2024年8月8日,自治区科技厅下发《关于对2024年自治区乡村振兴产业发展科技行动计划等7个科技计划拟立项项目进行公示的通知》,新疆交投路桥集团南疆公司的科研项目《西部地区装配式混凝土结构关键技术与产业化应用》通过2024年自治区科技援疆计划立项评审。
本项目根据2022年陕西省科学技术进步奖一等奖的研究成果《高烈度区装配式混凝土结构关键技术及工程应用》,依托新疆维吾尔自治区的气候条件和设计工况,针对高寒高海拔地区装配式混凝土结构的关键技术与产业应用进行深入研究,完成建筑业“产业链”与“创新链”的深度融合,结合智能建造技术,培育建筑业的新质生产力。
项目协作单位为长安大学,项目团队15人,含高级工程师7人,工程师5人,博士学位 4人,硕士学位2人,具备建设及科研相关能力,能在各关键节点对项目建设及研究把脉指向,献计献策。参研团队人员结构合理、科技素养高,研究经费保障有力,相关研究工作已全面展开。
喀什地区等均处于高烈度设防区,而且相当一部分地区处于高寒高海拔地区。目前,预制装配式结构在高寒高海拔高烈度(8度及以上抗震设防区)“三高”条件下的装配式结构混凝土结构性能研究的开展几近空白。在“三高”地区装配式混凝土结构的连接技术与计算原理、结构抗震分析理论与设计方法、工业化生产与配套工艺等方面存在诸多技术瓶颈难题亟待解决。本项目主要研究开发内容是对高寒高海拔环境下装配式混凝土框架结构性能提升与研发应用,从高性能装配式混凝土结构连接技术切入,开展高性能装配式混凝土结构及连接技术抗震抗剪性能研究,形成“三高”地区装配式混凝土结构抗震设计方法,提出高寒高海拔地区装配式混凝土结构建造控制指标。
主要研究内容包含以下四个方面:
一、高寒高海拔地区高性能装配式混凝土结构连接技术。通过调研高寒高海拔地区工程建设的基本条件,联合规划、设计、生产、施工、检验等专业确定主要结构形式,拟定标准化部品,创新主要连接技术,为进一步开展相关抗震性能、设计方法研究提供必要的基础。
二、高性能装配式结构新型连接抗震抗剪性能研究。预制构件之间的连接性能是保障装配式结构安全的关键。开展高性能预制构件连接技术基本受力性能和抗震性能试验研究,制定连接技术的设计指标,实现连接部位破坏模式的精细化分析,建立连接部位设计简化模型。
三、高性能装配式混凝土结构抗震设计方法。根据高性能装配式混凝土结构及连接抗震抗剪性能的研究成果,分析连接部位的受力特征和破坏机理,根据位移延性需求,提出高性能装配式混凝土结构抗震性能构造措施和设计方法。
四、高寒高海拔地区装配式混凝土结构建造控制指标。根据预制部品及现场连接构造抗震措施,优化装配式混凝土结构的施工工艺,提出高寒高海拔地区装配式混凝土结构建造的关键控制参数。
项目目前正在初步策划阶段,本项目依托工程为G315吐尔尕特口岸配套项目(包括办公楼、观景平台等附属设施,高度公路服务区、部队营房、小型住宅),考虑到该项目高寒、高海拔、大温差、高烈度区等特殊地质和气候条件,明确连接构造,提出便于运输的模块化预制构件及连接节点设计方案。
该项目的实施,对于解决“三高”地区装配式混凝土结构技术难题具有推动作用,能提高区域内混凝土建筑装配率,促进装配式混凝土结构的科技进步和工程应用,推动新疆维吾尔自治区装配式建筑技术双链深度融合,促进国内建筑工业化发展,具有显著的经济效益、良好的社会效益和环境效益。