高铁客站钢结构多灾防御基础理论、关键技术与应用

中铁上海设计院集团有限公司

基于性能反应谱的结构体系非线性抗震设计方法

推动高铁交通高质量发展是加快建设交通强国的重要举措。作为高铁交通网络的重要枢纽与大型公共基础设施，高铁客站的高质量建设和安全服役至关重要。

随着我国高铁交通网络的发展与客运量的持续提升，高铁客站持续往大型化与复杂化发展，面临强震、极端天气以及恐怖袭击引发的爆炸等多灾害的严峻挑战，在结构设计与建造方面亟需解决以下难题：（1）高铁客站钢结构在强震下的动力灾变行为不可控，缺乏精细化的非线性抗震设计方法；（2）高铁客站钢结构因偶然极端荷载引发的连续性倒塌灾变机制不明确，缺乏结构体系的抗连续性倒塌分析设计技术；（3）高铁客站钢结构形式复杂且工程量大，缺乏高效的结构建造技术。

一、主要科技创新

项目以应用在高铁客站最为广泛的空间钢网格及钢框架结构为背景，依托10多项国家级及省部级科研项目，紧扣高铁客站钢结构多灾防御和高效建设方面的关键科学技术问题，历经十余年，综合采用试验研究、理论分析、程序开发与建造技术攻关相结合的研发路径，形成了系统的高铁客站钢结构多灾防御基础理论与关键技术，取得了如下创新成果：

提出了强震作用下结构体系的损伤控制技术与滞回数理模型，建立了基于性能反应谱的结构体系非线性抗震分析理论和抗震设计方法，实现了高铁客站钢结构基于性能的抗震设计与强震下动力灾变行为的可调可控。

大跨度钢屋盖“异速-等比-同步”旋转提升施工技术

二、项目评价

项目成果总体达到国际领先水平。

三、取得的成果及效益

项目获授权发明专利37件、软件著作权7项、工法5项，出版专著5部，发表期刊论文110篇，主要技术成果纳入9部标准规程。相关成果成功应用于盐城站、扬州东站、杭州西站等百余项高铁客站钢结构设计施工，显著提升了我国高铁客站钢结构多灾防御能力、工程建造质量及全社会抵御灾害的综合防范能力。本项目成果总体达到国际领先水平，经济、社会与环境效益显著，应用前景广阔，为我国高铁客站高质量发展提供了有力支持。