張謹(jǐn)代表：要鼓勵鋼結(jié)構(gòu)在優(yōu)勢場景中的推廣應(yīng)用

圖為張謹(jǐn)

“鋼結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)勢在于其固有的裝配式特性和高度的工業(yè)化水平，且從全生命周期來看，鋼材是符合可持續(xù)發(fā)展理念的綠色低碳建筑材料。今年政府工作報告中就明確要推動建設(shè)安全、舒適、綠色、智慧的‘好房子’，以及加快發(fā)展綠色低碳經(jīng)濟?！?月9日，全國兩會召開期間，全國人大代表，中衡設(shè)計集團股份有限公司（下稱中衡設(shè)計）總經(jīng)理、總工程師張謹(jǐn)在接受《中國冶金報》記者連線采訪時表示，市場的選擇就是方向，要鼓勵鋼結(jié)構(gòu)在高烈度設(shè)防地區(qū)（抗震設(shè)防烈度為8度及以上的地區(qū)）、大型公共建筑、多高層建筑等優(yōu)勢場景中推廣應(yīng)用，同時改進和完善現(xiàn)有抗震設(shè)計方法，真正實現(xiàn)好鋼使在刀刃上。

張謹(jǐn)認(rèn)為，在我國，鋼結(jié)構(gòu)目前主要應(yīng)用于工業(yè)建筑及大跨度空間結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，在量大面廣的多高層民用建筑中的應(yīng)用比例相對較低。這一現(xiàn)象除受到鋼結(jié)構(gòu)自身經(jīng)濟性的影響外，還與現(xiàn)行的設(shè)計方法密切相關(guān)。

作為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計行業(yè)的專家，張謹(jǐn)深耕鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計領(lǐng)域，多次在重要學(xué)術(shù)會議上就多高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的工程應(yīng)用、鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計方法等課題作專題報告，為鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計與實踐提供了重要參考，推動了該領(lǐng)域的發(fā)展。

張謹(jǐn)向《中國冶金報》記者介紹，目前我國建筑抗震設(shè)計規(guī)范主要采用“經(jīng)典規(guī)范設(shè)計法”，即通過制定一系列設(shè)計規(guī)則，基于反應(yīng)譜理論，并按“處方式”條文采取抗震措施，來達到結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計目標(biāo)。很多專家研究表明，該方法對中等延性如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)適用性更高，但難以充分體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的高延性優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)的延性是指其在地震或其他外力作用下持續(xù)承受變形的能力，延性越高，結(jié)構(gòu)的抗震性能和安全性越好，承載力需求越低。盡管在歐洲國家、美國等國外規(guī)范中，已針對不同結(jié)構(gòu)體系延性特征考慮了地震作用的差異，但全盤再對標(biāo)此類規(guī)范不僅耗時耗力，而且難以順應(yīng)工程中快速發(fā)展的新體系和新材料的應(yīng)用需求。對此，張謹(jǐn)呼吁推行更具發(fā)展前景的性能化設(shè)計方法，以期全面提升我國抗震鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計水平。

所謂抗震性能化設(shè)計則是將“經(jīng)典規(guī)范設(shè)計法”中宏觀定性的抗震設(shè)防目標(biāo)設(shè)定為分層分級的多重性能目標(biāo)，基于對結(jié)構(gòu)性能準(zhǔn)確分析和評估，并進而采取有針對性的設(shè)計措施。相比于“經(jīng)典規(guī)范設(shè)計法”，抗震性能化設(shè)計方法可更全面地把控結(jié)構(gòu)的地震響應(yīng)，保證設(shè)計結(jié)果的可信度，實現(xiàn)“所見即所得”的設(shè)計效果。

“但目前我國在性能化設(shè)計方法的研究上，還存在不同規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)間不太統(tǒng)一、相關(guān)性能評價體系缺失等情況。”張謹(jǐn)介紹，針對此，中衡設(shè)計聯(lián)合東南大學(xué)、北京科技大學(xué)等單位，完成了“多高層鋼結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計創(chuàng)新與應(yīng)用”的項目研究。該項目首創(chuàng)了受彎和壓彎鋼構(gòu)件基于應(yīng)變指標(biāo)的性能評價準(zhǔn)則，彌補了國內(nèi)外關(guān)于鋼構(gòu)件性能評價研究的缺失，對完善鋼結(jié)構(gòu)性能化設(shè)計具有積極意義。由中國工程院院士、清華大學(xué)教授聶建國等組成的評價專家組認(rèn)定，該項目成果總體達到國際先進水平，其中基于應(yīng)變指標(biāo)的鋼構(gòu)件性能評價準(zhǔn)則等達到國際領(lǐng)先水平。該項成果也獲得了中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

“該項目的部分成果現(xiàn)已納入中國勘察設(shè)計協(xié)會的《建筑結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》及相關(guān)主流軟件?！睆堉?jǐn)認(rèn)為，這只是一個起步，希望未來能得到進一步發(fā)展和完善。她指出，如果此類標(biāo)準(zhǔn)能得到更廣泛的推廣應(yīng)用，同時結(jié)合配套軟件開發(fā)，不僅能增強鋼結(jié)構(gòu)在工程設(shè)計中的優(yōu)勢，還可推動當(dāng)前大力推廣的熱軋型鋼的應(yīng)用。例如，中衡設(shè)計近期在某高烈度地區(qū)項目的試點設(shè)計中，其團隊基于抗震性能化設(shè)計方法和自開發(fā)的優(yōu)化軟件，實現(xiàn)主要構(gòu)件用鋼量減少25%，同時有效降低豎向承重構(gòu)件損傷程度，并使支撐等耗能構(gòu)件損壞分布更均勻，形成了更合理高效的耗能體系。

此外，在談到對鋼廠的建議時，張謹(jǐn)指出，當(dāng)前鋼廠提供的型鋼規(guī)格未必完全符合設(shè)計需求，而設(shè)計方也未能主動去充分利用現(xiàn)有的型鋼資源，導(dǎo)致了鋼廠產(chǎn)品的應(yīng)用受限。因此，她建議，從整個鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展的角度出發(fā)，雙方應(yīng)加強溝通對接，尤其在規(guī)格型號、標(biāo)準(zhǔn)制定、軟件適配和智能制造等方面加強深度融合，以推動鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)品的更高效應(yīng)用。

記者 | 趙萍

攝影 | 顧學(xué)超

來源 | 中國冶金報

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