防災(zāi)科技學(xué)院研究團(tuán)隊(duì)針對(duì)汶川地震極震區(qū)倒塌破壞最為嚴(yán)重的多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)和底商多層砌體結(jié)構(gòu),基于震害經(jīng)驗(yàn)總結(jié)、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和理論分析等手段進(jìn)行科技攻關(guān),取得地震破壞機(jī)理的全新認(rèn)識(shí)。研究認(rèn)為,梁上填充墻的約束效應(yīng)是導(dǎo)致“強(qiáng)柱弱梁”抗震設(shè)計(jì)難以實(shí)現(xiàn)的重要原因,發(fā)現(xiàn)不均衡設(shè)置的半高連續(xù)填充墻將引起地震力向受約束的柱高度凝聚,成為結(jié)構(gòu)中典型的薄弱環(huán)節(jié),最終引起結(jié)構(gòu)整體倒塌。研究團(tuán)隊(duì)將這一倒塌機(jī)理概括為“凝震聚力,個(gè)個(gè)擊破”。
研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)多年研究,針對(duì)我國(guó)常見(jiàn)的房屋類(lèi)型,建立了定性與定量相結(jié)合的“散、脆、偏、單”抗震能力評(píng)定新方法,指出我國(guó)城鄉(xiāng)建筑如果克服這四類(lèi)結(jié)構(gòu)缺陷,實(shí)現(xiàn)“整而不散、延而不脆、勻而不偏、冗而不單”,抗震目標(biāo)可達(dá)到“七級(jí)不壞、八級(jí)不倒”,是對(duì)抗震概念設(shè)計(jì)的有益發(fā)展。研究團(tuán)隊(duì)還對(duì)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵受力構(gòu)件墩柱的抗震性能開(kāi)展了專(zhuān)門(mén)研究,發(fā)展了適用于剪切破壞形態(tài)的墩柱抗震數(shù)值分析模型,為揭示結(jié)構(gòu)的地震破壞機(jī)理提供了手段。將高強(qiáng)鋼筋、FRP(纖維增強(qiáng)復(fù)合材料)、早強(qiáng)混凝土等新材料引入墩柱的抗震設(shè)計(jì)和震后修復(fù),提高了結(jié)構(gòu)的韌性水準(zhǔn)。針對(duì)建設(shè)場(chǎng)地存在不均勻沉陷對(duì)結(jié)構(gòu)隔震設(shè)計(jì)的困難,發(fā)明了高度可調(diào)橡膠隔震支座,同時(shí)具備隔震和抗御地基不均勻沉陷的功能,工程應(yīng)用超過(guò)16萬(wàn)平方米。為提高高層剪力墻結(jié)構(gòu)的抗震能力,發(fā)明了鑲嵌于連梁中間的鋼滯變阻尼器。在連梁兩端相對(duì)位移驅(qū)動(dòng)下,阻尼器消能片全高度等應(yīng)力屈服,模塊化裝配,參數(shù)調(diào)整靈活,耗能效果十分顯著,工程應(yīng)用超過(guò)200萬(wàn)平方米。
在該領(lǐng)域,研究團(tuán)隊(duì)取得多項(xiàng)科技成果,共取得國(guó)家發(fā)明專(zhuān)利11項(xiàng),計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)2項(xiàng),出版專(zhuān)著1部,發(fā)表核心以上論文100余篇,3篇論文入選“領(lǐng)跑者5000—中國(guó)精品科技期刊頂尖學(xué)術(shù)論文”。