《建筑钢结构防火技术规程》及其编制原理

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1、获奖简介1.《钢结构框架体系分析理论与计算机辅助设计》获2002年度教育部提名科技进步一等奖。本项目属于土木建筑领域的研究成果。项目研究的对象为在我国各种工业与民用建筑中日益广泛应用的钢结构框架体系，研究的目的旨在解决钢结构框架体系设计中的理论及应用问题，提高钢结构框架体系设计的安全性、经济性与效率。本项目的主要内容为：1）建立了较完整的钢结构框架体系分析理论，解决了一系列国际上钢结构框架体系工程实用分析与计算的难题。重要成果包括：①构建了较完整的钢结构框架体系弹性及弹塑性分析单元集；②建立了钢结构框架体

2、系的统一非线性分析理论；③建立了较完善的钢结构框架体系弹塑性地震反应分析理论；④建立了较系统的钢结构框架体系整体稳定分析理论；⑤建立了火灾下钢框架整体非线性分析理论。2）进行了系统的钢结构框架体系试验研究，对分析理论进行了验证。试验包括：①9个钢柱空间滞回特性试验；②3榀门式刚架、3个多层平面钢框架和3个多层空间钢框架极限承载力试验；③2个多层钢框架、1个高层钢框筒、1个高层钢－混凝土混合结构模拟地震振动台试验；④6榀钢框架抗火试验。3）开发了由钢结构框架体系所构成的多高层钢结构计算机辅助设计系统MTS，

3、为钢结构框架体系各类结构的设计提供了一种高效实用手段。该系统适用于钢结构框架体系的各种结构设计，包括：纯框架结构、支撑框架结构、框筒结构、钢框架－混凝土剪力墙（芯筒）混合结构等，且能够考虑结构楼盖的弹性变形，进行罕遇地震下的结构弹塑性变形验算及结构的抗火设计。本项目理论研究成果，汇集成专著1部，在国内外学术刊物及国际学术会议上发表论文70篇，其中SCI论文6篇，EI论文9篇，ISTP论文4篇，中国科学引文数据库收录论文18篇，被国内外同行引用40次。成果经国内外知名同行专家函审（包括美国和中国工程院院士）

4、，认为达到国际先进水平。本项目研究成果，被用于编制了国家标准《建筑抗震设计规范》（GBJ50011-2001）和《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）及4本上海市标准，在我国的工程建设中发挥了重要作用。项目开发的设计软件已被39家设计、科研、施工单位采用，用于大量多高层建筑钢结构设计，产生了不少于1152.6万元的经济效益，同时被香港科技大学采用，开发该软件产品的海外版，打入国际市场。2.《高层建筑安全性动力检测理论与应用》，获2002年度上海市科技进步三等奖。本项目属于土木工程安全性与耐久性

5、领域的研究成果。项目研究的目的在于建立高层建筑安全性先进检测技术的基础理论与应用技术，即通过综合利用高层建筑整体及局部的动力反应信息，检测结构物的运行状态参数与损伤信息，给出高层建筑结构健康状况诊断结果及安全性评价结果。项目主要研究成果包括：1）提出了三类结构损伤概念，在此基础上，创造性地发展了一类基于结构柔度矩阵的结构损伤识别算法，这类方法仅需已知一阶模态参数便可识别离散质量悬臂型结构体系的第一类损伤参数，最多仅需三阶模态便可识别常规高层建筑结构的三类损伤参数；2）提出了框架结构损伤识别地两阶段方法和基

6、于BP网络的框架结构损伤分步识别理论；3）提出并建立了基底输入未知时的高层建筑结构物理参数识别算法。这类算法可以同时识别高层建筑结构的层间损伤参数，且可以理想地对地动脉、地震动输入加以反演；4）从理论上提出并证明了风作用未知条件下的结构动力复合反演算法。将这一方法与子结构方法相结合，建立了弯曲型与望剪型结构层间物理参数的识别算法；5）建立了整体结构转角响应未知时的高层建筑结构物理参数识别算法，形成了基于动力复合反演观念的一般时域路线结构损伤识别方法；6）进行了结构局部激振的损伤检测方法研究，建立了构件损伤

7、识别的解析算法与优化方法，并将解析法与优化法相结合，建立了基于结构局部激振的损伤检测方法；7）提出了基于有限元列式的参数识别建模方法和基于微分方程变换的参数识别算法；8）提出了联肢剪力墙结构动力分析的实用方法；9）在频域路线和时域路线研究的基础上，提出了利用层间抗侧移刚度估计框架结构层承载力的思想，分别建立了钢框架结构与钢筋混凝土框架结构层水平承载力的统计预测公式；10）针对国内外现有测振系统的弱点，专门研制了适用于高层建筑现场动力检测的测试系统。测试系统具有频带宽、灵敏度高、抗干扰能力强、使用稳定等优点

8、；进行了高层建筑检测与监测集成系统的软件开发工作。项目研究成果的可靠性与正确性经4个模型的风洞试验、2个模型的振动台试验和6个模型的自由振动试验检验后，已成功应用于一批具有典型意义的高层建筑现场动力实测工作，包括：上海金茂大厦（国内最高建筑）、上海三菱电梯试验塔楼（亚洲最高电梯试验塔楼）等在研究的成果基础上形成的学术专著通过专家评审获中国科学院科学出版基金全额资助出版。3.《建筑钢结构防火技术规程》及其编制原理，获2001年上