完成單位：同（tóng）濟大學

獲獎等級：集體一等獎

成（chéng）果簡介：

自2000年（nián）以來，項目組（zǔ）針對高層建築裝配整體式混凝（níng）土結構工程中的（de）關鍵技（jì）術難題，包括結構體係單一（yī）、節點與連接構造複（fù）雜、成套設計施工與製作成套技術缺乏係統研究等問題，從新型結（jié）構體係研發、設計方法、施工與製作關鍵技術等4方麵著（zhe）手（shǒu），深入、係統地開展（zhǎn）了科技創新研究，取得了一係列原（yuán）創性（xìng）成果。

1、主要科（kē）技創新

⑴高層（céng）建築（zhù）新型裝配整（zhěng）體式混凝土結構體（tǐ）係

①研發了5類新型裝配整體式混凝土剪力（lì）牆結構

針對傳統裝配整體式混（hún）凝土剪力牆中豎向鋼筋連接（jiē）與（yǔ）構（gòu）造複雜、施工難度大（dà）、質量難以控製等問題，研發了分別采用（yòng）單排套筒連接（jiē）、單排波紋管漿錨搭（dā）接連接以及（jí）單排螺（luó）栓連接的裝配整體（tǐ）式混凝土剪（jiǎn）力牆；針對傳統剪力（lì）牆開間（jiān）小（xiǎo）、室內布置（zhì）不靈活等不足（zú），研發了采用大跨度預應力疊合樓板的裝配整體式混凝土剪力牆；研發了承重與保溫一體化的預製混凝土（tǔ）夾心保溫剪（jiǎn）力牆。係統完（wán）成了5類新型（xíng）裝配（pèi）整體式混凝（níng）土剪力（lì）牆（共80個足尺模型）在高軸壓（yā）比下的低（dī）周反複荷載試驗研究，揭（jiē）示了剪力牆的破（pò）壞模（mó）式與失效機理。研究證明（míng）了上述（shù）剪力牆均具有與現澆結構相近的抗震性能。

②研（yán）發了（le）4類新型（xíng）裝配整體式混凝土框架（jià）結構（gòu）

在（zài）現澆柱疊合梁框架結構和預製柱疊合（hé）梁框架結構中采（cǎi）用了自重（chóng）輕、整體性好的U型（xíng）疊合梁；裝配整體式型鋼混凝土框架結構（gòu）則通過螺栓連接型鋼，實現梁柱快速拚裝，現場施工時無需設置支撐，便於多層連續施工（gōng）；為避免建築室內梁、柱凸出，研發了裝配整（zhěng）體式（shì）異形柱框架結構。試驗證明4類新型框架結構具（jù）有良好的抗震性能（néng），按現澆等同原則設計裝配（pèi）整體式框架結構是完全可（kě）行的。

 ③研發了適用（yòng）於預製混凝土（tǔ）夾心保溫牆體的新型FRP連接件

創新研發了新（xīn）型FRP連接件。係統的物理力（lì）學性（xìng）能試驗表明，該連接件抗（kàng）拔與抗剪承載力（lì）高；合理考慮混凝土環境影響（xiǎng）係數，可實現連接件與主體結構同壽命（mìng）；預製夾心保溫外牆承載力（lì）和剛度較大，耐火極限滿足設計要求。

本項目研（yán）發的上述新型高層建築（zhù）裝配整體式（shì）混凝土結構體係均已納入（rù）現行國家標準或地方標準中。

⑵高層建築裝配整體式混凝土結構設計方法

①發展了裝配整體式混凝土（tǔ）結構設計理（lǐ）論

建立了相應的恢複力模型；提出了剪力牆基於不同性能指標的設計理（lǐ）論；推導了考慮橫向接縫影響的、雙向（xiàng）疊合板抗（kàng）彎承載力理論計算公式。

建立了相應的恢複力模型；提出了框架（jià）節點剛度與承載力退（tuì）化（huà）模型。在此基礎上，提（tí）出了（le）裝配整體式框架結構基於多（duō）種性能指標的設計理論。

提出了（le）FRP連接件抗拔和剪切承載力的彈性（xìng）力學計算模型，建立了預（yù）製夾心保溫牆體受彎承載力與變形計算模（mó）型，提出了基於阿列紐斯方程的FRP連（lián）接件長期性能退化模型。

②係統提出了裝配整體式混凝土結構設計（jì）方法

提（tí）出了（le）多種鋼筋連接方案下裝配（pèi）整體式混凝土剪力牆中豎向鋼筋單排連接（jiē）以及鋼筋連接區的加強構造措施；提出了配預應力疊（dié）合樓板的裝配整體式混凝土剪力（lì）牆中防止（zhǐ）拚（pīn）縫區局（jú）部破（pò）壞（huài）的約束構造要求。

