成果的背景及主要用途： 高效大跨度结构体系不仅关系到资源节约、施工便捷和效果美观,更是一个 国家建筑技术水平的重要标志。传统的梁板式结构用钢量大效能低、单层网壳稳 定性差支座水平推力大、单一网格结构难以实现轻盈美观,研发新型大跨体系成 为建筑结构技术发展的迫切需要。课题组在较早开展张拉整体体系研究的基础上, 从 1998 年开始对张弦结构大跨度建筑结构体系进行系统研究,形成了张弦结构分 析设计理论和施工成套技术,解决了张弦结构基础理论匮乏、分析方法欠缺和在 工程应用中受到结构选型、节点构造、施工方法和监测技术等多方面问题制约的 技术难题,为张弦结构的推广应用和健康发展提供了重要的科学依据和关键技术 支撑。 技术原理与工艺流程简介： 1、系统研究基于张拉整体思想的张弦结构体系，提出了发明专利-弦支筒壳 和弦支混凝土楼盖等新型张弦结构形式，建立了平面、空间等张弦结构分类体系， 研发自制设备空气加热索膨胀系数测定仪和水域加热索膨胀系数测定仪，测定了 张弦结构核心构件-拉索的膨胀系数，为张弦结构分析设计理论的建立奠定了基 础。 2、确定了平面和平面组合型张弦结构的最优构成规律，揭示了平面和平面 组合型张弦结构静动力特性和抗风性能，研发出专利技术—自平衡加载反力架并 试验验证了所提出的插板式拉索节点的安全性和便捷性，解决了平面及平面组合 型张弦结构分析计算和拉索连接节点方面的技术难题。 3、提出两种弦支穹顶分类方法和预应力二阶段分析方法，创建连续折线索 单元分析技术，建立了弦支穹顶从找形、预应力设定到结构性能分析的设计方法， 基于模型和实物试验及理论分析揭示了弦支穹顶结构静动力性能和稳定特性，研 发了空间张弦结构的节点专利技术—预应力钢结构滚动式张拉索节点，形成弦支 穹顶分析设计理论体系，解决了弦支穹顶应用中分析设计和节点构造的技术难题。 4、研发出张弦结构施工工艺仿真系统，提出了预应力施加方法和摩擦损失 补偿方法，开发了张弦结构健康监测系统，解决了张弦结构施工过程中的全过程 控制、监测、安全和预应力损失等方面的技术难题。提出了“地面整体拼装、一 次张拉外斜索成形”的施工方法，突破了大跨度索穹顶结构张拉成形的技术瓶颈。 技术水平及专利与获奖情况：天津大学科技成果选编 172 该项科研成果发表学术论文 72 篇（其中 SCI 检索 9 篇、EI 检索 27 篇）， 获发明专利 7 项，实用新型专利 8 项，获国家科学技术进步二等奖 1 项，天津和 北京市科技进步一等奖3项，省部级科技进步二等奖4项，达到了国际领先水平。 应用前景分析及效益预测： 本项目关键创新成果代表了现代大跨度结构技术的水平,引领了世界空间结 构技术的发展,提升了中国大跨度技术在世界工程领域的地位，增强了国际竞争 力，可应用于体育场馆、会展中心、交通枢纽站房等国家重要基础设施工程中。 项目发表论文 72 篇(9 篇 SCI、27 篇 EI),获发明专利 7 项,成果编入 10 本 著作和 6 本规程,推动了土木工程学科发展, 培养了一批高素质的结构工程科技 人才，对现代大跨结构的技术进步以及推动中国空间结构从大国向强国迈进都具 有重要的意义。 应用领域： 该项目科研成果已应用于包括奥运会场馆在内的近百项大跨度结构工程中， 可广泛应用于大型体育场馆、会展文化中心、重大交通枢纽、大型厂房等基础设 施工程中，可推广应用程度高，取得了巨大的经济效益，工程节支总额超过二亿 元，对我国大跨结构技术的发展具有显著推动作用。 

土木建筑科学技术领域,提出了张弦（弦支）结构体系；建立了弦支穹顶结构成套分析设计理论；研发出滚动式和插板式拉索节点专利构造技术；形成了张弦结构体系智能化和可视化施工分析软件、健康监测系统、整体提升等成套施工技术。为张弦结构的推广应用和健康发展提供了重要的科学依据和关键的技术支撑，在国内外81项重大工程中得到应用，经济和社会效益显著。

一种跨越江河沟堑的张弦式输送管道，它包括上弦，腹杆，下弦，螺栓，连接板， 封头板，夹板，限位盖板和穿心钢球，特点是：下弦两端锚固在桥墩上并分别通过锚具 与上弦两端部连结；腹杆顶端有一封头板，封头板上固接有连接板；腹杆的下端固接有 一对带凹槽的夹板，夹板与腹杆的连接处，有一限位盖板，带凹槽的夹板内嵌有一穿心 钢球；在腹杆与上弦连接点处，上弦底部固接的连接板，与腹杆封头板上固接的连接板 通过螺栓连接，下弦从每个穿心钢球的孔洞中穿过。腹杆相间排列连接在上弦与下弦之 间。上弦为管道，下弦为预应力钢索或预应力高强钢棒。本系统具有自平衡功能，同时 跨越能力强、经济实用、施工方便。可广泛用于跨越江河沟堑的管道运输作业。

