向变形的高精度补偿调控和变形预留缝的提前封闭,仅深圳平安项目就取得显著经济效益达6250万元。(3)研发了极端复杂周边环境的超深基坑开挖和支护微变形控制技术,实现-68m坑中坑的环境变形小于4mm。针对在-33m超深基坑内二次开挖的9.5m超大直径、-68m超深坑中坑群,通过岩土-支护结构耦合作用理论研究、大比例尺相似试验、数值模拟和现场实测,揭示了多因素影响下超深基坑的围护桩身内力与变形机理,提出了变换刚度的桩身响应计算模型,研发了系列微变形控制技术,实现周边特定环境变形<4mm。同时研发了自稳快速连接护壁钢模板、旋喷与基岩裂隙循环灌浆等技术,600m超高层柱下单桩工后沉降<25mm。(4)研制新型液压爬模及配套技术,大幅提升了超高层施工效率并降低成本。发明了灵活可变及高适应性的“新型液压爬升模架体系”,研发了水平与竖向结构同步、施工电梯与爬模无缝衔接等配套技术,实现了复杂超高层结构施工的高度集成,显著提高了效率,施工成本降低1/3。该项目成果应用于深圳平安、天津津塔、北京国贸等十余项超高层工程,实现直接经济效益12亿元。主编国标1部,参编行标/地标5部;已获发明专利6项、软件著作权3项;获得国家级工法2项、省部级工法6项;发表论文过百篇;做国际会议主题报告15次,为提升中国超高层建筑施工技术水平和国际影响力做出了开创性贡献,获中建总公司科技一等奖、詹天佑奖等5项。中国工程院院士叶可明、聂建国、欧进萍、宁津生等鉴定专家认为“成果达到了国际领先水平”。
[成果] 1700520250 北京
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:工业建筑涉及冶金、机械、石化、电力等基础行业,核电、航空、航天、军工、电子、汽车等重大战略领域。其种类繁多、功能要求和设计使用年限不一、结构空旷;平立面布置不规则、刚度变化大;建筑与工业设备间交叉耦联作用复杂,且多处于高温、高湿、腐蚀性环境中,承受疲劳、振动、重载等不利作用,同时面对抗震性能提升、工艺技术改造和震后修复等多种需求,对其抗震性能提出了极其复杂而苛刻的要求。中国工业厂区很多位于地震多发及高烈度区,工业建筑地震破坏时造成的经济损失和社会影响巨大,因此保障人员和设备安全、连续生产及防止次生灾害的需求尤为突出。在科技部、住建部等国家部委支持下,由中冶建筑研究总院有限公司、中国机械工业集团有限公司、中国建筑科学研究院、宝钢工程技术集团有限公司、中国建筑西北设计研究院有限公司、中国联合工程公司等单位联合组成项目组,历时近20年,先后承担多项科研项目及标准编制任务,通过对国内外工业建筑震害调查,针对工业建筑抗震的关键技术问题进行联合攻关,对工业建筑抗震理论、设计方法、性能评价及提升等技术进行了深入研究,取得如下主要创新成果:1.首次提出了工业建筑抗震性能目标和性能水准的确定方法,建立了工业建筑面向防地震倒塌需求的冗余度设计理论和层次化抗震体系,提出了基于非结构因素影响的抗震性能目标评价体系,建立了基于动态多目标的性能化抗震理论,填补了中国工业建筑抗震技术的空白。2.攻克了受生产工艺限制的抗震不利结构、质量和刚度分布不均匀结构及钢结构厂房性能化抗震设计等关键技术难题,首次提出了工业建筑冗余度、性能化抗震设计方法,建立了基于工业建筑功能特征的系统抗震设计技术,解决了多种类工业建筑的复杂抗震设计难题。3.首次建立了既有工业建筑抗震性能的多层次评价技术体系,提出了基于劣化程度和不同后续使用年限的性能评价方法;创新了工业建筑全生命周期抗震加固及恢复的关键技术,解决了既有工业建筑抗震性能提升的技术难题。