² 教学 本科生教学: 讲授《高层建筑结构设计》课程 研究生教学: 讲授硕士生和博士生《高层建筑结构设计》课程,年均招收硕士生3-4名,博士生1名 ² 科研 代表性成果简介: 围绕高层建筑混凝土结构抗震性能展开系统的理论分析、试验研究、振动台验证和重大工程应用,在地震动参数、弹塑性分析、构件损坏量化指标等关键技术上取得突破,提出“两水准、两阶段”抗震设计思想,建立基于构件的结构抗震性能化设计方法,解决了强震安全性评估这一世界性难题。依据本研究成果编制国内首部混凝土结构抗震性能化设计标准,填补世界各国抗震设计规范的空白,研究成果编入广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》、中国工程建设协会标准《建筑结构非线性分析技术规程》、中国勘察设计协会标准《建筑结构抗震性能化设计标准》等。自主研发配套软件,形成具有自主知识产权的结构抗震性能评估成套技术,用户遍布境内外250多家设计单位。本成果最高应用于530米高的广州东塔,最大跨度应用于120米跨的保利中洲中心,最远应用到高烈度区印尼首都雅加达和太平洋岛国瓦努阿图,并在核电厂等重大工程中发挥重要作用,创造显著的经济和社会效益。 针对岩溶地区高层建筑设计、施工中发现的一系列技术难题开展了理论分析、试验研究、设计方法及施工工法研究。1)建立了复合地基的“二折线”本构模型;2)首创灌注桩复压工法;3)提出利用单桩和多桩静载试验论证“蜂窝状”溶洞安全性的方法;4)发现变形可控的XPS板材,用于调节筏板不同区域差异沉降;5)揭示了褥垫层的受剪性质及其对上部结构抗震性能的影响;6)提出了刚性桩复合地基解析计算方法;7)实现了FDM-DEM耦合计算方法,用于揭示褥垫层对刚性桩复合地基的受力、变形影响规律;8)揭示了筏板受力变形以及钢筋应力变化规律;9)研究了隐伏溶洞对基础稳定性的影响,揭示了溶洞顶板安全厚度的确定方法。提出了一套岩溶发育地区高层建筑地基处理和基础设计的新方法:对土洞应填充并切断其水流路径;对溶洞通过加载验证其承载力和稳定性;采用刚性桩复合地基及静载复压工法进行地基处理;采用刚性桩复合地基+筏板、小桩+筏板或天然地基+筏板的基础方案;考虑地基非线性本构及上部高层建筑结构刚度进行结构整体计算。在大量高层建筑结构设计中得到应用。 针对基于构件试验的经典混凝土设计理论因忽略结构空间约束效应导致楼盖梁承载能力被低估、耗能能力被高估,工程结构在强震作用下存在倒塌风险的科学问题,通过足尺结构试验和系统性理论研究,揭示结构空间约束效应影响混凝土构件力学性能的作用机理,提出考虑结构空间约束效应的混凝土结构抗倒塌设计理论和设计方法,提升工程结构抗震韧性;提出基于机器学习的混凝土构件压弯剪耦合模拟方法,实现构件试验数据对弹塑性分析结果的实时修正,解决基于试验的压弯剪耦合模拟难题;提出基于人工智能的区域建筑震损评估方法,建立基于BIM的建筑群抗震韧性评估系统,提升城市群综合防灾能力。 主持大跨度及高层建筑结构设计80余项,代表性的工程设计如下: 1. 广东现代国际展览中心大跨度(净跨90米)预应力钢结构设计(2000年) 2. 品峰48层框支剪力墙结构设计(2003年) 3. 广州花园酒店超高层建筑结构改造设计(2006年) 4. 万佛塔(百米石塔)结构设计(2018年) 科研项目: 主持项目: 1. 国家自然科学基金委,面上项目,基于人工智能的RC梁柱压弯剪耦合本构参数自适应机制研究,2022-01至2025-12,在研 2. 广州市科技创新委员会,重点研发计划,基于人工智能和BIM平台的区域RC结构震损评估关键技术研究与示范,2021-04至2023-03,在研 3. 广东省自然科学基金,面上项目,基于神经网络的区域框架结构震损预测,2019-10至2022-09,在研 4. 亚热带建筑科学国家重点实验室,自主研究课题,RC梁、柱、剪力墙构件抗震性能指标限值试验研究,2015-01至2017-12,已结题 5. 广东省自然科学基金委,自由申请项目,基于变形的钢筋混凝土结构抗倒塌能力评估方法,2017-05至2020-05,已结题 6. 国家自然科学基金委,面上项目,基于性能的既有钢筋混凝土结构抗震鉴定关键技术研究,2014-01至2017-12,已结题
代表性论文: 在国内外学术刊物上发表论文100余篇,其中被科学引文索引(SCI),工程索引(EI),科学技术会议录索引(ISTP)收录60余篇,代表性论文如下: 1. Han Xiaolei; Chen Binbin; Ji Jing; Xie, Shunguang; Lu, Huaikun; Deformation limits of L‐shaped reinforced concrete shear walls: Experiment and evaluation, The Structural Design of Tall and Special Buildings, 2019, 28(3): 1-20. 2. Wu Zinan; Han Xiaolei; He An; Cai Yanfei; Ji Jing; Machine learning-based adaptive degradation model for RC beams, Earthquakes and Structures, 2022, 253: 113817. 3. Qiao Shengfang; Han Xiaolei; Zhou Kemin; Li Weichen; Conceptual Configuration and Seismic Performance of High-rise Steel Braced Frame, Steel and Composite Structures, 2017, 23(2): 173-186 4. Huang C, Han X, Ji J, et al. Behavior of concrete-filled steel tubular planar intersecting connections under axial compression, Part 1: Experimental study[J]. Engineering Structures, 2010, 32(1): 60-68. 5. 韩小雷,冯润平,季静,吴梓楠.基于深度学习的RC梁集中塑性铰模型参数研究[J].工程力学,2021,38(11):160-169. 6. 韩小雷,吴梓楠,杨明灿,季静.基于深度学习的区域RC框架结构震损评估方法研究[J].建筑结构学报,2020,41(S2):27-35.