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1.项目名称：建筑结构抗连续倒塌关键技术与工程应用

2.提名奖种：科学技术进步奖

3.提名单位：福建省教育厅

4.项目简介：建筑结构连续性倒塌事故破坏性大，波及范围广，并给人们的财产安全构成了极大的威胁，所以如何防止连续性倒塌事故的发生，减少不必要的损失，一直是工程人员和学者需要解决的主要问题。针对上述问题，项目组依托于实际工程项目，在多项国家级和省级课题的资助下，系统地开展了防止建筑结构连续倒塌的设计和研究，为我国建筑结构的安全性提供了理论指导和技术支撑，为我国建筑结构抗连续倒塌性能的评估提供了科学依据。项目主要创新如下：

(1)建筑结构在关键柱失效后的抗连续倒塌简化模型与评估理论。明确了中柱在轴压下的破坏机理和极限承载力，构建了中柱失效下的传力机制评估模型。提出了将多层框架结构简化为单层子结构体系的研究思路，构建了轴压作用下中柱破坏的精细化模型，真实且完整地展示了中柱的整体破坏过程。提出了顶层结构与各层柱共同抗连续倒塌的空腹效应，推动了框架结构抗连续倒塌的性能评估和优化设计的发展。

(2)基于结构连续性倒塌的梁柱节点性能研究及节点延性改进措施。通过不同层次的梁柱简化模型的抗连续倒塌拟静力测试，发现了悬链线效应的充分发挥有利于提高抗连续性倒塌性能。针对梁柱节点在发挥悬链线效应中的不足，开展了狗骨式翼缘削弱和圆孔式腹板削弱的梁柱节点试验，提出了增加梁柱节点延性的改进措施。在腹板开孔的基础上考虑楼板影响，通过试验研究建立了梁腹板开口的梁板柱整体分析模型及理论体系。

(3)撞击荷载作用下建筑结构的抗连续倒塌关键技术与参数化分析。对承受撞击荷载情况下的钢梁结构进行了理论分析，揭示了不同撞击参数对框架结构动力性能的影响。通过理论计算和模拟分析，确定了框架梁在承受撞击荷载后最大位移的估算区间。探讨了落锤撞击的动力机理，揭示了框架梁在受撞击后的位移变化特征。深度研究了框架结构在多参数撞击荷载下的抗连续倒塌性能，提出了框架结构抗连续倒塌强度理论。

(4)建筑结构关键部位加固技术及性能提升效果评估方法。基于多种建筑结构在截面削弱情况下抗连续倒塌性能研究结果，提出了建筑框架结构节点的抗连续倒塌提升技术。基于空腹效应对多层框架结构承载力和失效节点处位移具有显著影响，提出了顶层布置水平支撑以提高建筑框架结构抗连续倒塌性能的措施。基于建筑框架结构内部柱破坏后抗力机制的转换规律，提出了建筑结构在内部柱破坏后抗连续倒塌性能提升技术。

本项目研究以工程实际应用为基础，获国家发明专利6项，实用新型专利4项；获国家级工法1项；编制行业规程2部；在国内外学术刊物上发表相关论文38篇，其中SCI20篇，EI15篇；相关研究成果已在龙岩上杭农商银行大厦、漳州海祥帝景湾小区等12个大型工程建设中得到了推广和应用，累计实现新增销售额84912万元，新增利润8150万元，产生直接经济效益35556万元，取得了显著的经济和社会效应。本项目研究对推动我国建筑结构抗连续倒塌关键技术及工程应用的科技创新及促进土木工程的科技进步具有重要意义。

5. 主要完成单位：福建工程学院、江西中煤建设集团有限公司、福建才溪建设集团有限公司、福建省协兴建设有限公司、西安建筑科技大学

6.主要完成人及其贡献：

1 乔惠云

完成人对本项目主要创新点1、2、3、4点做出了创造性贡献，发表11篇与本项目相关论文，投入该项目研发工作占本人工作量70%。具体为：基于现有轴压设计理论，构建了研究轴压下中柱的传力机制评估模型；基于失效柱的位置对结构抗倒塌机制的影响，提出了将多层框架结构简化为单层子结构体系，并将单层子结构的特性应用于多层框架的研究思路；明确了不同的裂纹参数（数量、长度、间距）对中柱性能影响的情况，提出了极限承载力的评估方法；提出了结构连续倒塌后角柱和中柱失效的空腹效应简化模型计算方法和传力机制。

2 钟炜辉

完成人对本项目主要创新点1、2、3点做出了创造性贡献，发表29篇与本项目相关论文，授权相关发明专利4项、相关实用新型专利4项，投入该项目研发工作占本人工作量60%。具体为：基于不同裂缝对中柱的影响，提出了模拟中柱破坏模式的精细化分析方法，分析了中柱在大变形下的抗力机制转换及破坏模式；提出了梁柱子结构抗倒塌承载能力计算公式；提出了将最大动力荷载点作为组合梁柱子结构是否倒塌为依据的研究方法；指导技术报告撰写。

3 孟宝

完成人对本项目主要创新点2、3点做出了创造性贡献，发表25篇与本项目相关论文，授权相关发明专利1项、相关实用新型专利4项，投入该项目研发工作占本人工作量60%。具体为：提出了用能量耗散板进行完全焊接连接方法；提出了宏观试验、数值模拟、细观力学等方法对普通梁柱节点的失效模式和内力发展进行研究；提出了梁柱节点性能缺陷的改进方法。

4 廖青龙

完成人对本项目主要创新点1、3点做出了创造性贡献，投入该项目研发工作占本人工作量60%。具体为：担任本研究项目的技术顾问，参与讨论制定项目研究路线和实施方案；提出了框架结构整体抵抗意外荷载引起的连续倒塌分析方法；采用理论简化计算方法对撞击后钢梁的最大位移区间再次进行分析，验证了最大位移计算的可行性；协助相关单位推广项目整体技术，并参与技术报告撰写工作。

5 雷勇春

完成人对本项目主要创新点2、4点做出了创造性贡献，投入该项目研发工作占本人工作量50%。具体为：基于抗连续倒塌静力试验，建立了不同层次的梁柱子结构简化模型；基于梁端翼缘削弱措施提高节点延性，结合量化评价方法深入探讨了悬链线效应的充分发挥；参与技术报告撰写工作。

6 王征

完成人对本项目主要创新点1、3点做出了创造性贡献，投入该项目研发工作量占本人工作量50%。具体为：考察不同工况下建筑构件的抗连续倒塌性能，用算例验证建筑结构抗连续倒塌下抗力的计算可行性，得到了可用于不同机制的计算理论。评估了建筑结构的抵抗连续倒塌的能力，揭示梁柱节点对于建筑结构抗连续倒塌的重要性。

7.主要知识产权目录

8.代表性论文专著目录

9.其他支撑材料目录

10.      曾获科技奖目录