CONCRETE STRUCTURE AND
SEISMIC TEAM
混凝土结构与抗震团队
INTRO
团队介绍

团队人员组成:韩小雷教授、蔡健教授、方小丹教授级高工、季静教授、凌育洪教授及陈庆军教授。其中包括一位全国勘察设计大师、一位广东省勘察设计大师、两位广东省教学名师。

致力于混凝土结构和结构抗震相关领域的研究,并将理论研究与工程实践紧密结合。目前主要有以下研究方向:

1.考虑复杂空间约束的钢筋混凝土梁力学性能

复杂空间约束的作用机理研究:基于带现浇楼盖的足尺钢筋混凝土结构试验,并结合材料层次的有限元分析理论,揭示复杂空间约束的作用机理和对钢筋混凝土梁破坏形态、承载能力、变形能力的影响规律,并建立不同空间约束下的RC梁破坏形态、承载能力、变形能力等力学特征数据库;量化复杂空间约束作用:基于RC梁力学特征数据库,通过人工智能建立空间约束特征与钢筋混凝土梁力学特征间的复杂非线性拓扑关系,量化复杂空间约束对钢筋混凝土梁破坏形态、承载能力、变形能力等力学特征的影响规律,提出复杂空间约束下RC梁破坏形态准则和承载能力、变形能力计算方法,完善现有的混凝土构件设计理论和方法。

2.基于人工智能的区域钢筋混凝土结构震损评估

基于云平台的建筑结构模型数据库。通过建立云平台引入社会力量共建以典型结构为基础,以工程结构为补充的建筑结构模型数据库,以此提高震损评估模型的泛化能力,保证震损评估的准确性。;基于构件损伤的建筑结构震损数据库:在建筑结构模型数据库的基础上,通过弹塑性分析和基于构件的抗震性能评估,建立基于构件的建筑结构震损数据库,为结构修复决策和经济损失量化提供可靠依据;基于人工智能的区域建筑群震损评估模型:在建筑结构模型数据库和震损数据库的基础上,通过人工智能建立结构特征与结构、构件损坏程度的非线性拓扑关系,通过输入区域建筑信息可从构件层次高效评估结构在不同地震水准下的震损程度,解决现有区域震损评估方法计算效率低、精度不足的问题。基于BIM的区域建筑群震损评估平台:结合BIM技术自主研发区域建筑群震损评估的可视化平台,通过输入无人机获取的区域建筑群信息,可评估区域各建筑的震损程度,有效促进城乡韧性能力建设,提高区域综合防灾能力。

3.绿色新型结构体系

装配式建筑预制构件绿色建造关键技术研究:在混凝土预制构件生产中引入再生混凝土,并研究其力学性能,实现以废制新、绿色环保、可持续发展;新型钢板-混凝土组合剪力墙关键技术研究:针对目前钢板剪力墙在施工现场焊接工作量大的缺点,提出采用螺栓-盖板连接、带竖向通缝等组合剪力墙形式,并进一步推广至装配式钢板剪力墙,实现绿色节能体系;装配式结构动力响应研究:立足于建筑工业化发展的国家需求大环境,力求突破“装配式混凝土结构抗冲击性能及结构失效机理未明确”的技术瓶颈,促进装配式结构在动力冲击环境下的推广应用,拓展其应用领域。

4.地铁振动载荷谱的定量表征及其上盖结构隔振体系的多目标优化

定量化描述地铁振动载荷谱。基于振动实测数据和有限元模拟结果,,定量化描述振动载荷谱,并编制特征载荷谱;考虑特征载荷谱-土体结构-上盖结构形式耦合影响的振动响应定量化描述:基于特征载荷谱,建立隧道-土体-上盖结构体系模型,研究振动在体系中的传播规律,并以此有针对性地设计和研制新型隔振体系;描述地铁振动隔振体系隔振效果的评价指标和评估方法:从典型隔振体系的隔振机理及目前隔振规范出发,提出更科学的隔振效果综合评价指标,进行隔振体系的多目标优化,据此提出隔振体系设计和评估新方法,更能揭示隔振体系减小上盖结构振动响应的机理。

团队已取得的成果:自1999年以来,团队共获得国家科学技术进步二等奖1项,华夏建设科学技术进步二等奖1项,广东省科学技术进步特等奖1项、一等奖1项、二等奖5项、三等奖5项以及一系列的工程勘察设计大奖。

RESEARCH CONTENT
研究内容

①基于人工智能的区域钢筋混凝土结构震损评估

针对目前缺少高效、准确的地震中建筑物灾害评估方法的现状,结合BIM、人工智能及云技术,提出基于神经网络的区域框架结构震损预测方法,建立可视化建筑信息管理系统,搭建区域建筑群震损评估模型,为防灾减灾及巨灾保险提供技术支持。

②绿色新型结构体系

ⅰ装配式建筑预制构件绿色建造关键技术研究。课题研究混凝土预制构件生产中采用再生混凝土的概念,实现以废制新、绿色环保、可持续发展

ⅱ新型钢板-混凝土组合剪力墙关键技术研究。针对目前钢板剪力墙在施工现场焊接工作量大的缺点,提出采用螺栓-盖板连接、带竖向通缝等组合剪力墙形式,并进一步推广到装配式钢板剪力墙中去,实现绿色节能体系。

ⅲ木结构动力响应研究。南方山区不少装配式木结构民宅临山而建,容易遭受山体落石的猛烈冲击,其安全性受到严重威胁,项目拟从材性、构件、结构三个层次,对木结构的抗冲击性能进行深入研究。并拟从木结构加固、多材料组合等方面进行进一步研究。

③地铁振动载荷谱的定量表征及其上盖结构隔振体系的多目标优化

采用结构动力学理论、传感器组网现场测试、大型结构体系有限元模拟研究载荷谱定量表征、振动在隧道-土体-上盖结构中的传播规律及隔振体系的优化设计和评估等关键问题,具有鲜明的跨学科特色,并面向重大工程应用背景。