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获奖项目名称
腐蚀环境既有钢结构抗震性能评估关键技术及应用
主要完成单位
西安建筑科技大学、北京科技大学、中冶建筑研究总院有限公司、天津大学、中国矿业大学、西安建筑科大工程技术有限公司、中国船舶集团国际工程有限公司、中煤西安设计工程有限责任公司
主要完成人
王友德、王皓、徐善华、宗亮、张宗星、刘超、董振平、郑云、刘晓刚、秦广冲、张华、聂彪、任松波、周晓东、张海江
一
项目背景
我国区域环境复杂，破坏性地震频发，既有钢结构工程在长期服役过程中必然面对腐蚀环境和地震作用的双重威胁。锈蚀损伤导致既有钢结构抗震性能退化，加剧倒塌风险甚至引发灾难性事故，造成巨大的经济损失和社会影响。
（a）海上平台
（b）高炉框架
（c）输电塔
图1 腐蚀环境下典型钢结构工程锈蚀状况
二
创新成果
项目组在国家重点研发、国家自然科学基金、陕西省重点研发等7项国家级项目和4项省部级项目的支持下，聚焦既有钢结构锈蚀检测与评价、抗震性能退化机理与评估等关键问题，围绕腐蚀环境既有钢结构抗震性能评估关键技术开展系统研究，取得以下创新成果：
图2 锈蚀表面多尺度映射重建方法
图3 锈蚀钢结构多尺度数值分析方法
图4 锈蚀钢结构抗震性能“三层次-两阶段”评估框架
三
推广应用
本项目成果已广泛应用于冶金、机械、有色、电力、煤化工等行业的钢结构耐久性与抗震性能评估，成功解决了多项在高温、高湿、强腐蚀环境下的工业建筑钢结构性能评估、运维管理及增产改造问题，延长了结构使用寿命5~10年。此外，成果也成功推广至民用建筑、高铁、体育设施和军事设施等领域，完成了十余项大跨复杂钢结构在高温、潮湿环境下的服役环境监测、耐久性评估与维护、抗震性能与可靠性鉴定等工作，显著提升了钢结构的服役性能。自2011年以来，研究成果已被百余项工程采用，有效保障了我国工业、交通运输、文化体育和军事等基础设施的安全运营，取得了显著的社会经济效益。