该项目成果已被《建筑抗震设计规范》、《建筑抗震鉴定标准》、《构筑物抗震设计规范》、《构筑物抗震鉴定标准》、《钢结构设计规范》等国家及行业标准所来用。该项目组编制国家及行业标准10部;获专利授权7项;发表论文百余篇,出版专著8部;该项目成果获得中冶集团科学技术奖特等奖。该项目成果的应用有效提高了中国工业建筑抗震技术水平,提升了工程抗震能力,完成了如宝钢湛江钢铁基地、新疆八一钢厂、二重集团(镇江)等工业建筑的抗震设计,以及武钢、宝钢、齐鲁石化等大型厂区的工业建筑抗震性能评价及提升等。该项目组完成了各类工业建筑抗震关键技术应用上千项,近三年可统计经济效益23亿元,由于应用量大面广,未经统计的经济效益更为巨大,保障了工业建筑安全及工业生产有效运行。
[成果] 1700520294 辽宁
TU97 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:项目组自九十年代初率先在国内外开展了超高层建筑钢骨高强混凝土结构抗震关键技术及其应用的研究。钢骨高强混凝土结构结合了钢结构和混凝土结构的优点,在工程造价、耐火性上比钢结构有突出的优点。但高强混凝土结构的高脆性使其在高轴压下抗震性能差,当时国内外缺乏这方面的研究,更缺少相应的的国家规范和标准,这严重制约了其在超高层建筑工程中的推广应用。项目组进行了大量室内试验及现场试验与测试(5000试块、370个试件与框架、20项现场),研究手段采用室内试验、现场试验、理论分析及数值模拟验证,取得了多项重大创新和技术突破,构建了超高层建筑钢骨高强混凝土结构结构抗震计算的理论体系、抗震设计体系及施工关键技术,主编了4部国家规范和标准,推动了钢骨高强混凝土结构的推广应用,满足了城市建设的需求,同时对减灾防灾工作也具有重大意义。主要科技创新如下:1、构建了超高层建筑钢骨高强混凝土结构抗震计算的理论体系。(1)国内外首创、自主研发了大型混凝土静动三轴试验装置,提出了高强混凝土多轴受力的“通用破坏准则”。(2)创立了全面考虑多因素对超高强混凝土结构抗震综合约束效果的评定方法。(3)提出钢骨高强混凝土柱、梁、节点的受力分析模型与方法。(4)提出了地震动新强度指标和频谱周期参数。(5)率先揭示了地震动的多重分形特征及地震作用下建筑结构的动力响应特征和机理。为超高层建筑结构地震作用下的受力计算、变形计算、强度计算、延性分析提供了重要的理论基础。2、构建了超高层建筑钢骨高强混凝土结构抗展的设计体系。(1)提出了一整套超高层建筑钢骨高强混凝土结构抗震设计计算方法(包括146个计算公式及两套自行研发的计算程序);(2)提出了钢骨高强混凝土结构抗震设计准则;(3)提出了钢骨高强混凝土结构抗震构造措施。该创新是超高层建筑钢骨高强混凝土结构抗震设计的关键技术集成,使钢骨高强混凝土结构抗震设计有据可依,有效地解决了“高强混凝土结构的高脆性与高承载力的矛盾”这一技术瓶颈,保证了满足抗震延性要求的地震作用下钢骨高强混凝土结构的承载力。3、创建了超高层建筑钢骨高强混凝土结构施工的关键技术。(1)研发了超高层建筑钢骨高强混凝土结构收缩开裂控制技术;(2)研发了钢骨高强混凝土结构节点施工技术;(3)研发了钢骨高强混凝土结构规模化施工等多项建造关键技术。保证了钢骨高强混凝土结构施工的顺利实施。基于以上研究成果,主编了4部国家规范和标准;获授权专利28项;发表学术论文173篇,其中SCI/EI检索135篇;完成人为第一作者的学术专著7部;获省部级科技进步一等奖1项。培养博士51名,硕士87名。研究成果应用一百余项大型工程,近三年新增销售额约85亿元,新增利润约3.6亿元,取得了显著的经济效益。项目组主编的国家规范自实施以来,推动超高层建筑了钢骨高强混凝土结构的推广及应用,很好的解决了钢骨高强混凝土结构体系的抗震问题,减少潜在的人员和财产损失,产生了巨大的社会效益。
