本项目针对多肢组合结构在承载力计算方法、抗震设计理论、施工技术等方面的瓶颈问题,依托实际工程,面向产业需求,在多项国家级课题的支撑下,通过大量试验研究、理论分析、数值模拟与工程实践,研究开发多肢组合结构设计理论及产业化关键技术,提高结构安全度,降低施工风险,确保施工质量,满足高新技术及建筑工程、桥梁工程领域需求。实现了关键理论和技术的突破,形成了一套集设计、分析、优化及施工于一体的多肢组合结构设计理论及产业化关键技术系统成果:
(1)提出了等截面多肢组合柱极限承载力统一算法以及变截面格构柱承载力计算方法,解决了目前钢管混凝土结构设计理论中缺乏相关结构受压承载力计算方法的问题,完善了钢管混凝土结构设计计算理论体系;
(2)提出了四肢格构柱及格构式高墩桥梁抗震优化设计方法,建立了四肢格构柱的延性机制和恢复力模型实用算法,所提出的格构式高墩桥梁抗震优化设计方法能有效改善结构内力分布,提高抗震性能,弥补了目前相关工程应用缺乏系统的抗震设计理论的技术缺陷;
(3)提出了双肢哑铃型构件抗扭承载力简化计算公式和拱的面外承载力计算方法。研究成果填补了钢管混凝土结构基本力学性能研究的空白,推动了多肢组合结构设计理论的发展。
(4) 研发并形成了四肢格构柱成套施工技术,解决了格构柱节段拼装技术、核心混凝土泵送等施工关键技术问题,形成了以格构柱施工要点、质量控制方法、工艺要求等为核心的成套施工技术,并提出了钢管混凝土格构柱成套施工工法。该技术方法可在保障施工质量和安全性、节省造价的前提下实现快速高效施工,为多肢组合结构的产业化应用打下坚实的基础。
本项目获国家发明专利5项,实用新型专利6项。
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