成果名称：现代钢结构稳定性关键技术研究及应用
申请单位：清华大学
鉴定编号：鉴字[教SW2007 ]第 081号
鉴定日期：2007年9月14日
学 科： 07土建水
成果简介：（1000字以内，可公开部分）
（1）对实腹式截面、腹板开洞截面、钢管桁架式拱形钢结构以及索拱结构的稳定承载力设计理论与方法进行了系统深入的研究，提出了上述各类拱形钢结构稳定承载力设计公式。对车辐式拱架结构、索-拱结构的受力与破坏机理进行了分析与探索，提出了提高结构刚度与承载力的多种布索形式。这些研究成果为拱形钢结构技术规程制定提供了重要依据，并在南通体育会展中心钢结构主拱稳定性设计中应用。
（2）对梭形钢管柱、多肢钢管格构柱以及多肢钢管梭形格构柱的弹性屈曲性能、失稳模态、破坏机理及稳定极限承载力进行了全面深入及细致的理论分析，重点研究了梭形柱初始几何缺陷的分布形式及幅值、整体长细比、分肢长细比（缀管数量）、分肢与缀管线刚度比值等参数对失稳模态、破坏形式及稳定承载力的影响，提出了梭形钢管柱稳定承载力计算方法，提出了等截面和梭形钢管格构柱整体稳定承载力、分肢稳定性计算以及缀管的设计计算方法。这些研究成果为正在制定的《钢管结构技术规程》提供了重要依据。钢管梭形格构柱足尺寸破坏性稳定试验研究成果为广州新白云国际机场三管梭形柱的设计和制作提供了重要的技术支持。
（3）对变截面焊接工形构件、翼缘卷边焊接工形构件、波纹腹板工形构件以及由这些构件组成的门式刚架结构体系的稳定承载力进行了理论与试验研究，提出了简化实用的设计公式。为把波纹腹板工形构件列入《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》提供了重要依据。
（4）对钢管格构式筒壳结构的群柱失稳机理以及稳定承载力进行了深入的理论分析，揭示了群柱失稳过程中同层柱之间、上下层柱之间的相关作用以及不同轴力与刚度大小对群柱失稳机理与失稳荷载的影响。提出了群柱稳定性设计中计算长度系数及稳定承载力的计算方法。广州新电视塔外框筒底部透空区群柱稳定性试验以及细腰段整体模型试验与理论研究成果为其外框筒结构稳定设计提供了重要的技术支持。
（5）提出了防屈曲钢板剪力墙结构体系，大大地改善了薄钢板的耗能性能以及滞回曲线的捏拢现象。考虑构件几何初始缺陷，运用接触单元对防屈曲耗能支撑及防屈曲钢板剪力墙进行了大量算例分析，获得了用于工程设计的约束刚度比范围，给出了防屈曲构件的设计原则以及设计方法，共进行了13个钢板剪力墙、组合钢板剪力墙以及防屈曲钢板剪力墙的对比试验。研究成果为《高层民用建筑钢结构技术规程》的修订及《建筑消能减震技术规程》的制定提供了重要依据。
（6）对厚壁及小径厚比的铸管构件稳定承载力进行大量数值分析，进行了铸管轴心受压构件、受弯构件以及压弯构件的稳定承载力试验研究，提出并验证了铸钢管构件的设计方法。本研究成果为《结构用铸钢管》技术标准制定提供了技术支持，并在广州新白云国际会议中心钢结构工程中得到应用。
（7）对钢板剪力墙结构的稳定承载力进行了大量的数值分析以及试验研究，分析了加劲肋刚度与钢板刚度比对钢板墙承载力的影响，提出了非加劲钢板墙、十字加劲钢板墙、斜向交叉加劲钢板墙的承载力设计方法和周边框架柱稳定承载力及门槛刚度的要求。研究成果为《高层民用建筑钢结构技术规程》的修订提供了重要依据。
综上所述，课题组对“现代钢结构稳定性关键技术研究及应用”的研究成果具有较高的学术价值，并在多项重大工程项目中得到应用，而且为相关钢结构技术规程的制定提供了重要依据。本课题研究成果整体达到了国际先进水平；其中在拱形钢结构、梭形钢管格构柱、防屈曲钢板剪力墙稳定承载力研究方面达到国际领先水平。