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2020.S2.0004. 7. 韩小雷,庄朝禄,季静,覃礼根,王松帆.基于构件变形的RC剪力墙结构地震抗倒塌准则对比研究[J].土木工程学报,2020,53(S2):34-39.DOI:10.15951/j.tmgcxb.2020.s2.006. 8. 韩小雷,陈贤才,黄狄昉.基于拓扑优化方法实现桩筏基础的变刚度调平[J].华中科技大学学报(自然科学版),2020,48(04):24-29.DOI:10.13245/j.hust.200405. 9. 韩小雷,张垒,杨光,季静,李建乐.地震作用下中美规范RC结构层间位移角限值的对比研究[J].土木工程学报,2020,53(01):31-38.DOI:10.15951/j.tmgcxb.2020.01.004. 10. 韩小雷,陈彬彬,崔济东,潘洲池,季静,孙典龙. 钢筋混凝土剪力墙变形性能指标试验研究[J]. 建筑结构学报,2018,39(06):1-9. 11. 韩小雷,黄狄昉,欧秋望,崔济东.楼板对RC框架结构梁轴力和柱剪力的影响[J].华中科技大学学报(自然科学版),2018,46(10):7-13.DOI:10.13245/j.hust.181002. 12. 韩小雷,林乐斌,季静,韦艳丽,谢舜光.工字形钢筋混凝土剪力墙变形指标试验研究[J].土木工程学报,2018,51(09):26-36.DOI:10.15951/j.tmgcxb.2018.09.004. 13. 韩小雷,陈彬彬,崔济东,潘洲池,季静,孙典龙.钢筋混凝土剪力墙变形性能指标试验研究[J].建筑结构学报,2018,39(06):1-9.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2018.06.001. 14. 韩小雷,谢灿东,崔济东,季静.基于构件变形的框支剪力墙结构抗震性能评估[J].华中科技大学学报(自然科学版),2016,44(07):105-109+115.DOI:10.13245/j.hust.160721. 15. 韩小雷,谢灿东,季静,肖新瑜,罗煜.长周期结构弹塑性时程分析的地震波选取[J].土木工程学报,2016,49(06):46-50.DOI:10.15951/j.tmgcxb.2016.06.005. 16.韩小雷,崔济东,龚涣钧,李伟琛.不同抗震等级RC梁抗震性能试验研究[J].建筑结构学报,2015,36(S2):299-308.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2015.S2.044. 17. 韩小雷,崔济东,季静,刘婉筠,沈雪龙.强震作用下基于构件性能的钢筋混凝土框架结构抗倒塌能力评估[J].建筑结构学报,2015,36(12):27-34.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2015.12.004. 18. 韩小雷,肖成安,李稼轩,冯杰强.Spring constitutive model of rigid pile composite foundation and application in design of raft foundation[J].Journal of Central South University,2013,20(04):1079-1084. 19. 季静,陈珊珊,王雨,韩小雷.改进拉丁超立方抽样选波法对RC框架结构地震易损性影响研究[J].土木工程学报,2022,55(03):18-26.DOI:10.15951/j.tmgcxb.2022.03.012. 20.季静,吴智辉,符东龙,韩小雷.型钢混凝土剪力墙变形指标限值研究[J].建筑结构学报,2022,43(03):118-127+147.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2019.0849. 21. 季静,乔升访,韩小雷,杨光.基于构件变形的RC框架结构可修复能力评估方法研究[J].建筑结构学报,2018,39(S1):205-211.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2018.S1.027. 22. 季静,肖新瑜,崔济东,韩小雷.基于变形的框架-剪力墙结构抗震安全性评估[J].建筑结构学报,2015,36(S2):62-69.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2015.S2.010. 23. 戚永乐,韩小雷,季静.Failure mode classification of reinforced concrete column using Fisher method[J].Journal of Central South University,2013,20(10):2863-2869. 24. 劳晓春,韩小雷.Performance index limits of high reinforced concrete shear wall components[J].Journal of Central South University of Technology,2011,18(04):1248-1255. 25. 陈学伟,韩小雷. 剪力墙非线性宏观单元的研究与单元开发[J]. 工程力学,2011,28(05):111-116+123. 26. 戴金华,韩小雷,林生逸. 基于性能的钢筋混凝土建筑结构抗震设计方法[J]. 土木工程学报,2011,44(05):1-5. 撰写专著: 韩小雷,季静. 基于性能的超限高层建筑结构抗震设计[M]. 中国建筑工业出版社,2013. 韩小雷,季静. 岩溶地区高层建筑复合地基与基础设计[M]. 中国建筑工业出版社,2016. 韩小雷,季静. 基于性能的钢筋混凝土结构抗震[M]. 中国建筑工业出版社,2019. 主、参编标准:
主编:广东省标准《建筑工程混凝土结构抗震性能设计规程》(DBJ/T 15-151-2019) 参编:广东省标准《高层建筑混凝土结构技术规程》(DBJ/T 15-92-2021) 中国勘察设计协会标准《建筑结构抗震性能化标准》(T/CECA 20024-2022) 中国工程建设协会标准《建筑结构非线性分析技术规程》(T/CECE 906-2021) 中华人民共和国行业标准《建筑楼盖结构振动舒适度技术规范》(JGJ/T 441-2019) |