（接2月25日8版）
2.需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題
第一，標(biāo)準(zhǔn)化的建筑體系，即適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)化建造的體系，要把整個(gè)體系、部品、連接設(shè)計(jì)好。建筑體系可以分解為筋、骨、皮、膽四大部分?！敖睢奔锤黝惞芫€；“骨”即骨架，結(jié)構(gòu)部分；“皮”是圍護(hù)系統(tǒng)；“膽”是內(nèi)部的裝修，包括整體式衛(wèi)浴等。要把這四部分標(biāo)準(zhǔn)化，組成標(biāo)準(zhǔn)化的體系。目前，標(biāo)準(zhǔn)化的建筑有以下幾類：第一類是模塊式標(biāo)準(zhǔn)化建筑。最大的模塊就是把幾個(gè)房間做成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)模塊，如集裝箱式房屋。第二類是板式標(biāo)準(zhǔn)化建筑，其中屋面板、樓板、墻板等是標(biāo)準(zhǔn)件。第三類是構(gòu)件式標(biāo)準(zhǔn)化建筑，對(duì)建筑來說包括樓梯踏板等構(gòu)件，對(duì)結(jié)構(gòu)來說包括梁、柱等構(gòu)件。如果標(biāo)準(zhǔn)化模塊越大，越容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的制作和建造，但不能適應(yīng)建筑多樣化的要求。模塊越小，越容易實(shí)現(xiàn)多樣化的要求，但不容易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化建造，連接就是其中一個(gè)難點(diǎn)。
第二，要把標(biāo)準(zhǔn)化系列變成部品。比如墻，特別是外墻、隔墻和樓板。其它如廚房、衛(wèi)生間等等。
第三，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)品需要的新的標(biāo)準(zhǔn)，包括把整個(gè)建筑當(dāng)成一個(gè)產(chǎn)品的性能標(biāo)準(zhǔn)，或者是各個(gè)部品的性能標(biāo)準(zhǔn)；還有產(chǎn)品（包括部品及整個(gè)建筑）的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)方面目前是缺失的。
第四，鋼結(jié)構(gòu)特有的防火防腐的問題。從把建筑當(dāng)成產(chǎn)品的角度來講，鋼結(jié)構(gòu)需要圍護(hù)，把結(jié)構(gòu)當(dāng)成整體考慮時(shí)，防火防腐問題比較好解決。
3．如何發(fā)揮聯(lián)盟的作用
2011年7月28日，由寶鋼集團(tuán)有限公司牽頭發(fā)起的國(guó)內(nèi)裝配式鋼結(jié)構(gòu)民用建筑產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟正式在上海成立。聯(lián)盟匯聚了寶鋼集團(tuán)有限公司、同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)建筑股份有限公司、中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院等23家行業(yè)內(nèi)知名的企業(yè)、院校和科研機(jī)構(gòu)，涵蓋技術(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)、工程施工、部品部件生產(chǎn)、房產(chǎn)開發(fā)等建筑產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)。其技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)為：突破裝配式鋼結(jié)構(gòu)民用建筑產(chǎn)業(yè)的共性和關(guān)鍵性技術(shù)瓶頸，形成具有較高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的裝配式鋼結(jié)構(gòu)民用建筑產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化、制造工廠化、施工裝配化。
第一，如何讓聯(lián)盟對(duì)大家都有所幫助？可從以下幾個(gè)方面入手：一是通過聯(lián)盟爭(zhēng)取各方的支持，包括政府在政策、資金上的支持；二是以聯(lián)盟作為一個(gè)整體爭(zhēng)取社會(huì)的支持，這比單個(gè)企業(yè)做推廣更容易為社會(huì)所接受。
