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全装配高性能建筑钢结构体系创新与关键技术
发布时间: 2024-09-12
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
新材料技术,高分子材料
成果介绍
本项目属于土木建筑工程领域。习近平主席在第七十五届联合国大会上提出了“3060双碳目标”，国家“十四五”规划和二〇三五年远景目标明确要求发展绿色建筑，推广钢结构装配式等新型建造方式。装配式钢结构兼备低碳建材和低碳建造的优势，是符合“绿色建筑”的重要发展方向。钢管截面力学性能优越、防腐及防火涂装方便、经济性好，但也存在装配困难、管壁刚度不足等缺点。为了解决钢管结构快速装配及性能提升的问题，创新性的提出了“全装配高性能”钢结构体系的设计理念，发明了梁柱节点的拼接套筒、横向槽钢和翻转单边螺栓全装配技术，开发了新型蜂窝孔压型钢板叠合楼板、装配式节能墙板及自复位防屈曲支撑等高性能装配式构件，在理论模型、实验研究及模拟方法等方面完成了系统的研究，发展了新型全装配钢框架结构体系的设计理论。
成果亮点
创新点1：发明了钢框架结构梁柱节点全装配技术，解决了钢管柱无法与开口截面梁螺栓连接的难题，实现了钢管柱-H型钢梁100%全螺栓装配。研发了拼接套筒、横向槽钢和L形翻转垫片单边螺栓等多种梁柱节点装配技术，其中带短悬臂的槽型拼接套筒可提高节点域强度，将节点耗能能力和延性提升***%***%；横向槽钢梁柱连接使节点强度及刚度提高***%；新型单边螺栓锚固力较常规平垫片螺栓提高***%。
创新点2：研发了叠合楼板、节能墙板及自复位支撑等高性能装配式构件，实现了非结构构件的全装配和性能提升。新型蜂窝孔压型钢板可增强叠合板整体协同承载，板抗弯能力提升***倍，用钢量降低30%；装配式全钢自复位防屈曲支撑比双钢管构造的用钢量减少***%，自复位能力较普通支撑提高62%；开发了装配式相变节能墙板，墙体保温隔热性能提升***%。
创新点3：构建了全装配高性能建筑钢框架结构体系，提出了基于弹塑性分析的半刚性钢框架设计方法，实现了梁-柱节点、防屈曲支撑、叠合楼板和节能墙板的全装配。新体系有效发挥钢管柱双向受弯能力均衡、稳定性好及防火性能好的优势，柱用钢量减少***%、防火涂层节省48%。
团队介绍
长安大学（Chang’an University），位于陕西省西安市，简称“长大”，直属国家教育部，是国家首批“211工程”重点建设大学、国家“985工程优势学科创新平台”建设高校、国家“双一流”建设高校。入选国家“111计划”、“双万计划”、教育部“卓越工程师教育培养计划”、国家建设高水平大学公派研究生项目、世界能源大学联盟成员高校，丝绸之路大学联盟，是高水平行业特色大学优质资源共享联盟。
成果资料
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