科技成果

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成果名称: 大型铁路站房跨越地裂缝成套技术体系与应用

成果登记号: 9612023Y2198

第一完成单位: 中铁第一勘察设计院集团有限公司

联 系 人: 马小平

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他应用技术

技术领域: 现代交通

应用行业: 建筑业

学科分类: 土木工程设计(560.4060)

应用状态: 产业化应用

完成人: 蔡玉军,吕岳,冯威,张海,傅海生,孙建龙,段熙宾,宿星,王旭,李铁柱,宋继,杨朝阳,付新元,马小平,张毓斌,袁涛涛,樊轶江,李明涛,康志明,张谦,薛磊,熊华兵,田华,王丹涛,雷志东,陈会品,王亚亮,马恺泽

成果简介:

大型铁路站房跨越地裂缝成套技术体系与应用,项目受企业单位项目的支持,研究起止时间为:20156月至20231月,研究经费380万元。针对跨地裂缝复杂连体结构变形能力与抗震性能提升、大跨连体钢结构的振动控制、跨地裂缝建筑围护体系地下空间的功能连续性设计、跨地裂缝结构及施工建造方面安全冗余度提高等核心技术进行科研攻关,解决了地裂缝上下盘错动作用下结构损伤控制的国际性技术难题,实现了地裂缝场地建筑从避让到跨越的设计理念重大创新与工程建造巨大突破。

本项目的主要技术内容如下:

1、形成了“基础避让-结构分离-连体跨越”的跨地裂缝概念设计方法,构建了复杂连体结构跨地裂缝的新型结构体系,提出了大跨钢结构人致振动的TMD控制技术,实现了地裂缝场地建筑从避让到跨越的设计理念重大创新。

1)揭示了复杂连体结构协同工作机理与破坏机制,明确了上部结构跨越地裂缝后的变形能力和抗震性能,提出了“基础避让-结构分离-连体跨越”的跨地裂缝概念设计方法;

2)创新性地提出了具有适变形能力的新型连体结构体系,突破性地解决了地裂缝上下盘错动引起工程破坏的系列难题;

3)提出了大跨钢结构楼面竖向人致振动控制方法,采用高效可调型悬吊式TMD减振系统,有效地解决了楼面舒适度问题。

2、创新性地开发了变形可调节的新型外幕墙、金属屋面系统,建立了斜交地裂缝大跨度带开洞地下箱涵设计理论和构造方法,实现了大型铁路站房跨地裂缝建筑围护体系以及地下空间结构的功能要求和安全性

1)提出了基于竖向可调节膨胀螺栓的新型外幕墙与变形可协调压型金属板的屋面构造系统,保证了跨地裂缝建筑外立面的完整性和幕墙体系的安全性;

2)探究了地裂缝小角度斜交对箱涵力学性能的影响,建立了斜交地裂缝大跨度带开洞地下箱涵设计理论和构造方法。

3、发明了连体结构可耗能钢结构柔性防坠落装置,研发了适应地裂缝变形的竖向可调节滑动支座,提出了跨地裂缝大跨异形钢屋盖整体提升的施工工艺,显著提升了跨地裂缝结构的安全冗余度,实现了地裂缝区域建筑从避让到跨越的工程建造巨大突破。

1)揭示了接触刚度和初始间隙对连体结构碰撞效应的影响规律,发明了连体结构防坠落装置;

2)明确了地裂缝发展对上部结构受力性能的影响,研发了可适应地裂缝变形的竖向可调节螺旋限位及卡槽限位滑动支座;

3)提出了跨地裂缝大跨度异形钢结构屋盖整体提升施工方案,有效解决了因斜交地裂缝引起的不规则网架在狭小空间协调同步提升困难的安装难题。