[00126606]超高及復雜高層建筑結構關鍵技術與應用

中國高層建筑結構體系日趨復雜，高度不斷刷新，給建筑結構設計與施工帶來了諸多技術難題：既有結構體系不能滿足建筑高度增加的需求，新型結構體系破壞機制不明確，缺乏可支撐建筑高度增加和功能多樣化需求的新型構件、抗震新技術和配套施工技術。該項目組織科研、設計、開發與施工單位進行攻關，率先在中國對超高及復雜高層建筑結構關鍵技術進行了系統研究，在完成了32個整體結構模型和191個構件試驗以及系統數值模擬分析的基礎上，結合大量實際工程，通過結構體系破壞機制研究和系列化的組合構件、抗震及配套施工技術的創新，實現了超高及復雜高層建筑結構體系的完善和性能優化，突破了制約中國超高及復雜高層建筑發展的技術瓶頸。取得主要創新性成果如下：結構體系設計理論及方法：發現了型鋼混凝土框架-核心筒結構傾覆破壞模式，提出了超高層結構抗傾覆性能化設計方法；揭示了組合結構框架與核心筒協同作用原理，提出了框架剛度控制方法；率先提出了高烈度地區多塔樓大跨連體設計理念及方法。填補了超高及復雜高層建筑結構體系設計中的空白。新型關鍵構件設計方法：首次提出了內置鋼板-混凝土組合剪力墻抗震設計方法、鋼管混凝土柱受剪承載力計算方法、高含鋼率組合柱（墻）設計方法、考慮型鋼作用的型鋼混凝土構件構造要求等，克服了制約高層建筑高度增加和功能多樣化的技術障礙?？拐鸺案粽鹦录夹g：研究了轉換層結構、連體結構、體型收進、大懸挑結構等復雜高層建筑結構的受力特點，提出了抗震設計方法；首次將隔震技術應用于高層剪力墻結構，發明了適用于高層建筑的新型變剛度隔震支座及抗傾覆裝置。攻克了復雜高層建筑結構地震安全性的難題。成套施工新技術：結合以上技術創新，以不同高度和結構形式的典型工程為載體，研究形成了超高及復雜高層建筑成套施工新技術。以此為基礎，主編完成了中國首部關于組合結構施工的國家標準，解決了超高層組合結構及復雜高層結構的施工技術難題。該成果已成功應用于上海中心大廈（高632米）、深圳平安金融中心（高660米）、中國國際貿易中心三期（高330米）等數十項標志性建筑，為其中的9項工程節省直接投資2.2億元。項目完成單位近三年新增銷售額80.5億元、新增利稅6.5億元。首次提出的框架-核心筒結構抗傾覆性能化設計方法和框架剛度控制方法已成為中國所有超高層建筑結構設計中均采用的方法，內置鋼板-混凝土組合剪力墻技術已在中國絕大部分300米以上的超高層建筑中使用。以該成果為基礎，出版專著2部，主持編修國家及行業標準7部，成果獲國家發明專利2項、實用新型13項，國家及北京市工法4項，華夏建設科學技術獎一等獎2項，中國土木工程詹天佑獎1項，因“對高層建筑與城市環境的進步做出巨大貢獻”，當代MOMA工程榮獲世界高層都市建筑學會(CT-BUH)2009年度唯一的“全球最佳高層建筑獎”。