第二，要實(shí)現(xiàn)全方位的合作與交流。通過聯(lián)盟可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)合作以及產(chǎn)業(yè)鏈上中下游的合作，促進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)。聯(lián)盟在技術(shù)交流上需增加力度，不局限于一年一次，可以有專題的會(huì)議，另外還可以借助網(wǎng)絡(luò)這個(gè)平臺(tái)增強(qiáng)大家的聯(lián)系。
第三，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和成果共享。技術(shù)的目標(biāo)是提高鋼結(jié)構(gòu)建筑的適用性、舒適性，降低造價(jià)。技術(shù)可分成兩類，一類是共用技術(shù)，即大家可以共享；一類是特有技術(shù)，由某個(gè)企業(yè)獨(dú)享。這個(gè)牽涉到聯(lián)盟創(chuàng)新的經(jīng)費(fèi)來源。經(jīng)費(fèi)可以來自政府的支持，做一些共性的研究，大家可以共享。我們也希望聯(lián)盟單位的特有技術(shù)，可以通過合作，產(chǎn)權(quán)的約定來實(shí)現(xiàn)共享。原則上政府支持的項(xiàng)目，產(chǎn)權(quán)可以共享，取得的成果屬于聯(lián)盟，聯(lián)盟成員單位自由享用；非聯(lián)盟單位可以授權(quán)享用。
三、關(guān)于結(jié)構(gòu)減震1．結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向
地震是一種隨機(jī)性和破壞性很強(qiáng)且不可避免的自然災(zāi)害，會(huì)給人類的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來巨大威脅與損失。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論經(jīng)過約一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，從最初的靜力設(shè)計(jì)階段和反應(yīng)譜設(shè)計(jì)階段，逐步發(fā)展到基于性能的抗震設(shè)計(jì)理論階段。當(dāng)前，世界各國(guó)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范基本遵循的“小震不壞、中震可修、大震不倒”的設(shè)計(jì)原則，是處理地震作用高度不確定性的較為科學(xué)合理的對(duì)策，其實(shí)質(zhì)上也是一種基于性能的設(shè)計(jì)要求，即結(jié)構(gòu)在遭遇不同水準(zhǔn)地震作用時(shí)，應(yīng)具有不同的性能。但是，目前該方法仍存在以下兩個(gè)問題：一是只能保證確定的小震烈度水準(zhǔn)下結(jié)構(gòu)不破壞的可靠度，而結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的可靠度并不明確；二是由于大震烈度水準(zhǔn)下結(jié)構(gòu)不倒塌的設(shè)計(jì)是按照少數(shù)幾條地震記錄進(jìn)行時(shí)程分析來保證的，也沒有明確的概率可靠度意義。
1994年的美國(guó)洛杉磯地震、1995年的日本阪神地震與1999年我國(guó)臺(tái)灣的集集地震表明，按照現(xiàn)有規(guī)范設(shè)計(jì)的房屋，能基本避免由于房屋倒塌造成的人員傷亡，但是難以有效控制結(jié)構(gòu)在地震作用下破壞程度，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)使用功能的喪失，從而引起巨大經(jīng)濟(jì)損失。特別是隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑內(nèi)部設(shè)施、技術(shù)裝備等的損失往往大大超過結(jié)構(gòu)損壞的維修費(fèi)用。基于對(duì)這個(gè)問題的反思，美國(guó)地震工程界首先提出了基于性能的抗震設(shè)計(jì) Performancebasedseismicdesign 的思想，發(fā)布了SEAOCVision2000、FEMA273/2與ATC——40等相關(guān)研究報(bào)告，并引起了世界各國(guó)的廣泛重視?；谛阅艿脑O(shè)計(jì)是指結(jié)構(gòu)在不同的地震風(fēng)險(xiǎn)水平下具有不同的性能，而性能要求（不僅限于確保生命安全）可根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)目標(biāo)和功能要求確定。該理念使結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)更為靈活，可將結(jié)構(gòu)地震預(yù)期損失與初始投資等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相聯(lián)系，可根據(jù)結(jié)構(gòu)在整個(gè)生命周期內(nèi)總費(fèi)用最小的原則確定初始投資，從而達(dá)到最經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)。當(dāng)然，要實(shí)踐這種設(shè)計(jì)理念還有很長(zhǎng)的路要走。