[成果] 1700520298 上海
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:历史建筑是文化传承的重要载体、不可再生的宝贵资源。重要历史建筑的破坏是人类社会的巨大损失。修复建筑的损坏部位以维持其文化特征、评定结构性能进而提升功能以确保安全是保护历史建筑的重要技术措施。历史建筑技术资料缺失、建筑信息繁杂,导致性能感知难;长期服役后性能退化,导致性能诊断难;保护与加固存在矛盾,导致性能提升难。现有结构性能评定与提升技术在感知深度、诊断精度、提升力度等方面难以满足历史建筑保护要求。在国家科技支撑计划等10多项项目资助下,进行了近20年的科学研究、技术开发和工程实践。在多源数据融合的历史建筑逆向重构技术、基于时变可靠度的历史建筑结构性能评定技术、历史建筑相容修复及结构性能提升技术三个方面取得突破,构建了重要历史建筑特征维持与安全保障技术体系:1)针对历史建筑空间关系复杂、局部特征精细的特点,开发了光谱影像、序列影像和3D点云等多源数据融合的历史建筑逆向重构技术,破解了信息获取低关联性和信息融合高复杂性间的矛盾,达到了基于历史建筑特征维持的逆向重构深度要求。2)针对历史建筑未知状态的抽样推定问题,提出了现场检测的最优样本数量及相关联的参数推定方法,提高了性能退化的预测精度;针对历史建筑性能退化的强时空变异性,建立了材料性能演化、构件抗力衰减的随机过程模型,提出了历史建筑时变性能分析方法。3)针对构件损伤引起的结构体系内力重分布问题,提出了损伤结构内力分析方法;考虑历史建筑结构性能退化的特点,发展了基于时变可靠度的构件安全性评定和基于串联子结构的体系可靠性评定技术,开发了历史建筑结构可靠性评定软件REASES,提高了历史建筑可靠性评定的精度,避免了盲目加固。4)针对历史建筑性能提升与特征维持间的矛盾,提出了基于结构体系的加固设计方法,实现了加固部位的主动调整;发明了历史建筑围护体表面修复的相容性材料,实现了材料、工艺、外观、性能等多目标的相容;基于可逆性原则发展了损伤构件的性能提升技术,满足了历史建筑保护的可恢复要求。项目成果被20部标准采纳,主编国家标准8部、上海市标准3部。授权发明专利14项、市级工法3项,发明新型修复材料11种。出版专著7部,发表SCI/EI论文96篇;累计他引2738次。经专家鉴定认为成果达到国际先进水平。成果应用于西藏小布达拉宫、天安门广场金水桥、平遥古城墙及上海外滩历史文化风貌保护区等重要历史建筑的修复与保护工程,实现了建筑几何模型的重构、新旧材料的多目标相容和结构性能的合理提升;还应用于伊朗国宾馆、澳门圣母雪地殿教堂、四川省人大礼堂、南京大报恩寺遗址等200多项重要历史建筑的性能评定与提升,保证各建筑安全可靠。近三年,累计产生直接经济效益8.15亿。培养了大量历史建筑保护技术人才,还从技术上支撑了联合国教科文组织在亚太地区世界文化遗产的保护工作,为人类资源的永续利用和文化遗产的有效传承作出重要贡献。
[成果] 1700520309 北京