课题组对新型住宅结构体系-异形柱框架结构进行了系统、深入的研究和工程实践，主要研究内容和特点如下:/line1、试验研究充分——完成了异形柱承载力试验，框架结构低周反复荷载试验，7、9、12层整体结构模型的模拟地震振动台试验。/line2、理论分析完善——提出了异形柱双向受剪承载力、不等肢异形柱和短肢剪力墙受剪承载力、L、Z等异形柱双向偏压承载力计算公式，进行了异形柱空间整体结构弹塑性分析，提出了异形柱框架结构体系的设计方法。/line3、研究成果在重点工程中得到应用——结合江苏省第一个国家康居示范小区——南京月安花园等工程，完成了多层异形柱框架结构、中高层异形柱框架加短肢剪力墙结构等多项试点工程的设计与施工。/line4、编制标准推广应用研究成果——编制了江苏省地方标准《钢筋混凝土异形柱框架结构技术规程》（DB32/512-2002），对该结构体系的推广应用、规范和指导设计与施工起到积极的作用，经济和社会效益巨大。

新型自复位抗震结构体系（包括自复位框架、墙及拉索结构），使结构具备了较好的复位能力和耗能能力，在强震作用下能够避免或显著减少结构的残余变形、损伤和震后经济损失。基于地震韧性设计理念，将后张无粘结预应力技术和摩擦耗能技术相结合，发明了一组新型自复位抗震结构体系。其中，后张无粘结预应力筋和附加的摩擦耗能件分别给结构提供了复位能力和耗能能力。本项目发明的新型自复位抗震结构体系主要用于具有高性能设计目标的新建建筑以及既有建筑结构的抗震加固或性能提升，还可以应用于桥梁工程等领域，以及减震阻尼器、自复位桥墩等产品的开发。

本项目主要研究基于 UPDM 的装备体系结构建模特征，研究与开发装备需求分析与体系结构建模工具，支持体系结构建模框架设计和体系结构建模方法，为装备需求分析和体系结构论证提供技术支持。 项目关键技术：流程动态配置、UPDM 框架实现、元模型及数据模板

1、完成了三个系列足尺整体轻木结构模型试验研究工作，包括: 在国内首先开展 二层对称开门洞模型、二层不对称开门洞模型试验；在国际上首先开展轻木-混凝土混 合结构模型试验。创新成果为，对于平面布置对称的木结构房屋，其振型以平动为主， 并且地震反应沿结构高度方向增加，而对于非对称结构，有明显的扭转振型产生；开门 洞越大，结构反应愈剧烈，变形也随之增加；在大震作用下，结构滞回曲线出现非线性， 并出现捏拢现象；对于轻木-混凝土混合结构房屋，底部钢筋混凝土框架使得地震反应 增大，震害集中于木结构一层，并且开门洞率小的模型震害较轻。 2、完成了 20 榀足尺木剪力墙模型构件试验，包括在国内首先开展单层剪力墙模型 试验、在国际上首先开展二层剪力墙模型试验。创新成果为，剪力墙在反复荷载试验中 的滞回曲线具有明显的强度折减、刚度折减和捏拢现象，滞回曲线不饱满；静力试验中， 剪力墙的破坏形态主要是墙板钉连接破坏和墙骨柱与底梁板的分离；有竖向荷载作用的 剪力墙具有较好的力学性能；作用在翼墙上的竖向荷载可以降低横墙端部的墙骨柱上拔， 部分提高抗剪强度；洞口尺寸的变化主要影响到墙体的极限位移和耗能。 3、完成了试验结果分析、数值模型分析等，形成整体结构弹塑性分析方法和简化 设计分析方法；填补同类结构试验、研究和设计上的国内空白。 项目研究引进国际先进轻木结构技术，结合国情消化调整为整体结构模型，开展试 验分析、数值模拟和工程应用研究。取得了创新性成果，申请 2 项实用新型专利；完成 两个轻木结构工程应用；研究成果应用可改善结构抗震性能及使用过程安全，为轻木结 构在国内推广提供理论基础和实用技术，提高了我国在木结构抗震研究和应用方面的技 术水平。 

风电能源是一种可再生清洁新能源，加快风电新能源推广应用符合国家能源 战略需求。在风电能源开发中，提升塔筒结构和基础结构的性能和经济性是提高 风电能源市场竞争力的重要保障。重庆大学风电新能源新型结构体系研究团队研 发了适用于不同轮毂高度的三种新型风电塔筒结构体系：中空夹层钢管混凝土组 合塔筒、预应力钢管混凝土格构式塔架、基于斜拉索体系的风电组合塔筒，以及 装配式组合基础结构，并揭示了新型风电塔筒结构体系和装配式组合基础结构的 破坏机制，建立了精细化设计理论。研发了多机平台浮式基础结构体系和格构式 浮式基础组合结构体系，有望在深海、远海风能资源开发中得到应用，突破我国 浮式风电场建设零的突破。目前重庆大学已形成性能高、综合成本低、市场竞争 力强的新型风电结构标准化成套体系。

本实用新型公开了一种带拉杆的后张预应力地下连续墙结构。该带拉杆的后张预应力地下连续墙结构，预应力钢筋的下端通过圆环与矩形长条钢管焊接，且圆环位于矩形长条钢管的内部与矩形长条钢管焊接；多根预应力钢筋的下端沿着一根矩形长条钢管的长度方向排列并焊接在矩形长条钢管的上面；矩形长条钢管的下面设有垫板；在地下连续墙混凝土墙体浇筑完成后，经过张拉的预应力钢筋的上端采用张拉端锚具来固定预应力钢筋；拉杆的一端与地面所设孔道连接，拉杆的另一端设在与地下连续墙墙体上的拉杆固定锚具连接。本实用新型在基坑开挖的工程中可以减小