目前，基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法主要是指基于位移的性能化設(shè)計(jì)方法。雖然變形破壞準(zhǔn)則較強(qiáng)度破壞準(zhǔn)則更能反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際抗震性能，但該準(zhǔn)則不能很好地體現(xiàn)不同強(qiáng)震持時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)累積損傷性能的影響。但由于結(jié)構(gòu)變形的直觀性，基于結(jié)構(gòu)位移的設(shè)計(jì)更加利于工程師接受和工程實(shí)際應(yīng)用，是實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震性能化設(shè)計(jì)的重要途徑。其大致可以分為3種：一是基于延性的設(shè)計(jì)方法，二是能力譜法，三是直接基于位移的抗震設(shè)計(jì)方法。它們都是以控制結(jié)構(gòu)位移為目標(biāo)的設(shè)計(jì)方法。
2．結(jié)構(gòu)減震原理與技術(shù)產(chǎn)品
第一，減震原理。上面提到結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)的發(fā)展方向是控制結(jié)構(gòu)的位移，也即結(jié)構(gòu)減震，那么如何減小結(jié)構(gòu)的位移呢？若保證結(jié)構(gòu)在地震中處于完全彈性狀態(tài)，震后結(jié)構(gòu)位移自然可以恢復(fù)，但造價(jià)太高，人們難以接受這種設(shè)計(jì)。如何采用經(jīng)濟(jì)高效的方法達(dá)到結(jié)構(gòu)減震的目的呢？
在耗能減震結(jié)構(gòu)體系中，耗能減震裝置通常先于結(jié)構(gòu)進(jìn)入耗能工作狀態(tài)，首先消耗輸入結(jié)構(gòu)體系的大量地震能量，不但減小了結(jié)構(gòu)的位移也有效保護(hù)了主體結(jié)構(gòu)，使其不受或少受損傷或破壞。耗能減震結(jié)構(gòu)具有減震機(jī)理明確、減震效果顯著、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、適用范圍廣泛等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)在我國(guó)加以宣傳，推廣應(yīng)用。
第二，耗能減震技術(shù)產(chǎn)品。耗能減震技術(shù)產(chǎn)品大體上可以分為三類：一是速度相關(guān)性，如線性粘滯或粘彈性阻尼器；二是位移相關(guān)性，如金屬屈服型或摩擦型阻尼器；三是調(diào)諧吸震型，如調(diào)諧質(zhì)量阻尼器或調(diào)諧液體阻尼器。其中，以金屬屈服型最為經(jīng)濟(jì)可靠，其發(fā)揮作用僅與結(jié)構(gòu)位移相關(guān)，而速度相關(guān)型阻尼器需要結(jié)構(gòu)振動(dòng)達(dá)到一定速率才能提供阻尼力和剛度。另外，金屬屈服型耗能減震產(chǎn)品成本較低，在結(jié)構(gòu)服役周期內(nèi)基本不需要維護(hù)，震后可根據(jù)損傷情況進(jìn)行更換，而粘滯阻尼器需要定期維護(hù)更換，耐久性較差，成本也相對(duì)較高。
金屬屈服型耗能減震產(chǎn)品主要有：屈曲約束支撐、屈曲約束鋼板剪力墻、剪切型阻尼器、彎曲型阻尼器、鉛擠壓阻尼器等。在汶川地震后，金屬型阻尼器在我國(guó)的應(yīng)用日趨增多，尤其是屈曲約束支撐，采用該項(xiàng)新技術(shù)的新建與加固建筑總數(shù)達(dá)到150多個(gè)，已經(jīng)超過了美國(guó)（約50個(gè)）。近幾年來，國(guó)家對(duì)建筑抗震安全性高度重視，而耗能減震技術(shù)產(chǎn)品具有優(yōu)良的抗震性能與較高的經(jīng)濟(jì)性，可以預(yù)見其必將成為一種符合未來抗震設(shè)計(jì)發(fā)展方向的重要技術(shù)方案，并有著廣闊的發(fā)展應(yīng)用空間。李國(guó)強(qiáng)系同濟(jì)大學(xué)教授
□李國(guó)強(qiáng)
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