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:中国既有建筑面积已近600亿平方米,大量早期的既有建筑存在安全性不足、抗震性能差、功能劣化与能耗高等问题,已不能满足现代发展需要。开展既有建筑综合改造技术体系和关键技术研究,是关系到保障人民生命财产安全,实施资源节约与环境保护,建设节约型社会和建筑业可持续发展的重大问题。该项目历经近十年“产-学-研-用”的联合攻关,解决了中国既有建筑的检测与评定、抗震鉴定、抗震加固与安全改造、节能改造等技术难题,研发了关键技术与设备,完善了标准体系,主要创新性成果如下:1.既有建筑检测与评定关键技术。提出了成套的既有建筑安全性、适用性、耐久性、建筑节能和室内环境检测方法、评定原则和指标,在既有建筑结构累积损伤诊断技术、偶然作用下混凝土结构抗灾害能力评定、环境侵蚀作用下混凝土结构剩余使用年限推定、节能改造检测技术及测评方法等方面实现了技术创新,提升了既有建筑检测评定技术水平。2.既有建筑抗震鉴定、抗震加固理论与关键技术。在既有建筑地震作用的取值、抗震措施要求、抗震性能鉴定与评价等方面实现了技术创新。首次采用国产Q235钢材与普通脱粘结材料,研发了具有自主知识产权的防屈曲支撑产品。3.既有建筑结构加固与改造关键技术。在剪力墙边缘构件加固、框架节点加固、高强钢丝织物加固、木结构加固、地基基础加固等专项加固技术,及既有建筑平移改造成套技术方面实现了技术创新,解决了既有建筑结构加固改造中的多项技术难点。4.既有建筑节能改造关键技术。在既有建筑围护结构节能改造系列技术与产品、既有居住建筑高节能率改造技术、既有公共建筑用能系统节能改造技术、城市级公共建筑能耗限额管理信息系统等方面实现了技术创新。5.既有建筑综合改造技术集成、标准体系及推广应用,基于系统的既有建筑检测与评定、抗震鉴定、安全及节能改造关键技术研究及成果凝练,形成了系列既有建筑安全和节能改造技术标准、图集、指南和手册,完善了标准体系,建立了既有建筑综合改造信息交流平台,促进了研究成果的推广与应用。制修订国家标准5部、行业标准11部、地方标准6部、国家建筑标准设计图集3部;获得授权发明专利13项、实用新型专利4项、软件著作权5项;出版著作25部;发表论文80余篇。依托建立的既有建筑综合改造技术服务平台,研究成果已在中国26个省、自治区和直辖市的100余项示范项目中得到了应用,既有建筑综合改造总面积近400万平方米,建筑类型包括办公、医院、商场、酒店、场馆、工业、住宅小区等,示范应用效果良好。通过成果推广,近三年主要工程应用新增直接经济效益达23亿元,新增间接经济效益达2.82亿元,取得了显著的社会和经济效益。项目获华夏建设科学技术奖、福建省科学技术奖、上海市科技进步奖11项。
[成果] 1700610043 浙江
TU97 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:方钢管(混凝土)柱-钢梁框排架结构具有强度高、自重轻、施工周期短、可重复利用、对生态环境影响小等优点,是住建部重点推荐应用的低碳环保、节能型绿色建筑,在多、高层建筑中有着广阔的应用前景。在国家自然科学基金、浙江省公益性技术应用研究计划、浙江省自然科学基金等科研项目资助下,宁波大学联合西安建筑科技大学等单位就“方钢管(混凝土)柱-钢梁节点与框排架结构关键技术和材料模型”深入、系统地开展了以下科学研究和技术攻关:①从数学源头推导出了结构钢旋转二次曲面通用断裂模型和屈服模型、轻骨料混凝土二次函数型通用破坏面模型;②对方钢管(混凝土)柱-钢梁节点进行了强震灾变机理分析、断裂和屈服演化规律分析、有限元参数研究和试验,研制了梁圆孔削弱节点、梁翼缘对接焊缝圆弧扩大头和长槽孔削弱节点、圆弧扩大头隔板贯通节点、折线加强隔板贯通节点等延性节点构造;③建立了考虑钢桁架、混凝土主压斜杆和约束压杆综合作用的方钢管混凝土异形柱-钢梁节点域剪切斜压破坏力学模型,推导了节点域柱腹板抗剪承载力计算式