提（tí）出了裝配（pèi）整體式框架中梁柱縱筋連接以及節點（diǎn）核（hé）心區的構造要求；提出（chū）了（le）型鋼混凝土框（kuàng）架中梁柱接頭區等強（qiáng）連接的（de）構造措施；提出（chū）了考慮多種抗（kàng）剪機理耦（ǒu）合作用的（de）、預製構件接縫受剪承載力計算（suàn）方法。

提出了FRP連接件錨（máo）固長度與抗火保護層厚度的設計指標；推導了預製混（hún）凝土（tǔ）夾心（xīn）保溫牆體受彎承載力與變形的（de）簡化（huà）計算公式；綜合確（què）定了FRP連（lián）接件的蠕變斷裂係數以及環境影響係數。

 ⑶高層建築裝（zhuāng）配（pèi）整（zhěng）體式混凝（níng）土結構施工集成技術

①研發了裝配整體式混凝土結構標準化施工工藝與安裝信息係統

製定了標準化施工工藝，提出了“階梯型拚（pīn）裝法（fǎ）”、“先掛後澆法”、“內（nèi）外同步法”等（děng）標準化安裝技術，開發了（le）基於無（wú）線射頻電子芯片技術（shù）的預製構件安裝信息係統（tǒng），實現了安裝過程實時可視化管（guǎn）理，保證（zhèng）了安裝質量，提高（gāo）了安裝效率。

②研（yán）製了預製構件三向高精度安裝測控技術及其機具

研製了基於GPS技術（shù）的預製構件三向高精度定位係統；開發了預製構件高精度數字化測（cè）量設備與新型斜撐係統，首次提出了“導向輔助、兩點定位、測控一體化”安裝技術，較傳（chuán）統安裝技（jì）術，精度提高40%以上，施工效率提（tí）高50%。

研製了（le）預製構件自適應吊裝係統，可適（shì）應不同類型構件的吊（diào）裝姿態控（kòng）製要求；開發了工（gōng）具式（shì）鋁合金豎向支撐（chēng）體係，實現了高精度調校和高效搭設；開發了新型套（tào）筒灌漿控製（zhì）裝置，解決了傳統（tǒng）套筒灌漿（jiāng）工藝（yì）的快速可（kě）靠連接（jiē）難題。

③研發了裝配整體式混凝（níng）土結構施工安全（quán）防（fáng）護新技術

創新研製了單元式外掛型和承插型安全施工防護體係，施工便捷（jié），實現了標準化（huà）的高效裝拆和全方位防護；研發了導軌式自爬（pá）升外牆無損腳手體（tǐ）係，實現外牆飾麵的有效保（bǎo）護和避讓；研製了標準（zhǔn）節導向智能升降（jiàng）安全（quán）操作平台（tái）係統，改（gǎi）變了外牆（qiáng）落地腳手施工作業的傳統。

⑷高（gāo）層建築預製混凝（níng）土構件標準化製作集成技術

①開發（fā）了裝配（pèi）整（zhěng）體式混凝土結構標準化預製構件信息係統

在國內首次建立了基於（yú）模數（shù）化拆分的預製構件係列產品及（jí）其可視化設計軟件係統，為實現預製構件的數字化製作奠定了（le）基礎。

②研製了預製混凝土構件自動化生產（chǎn）流水線

研發了（le）預製構件（jiàn）自動化流水生產工藝綜合布局技術，相（xiàng）比固定台模生產線提高工效40%，並實現了預製構件節（jiē）能和清潔生產。

開發了通用性強、周轉次數多、高精度組合式模具係統。

本項目組（zǔ）已建成多條自動化生產流水線，年產能（néng）超（chāo）過一百萬立方米。

③研發了預製（zhì）構件立（lì）體存儲與（yǔ）高效運輸技術

研發了工具式（shì）預製構件立體存儲工裝係統；研發了預製（zhì）構件標準化運（yùn）輸工裝係統，減（jiǎn）少構件破損（sǔn）70%，提高運（yùn）輸效率50%，並基本杜絕了（le）構件飾麵破損。

2、社會經濟（jì）效益

同濟大（dà）學是我國裝配整體式混凝土結（jié）構體係研發、設計施工與製作等領域的（de）領軍單位。本項目成果（guǒ）為我（wǒ）國建築產業（yè）現代化的快速、穩健發展提（tí）供了技術支撐；提升（shēng）了建築（zhù）節（jiē）能水平（píng），社（shè）會經濟（jì）效益顯著；打（dǎ）破國（guó）外（wài）產品技術壟斷，提升了我國自（zì）主研（yán）發產品的（de）核心競爭力；培（péi）養了我國裝配整體式混（hún）凝土結構領域的中高級人才主力軍。

本項目成（chéng）果已（yǐ）直接應用於76項高層建築（zhù）工（gōng）程，總（zǒng）建築麵積達到390.20萬平（píng）米，新增銷（xiāo）售額83.32億元；其他非本項目完成單位在2000年~2016年應用本項目成果，新增銷售額為215.30億元，新增利（lì）潤為17.22億元。

專家評語：