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获奖项目名称
可拆装钢框架设计理论、关键技术与低碳评价
主要完成单位
清华大学、北京工业大学、中国移动通信集团设计院有限公司、天津大学、中建钢构股份有限公司、中国建筑标准设计研究院有限公司、中铁上海设计院集团有限公司
主要完成人
杨璐、班慧勇、刘洪、石永久、王元清、宗亮、海乐天、陈振明、张学斌、王喆、颜阳、杨晓峰、陈鸣飞、范俊伟、彭磊
一
项目背景
在全球范围内，建筑业正面临着推动绿色转型、实现可持续发展的迫切需求。可拆装钢结构在全生命周期内具有快速拆卸和重复使用能力，以低碳、高效、可靠的特性，展现出巨大的环保潜力和经济效益，成为实现这一目标的关键技术。
二
创新成果
本项目聚焦于可拆装钢结构，从紧固件连接、组合构件、节点、框架到结构可复用评价和碳排放评价模型，全方面多层次地开展了一系列研究工作。主要创新成果如下：
新型可拆装连接技术构造和设计方法
开发了新型可拆装单边拧紧高强度螺栓连接构造和钢-混凝土组合梁抗剪连接构造，提出了相应的连接承载力计算方法和设计建议。
新型可拆装钢结构关键节点设计方法
提出了新型可拆装柱-柱螺栓拼接节点、可拆装钢结构梁-柱节点以及可拆装钢-混凝土组合梁柱节点的承载力设计方法与构造建议。
可拆装钢结构体系设计方法
开发了可拆卸重复使用螺栓-销轴连接（DRBPS）钢框架结构，研究了其抗震性能和破坏模式，进行了框架模型静力弹塑性Pushover分析和动力时程分析，提出了节点承载力计算公式和构造建议。
可拆装钢结构可复用性评价方法
研究了可拆装钢结构梁-柱节点和钢框架可拆卸性能和重复使用性能，量化了可拆卸性能和可重复使用性能评价指标。
基于生命周期的可拆装钢结构碳排放评价方法与分析软件
构建了基于建筑生命周期的可拆装钢结构碳排放计算评价模型；根据碳排放来源敏感性分析，确定了影响可拆装钢结构碳排放的主要原因，针对性提出了碳减排策略；开发了可拆装钢结构体系全生命周期碳排放计算分析软件，以辅助对可拆装钢结构的碳排放水平和减碳潜力进行分析评价。
图1 新型可拆装单边拧紧高强度螺栓
图2 新型可拆装钢结构梁-柱节点
图3 新型可拆装钢结构框架
图4 可拆装钢结构碳排放计算软件
三
推广应用
项目获授权国家专利16件（其中发明专利15件，实用新型专利1件）、计算机软件著作权5项，主参编国家、行业和团体标准8部，发表高水平学术期刊论文39篇（其中SCI收录26篇、EI收录5篇），成功应用于深圳国际酒店项目以及山西省生产楼工程建设项目等10余项工程中，取得了显著的社会和经济效益。项目研究成果为可拆装钢结构的设计和应用提供了科学依据，对推动建筑行业的绿色发展和实现双碳目标具有重要意义，社会和环境效益显著，推广应用前景广阔。
图5 深圳国际酒店项目