和核心区混凝土主斜压杆承载力计算式;④建立了方钢管柱-钢梁异型节点域受剪计算模型,推导了压弯情况下节点域斜截面抗剪承载力计算式和考虑柱轴力的节点域水平截面抗剪强度计算式;⑤对方钢管柱-钢梁框排架结构进行了拟动力和拟静力试验、弹性和弹塑性时程分析、静力弹塑性分析,揭示了其破坏形态、破坏机制、薄弱部位、塑性铰的出现和发展规律、框架与排架协同工作原理,提出了方钢管柱-钢梁框排架结构的抗震性能目标、对应不同性能水平的层间位移角限值、基于位移的抗震设计理论和具体的设计步骤。提出的结构钢旋转二次曲面通用断裂模型和屈服模型、轻骨料混凝土二次函数型通用破坏面模型、方钢管(混凝土)柱-钢梁延性节点构造和承载力计算式、框排架结构基于位移的抗震设计理论,为方钢管(混凝土)柱-钢梁节点与框排架结构的抗震设计及工程应用提供了量化公式和理论支撑。项目发表SCI收录论文2篇,EI收录论文22篇,出版专著1本,获实用新型专利4项,培养3名博士生,19名硕士生。钢梁框排架结构基于位移的抗震设计理论等科研内容。
[成果] 1700610057 浙江
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目属于土木建筑领域。高层超高层结构的抗火形势十分严峻,近年来在建和已建高层与超高层建筑火灾事故充分证明了这一点。型钢混凝土结构在高层超高层建筑中的应用日趋广泛,对其火灾下以及灾后力学性能的研究已经引起了人们的普遍关注与重视。该项目在2项国家自然科学基金、1项国家重点实验室开放基金、1项宁波市自然科学基金资助下,对火灾后型钢结构损伤评估方法与加固修复技术进行了系统研究,主要包括:①首次系统进行了火灾高温及高温后型钢混凝土粘结滑移性能研究,建立了型钢混凝土与温度或曾经经历温度相关的粘结强度计算公式和粘结应力-滑移本构关系,为型钢混凝土结构考虑粘结滑移的抗火性能与火灾后力学性能的数值模拟分析提供了条件。②系统研究了常温、高温以及高温后带栓钉连接件型钢混凝土的剪力传递性能,提出防止栓钉外侧混凝土劈裂破坏的构造措施;提出了常温、高温、高温后带栓钉连接件型钢混凝土剪力传递承载力的计算方法,为考虑火灾全过程影响的剪力连接件设计以及火灾后粘结锚固可靠性评定提供了科学依据。。③发明了一种用于柱抗火试验的约束装置,全面系统地研究了火灾后型钢混凝土梁、型钢混凝土柱、型钢混凝土梁柱节点、型钢混凝土框架性能损伤退化规律,提出了火灾后型钢混凝土梁柱静力荷载作用下剩余承载力、剩余刚度的计算方法以及火灾后反复荷载作用下型钢混凝土柱、梁柱节点、梁柱框架延性与抗震承载力的计算方法,为火灾后型钢混凝土结构的损伤评估提供了科学依据。④提出了碳纤维与外包钢组合加固型钢混凝土结构的新方法,发明了一种预应力钢带加固混凝土结构新技术,系统研究了预应力钢带加固常温下以及火灾后的钢筋混凝土构件、型钢混凝土构件、钢筋混凝土框架的加固效果,研制了开孔钢带、耐腐蚀钢带等产品,建立了预应力钢带加固混凝土结构成套设计方法和施工技术,为结构加固修复提供了新的有效途径。。项目共获4项国家发明专利,4项实用新型专利,发表学术论文31篇,培养博士后研究人员1名,硕士研究生20名。
[成果] 1700670147 重庆
