“韌性”是當今世界城市發展的主流方向。2017年國家地震科技創新工程提出“韌性城鄉”科學計劃;《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》明確提出建設“韌性城市”;中國工程院全球工程前沿項目組2021年“全球工程前沿”報告將“可恢復功能防震韌性結構體系”列為土木、水利與建筑工程領域Top10工程研究前沿。
建設工程學部崔瑤副教授團隊針對在傳統鋼筋混凝土剪力墻結構中,連梁在地震下塑性發展不明確、不易修復等性能缺陷,創新研發一種“摩擦鋼桁架連梁”,在鋼桁架連梁變形集中的部位設置可拆卸摩擦裝置,連梁的變形能力由摩擦裝置的滑移長度決定,通過調整連梁桁架和可拆卸摩擦裝置的布置實現承載力和剛度解耦設計。建立了摩擦鋼桁架連梁承載力、剛度和變形的理論計算公式,發展了適用于抗震分析和設計的理論滯回模型和宏觀模型。摩擦鋼桁架連梁傳力路徑清晰、受力明確、構造簡潔,具有損傷可控、震后功能可恢復、強度-剛度結構、彎剪分離等優點,且滯回性能可準確預測與設計,為發展韌性結構構件和體系提供新的思路及設計理論依據,對提升我國工程結構防災減災能力有重要的科學意義和工程價值。
該研究成果論文發表于土木工程領域頂級學會美國土木工程師協會(American Society of Civil Engineers, ASCE)旗下旗艦期刊《Journal of Structural Engineering(JSE)》,并入選2022年9月Editor's Choice亮點文章。崔瑤副教授為第一作者,博士生唐琦、碩士生吳天驕分別為該論文第二和第三作者。
ASCE-JSE是國際公認的土木工程領域權威期刊,也是建工學部認證的國際頂級期刊、結構工程Top 1期刊,其2022年影響因子為3.858,是“工程-土木”和“工程-建造與建筑科技”領域JCR-2區期刊。Editor's Choice亮點文章是由期刊主編美國科羅拉多州立大學John W. van de Lindt教授在每期文章中選取一篇(1/35)具有重大科學意義的優秀論文予以推薦,在期刊官網和Twitter賬號進行公告和宣傳,并開放為期一個月的公眾免費瀏覽。
該論文也是科技部重點研發項目“工業化建筑消能減震結構優化設計理論與性能分析關鍵技術(2017YFC0703605)”、國家自然科學基金面上項目“鋼屋蓋-鋼筋混凝土支承結構連接系統的破壞機理及抗震性能研究(51678106)”、中央高校基本科研業務費項目“數據驅動的建筑韌性快速評估方法研究(DUT20JC05)”的階段成果。
論文鏈接地址: https://doi.org/10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0003420