TU7 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:项目所属学科为土木建筑工程,涉及混凝土结构,为国家重点领域中的城镇化和城市发展领域。项目得到了国家自然科学基金、省部级科研计划和重庆市建设科技项目的资助,系统研究了既有混凝土结构安全性检测评定与加固改造的成套技术,主要创新点:研发了既有混凝土结构的灾害评估技术,主要包括:研发了环境激励下结构工作模态参数辨识系统;既有建筑结构震损快速评估方法;基于加速度响应的自功率谱与主元分析法的结构损伤评估方法;一种新的两阶段结构损伤评估方法;工程事故特征关系矩阵分析法;建筑结构的爆破损伤模型与爆破地震损伤评估方法。提出了既有混凝土结构安全性的检测评定技术,主要包括:提出了既有混凝土结构劣化评价预测的方法与维护决策的依据;基于可拓学理论的既有建筑安全性评定的改进层次分析法;基于贝叶斯理论的结构可靠性及灵敏度计算新方法;基于动态和静态相结合的结构安全性评定技术;环境激励下基于工作模态参数的结构安全性评定方法。研发了既有混凝土结构加固改造技术,主要包括:开发了预应力碳纤维布张拉系统及张拉加固方法;直接剪切型锚栓钢板加固系统;既有建筑结构减、隔震(振)加固技术;重庆市历史建筑使用功能调整、转换与再利用技术;既有建筑顶部采用钢结构加层与跃层加层技术。项目研究成果获得授权发明专利5项(公布3项)、实用新型专利3项、软件著作权3项,参编规程1项,在国内外发表学术论文166篇(SCI11篇,EI35篇),培养研究生63名。形成了既有建筑结构安全性检测评定和加固改造成套技术,多项研究成果通过了重庆市科委、市建委和市交委组织的鉴定。项目研究成果在20多个既有建筑结构安全性检测评定和改造加固工程中成功应用。利用该项目研究成果,对既有建筑结构检测、鉴定和加固改造,提升了既有建筑使用品质、保证了结构安全,延长了使用寿命,节约了社会资源,保护了生态环境,符合国家可持续发展的战略,社会效益显著。中国已进入既有建筑物改造和新建并重阶段,既有建筑面积达600亿平方米,每年新增20多亿平方米。大量既有建筑使用功能不完善,房屋舒适性低,部分建筑年久失修,存在安全隐患。为此,项目研究成果具有良好应用前景。
[成果] 1700270010 河北
TU3 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:课题采用了理论分析、试验研究、仿真模拟等综合研究手段,为研究配置600MPa高强非预应力筋部分预应力混凝土梁受力性能,设计20根部分预应力混凝土梁进行静载和疲劳试验,主要以预应力钢绞线配筋率、非预应力钢筋强度及配筋率和混凝土强度等级等因素为变量。通过配置600MPa钢筋部分预应力混凝土梁在静力荷载作用下受力性能的试验,分析配置600MPa钢筋部分预应力混凝土梁的抗弯承载力、抗裂性、变形、极限应力增量和延性等特点,以及预应力钢绞线配筋率、非预应力钢筋强度及配筋率和混凝土强度等级等变量对其受力性能的影响。提出600MPa钢筋用于部分预应力混凝土梁的设计强度取值,为相关规范修订时列入600MPa钢筋提供依据;通过配置600MPa钢筋部分预应力混凝土梁疲劳荷载作用下受力性能的研究,分析疲劳荷载对其抗弯承载力、变形、混凝土、非预应力钢筋和预应力钢绞线应变等的影响。同时,分析混凝土、600MPa钢筋和预应力钢绞线的应变幅和疲劳强度等,为在桥梁等承受重复荷载作用的构件中应用600MPa高强钢筋提供一定的理论基础;有限元方法作为一种强有力的数值分析工具,可以揭示结构反应的机理和描述结构的变形、开裂和破坏,并给出结构内力和变形发展的全过程;能够对结构的承载性能和可靠度做出评估,以利于优化设计。推广600MPa高强钢筋在结构工程上的应用,既能助推钢铁工业实现结构调整的艰巨任务,又能促进中国各类建筑和基础设施提高质量和寿命,具有显著的经济效益和社会效益。
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