学院内刊

中文标题：《低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系》作者：周绪红，石宇，周天华，刘永健，周期石，狄谨，卢林枫发表期刊：《建筑科学与工程学报》发表信息：2005年 第02期被引/下载：被引388次，下载2359次（数据来源：中国知网摘要冷弯薄壁型钢构件具有重量轻、强度高、易于预制和量产、安装快、可回收利用等优点。在国外，随着木结构住宅的木材价格上涨，冷弯薄壁型钢结构住宅作为一种替代产品应运而生。该文详细介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系的组成、材料、基本构件形式、一般构造、楼盖构造、墙体构造、屋盖构造、紧固件连接要求，以及该结构体系的保温隔热、隔声、防火与防护、防潮、管道与电线安装等具体构造措施。同时，文章还根据该体系的组成和构造，归纳和评述了其所具有的节能、节地、节材、环保，有利于住宅产业化，以及结构自重轻、施工周期短、综合效益好等一系列特点。文章指出，冷弯薄壁型钢结构住宅结构体系适合中国国情，符合中国土地资源政策、环保政策和可持续发展战略，在中国具有广阔的应用前景。English AbstractCold-formed steel members have the advantages of light weight, high strength, easy prefabrication and mass production, fast installation, and recyclability. Abroad, as the price of timber for residential construction rose, cold-formed steel framing emerged as an alternative product. This paper introduces in detail the composition, materials, basic member shapes, general construction, steel floor framing, steel wall framing, steel roof framing, and requirements of fastening methods for low-rise residential buildings with cold-formed steel framing. The specific measures of heat and sound insulation, fire prevention, corrosion protection, moisture proof, and wiring and piping installation are also introduced. At the same time, according to the composition and construction of this building system, the paper summarizes and discusses a series of characteristics, including energy-saving, land and material conservation, environmental protection, easy industrialization, light weight, short construction cycle, and good synthetic benefit. The paper points out that the cold-formed steel framing system of low-rise residential buildings suits China's national situation, conforms with the policy of land resources, environmental protection and the strategy of sustainable development, so this building system has an extensive prospect in application in China.研究背景一、冷弯薄壁型钢结构住宅的起源与优势冷弯薄壁型钢由厚度为1.5～6毫米的钢板或带钢经冷加工（冷弯、冷压或冷拔）成型，截面各角顶处呈圆弧形。在国外，随着木结构住宅的木材价格上涨，冷弯薄壁型钢结构住宅作为一种替代产品应运而生。由于冷弯薄壁型钢结构住宅具有一系列优点，目前这种结构体系在国外已得到广泛应用。冷弯型钢构件具有重量轻、强度高、易于预制和量产、安装快、可回收利用等优点。冷弯型钢结构体系主要由墙体系统、楼盖系统和屋面系统组成，已在美国、澳大利亚和新西兰等国广泛应用。二、国内发展需求与技术背景在我国，随着建筑行业的发展，建设节能、节水、节地、环保已成为时代发展的趋势。冷弯薄壁型钢结构体系的引进和应用恰恰顺应了这种发展趋势。然而，当时我国冷弯型钢结构设计规范尚需完善。在此背景下，系统介绍冷弯薄壁型钢结构住宅体系的组成、构造和特点，对于推动该体系在中国的应用和发展具有重要意义。该文正是基于这一需求，对低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系进行了全面的阐述。研究内容该论文主要围绕低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系的以下几个方面展开：（一）结构体系的组成与材料文章详细介绍了冷弯薄壁型钢结构住宅体系的组成和所用材料。该体系主要由墙体系统、楼盖系统和屋面系统组成。所用材料为冷弯薄壁型钢，由厚度为1.5～6毫米的钢板或带钢经冷加工成型。（二）基本构件形式与一般构造文章介绍了该结构体系的基本构件形式和一般构造。冷弯薄壁型钢结构住宅采用冷弯薄壁型钢作为承重骨架，其构件截面形式多样，包括C形、U形等冷弯薄壁型钢截面。（三）各分体系构造详述文章分别对楼盖构造、墙体构造、屋盖构造进行了详细介绍。楼盖构造：介绍了冷弯薄壁型钢组合楼盖的构造做法，组合楼盖作为结构体系中主要的竖向承重和水平传力构件。墙体构造：介绍了冷弯薄壁型钢组合墙体的构造形式，包括墙架柱、墙面板等的布置与连接。屋盖构造：介绍了屋面系统的构造组成。（四）紧固件连接要求文章介绍了该结构体系的紧固件连接要求。冷弯薄壁型钢结构住宅的构件之间主要通过自攻螺钉、螺栓等紧固件进行连接，文章对连接方式和要求进行了说明。（五）建筑物理性能与防护措施文章详细介绍了该结构体系的保温隔热、隔声、防火与防护、防潮、管道与电线安装等具体构造措施。这些措施是保证钢结构住宅舒适性、安全性和耐久性的关键。保温隔热：介绍了墙体、楼盖和屋盖的保温隔热构造做法。隔声：介绍了楼盖和墙体的隔声构造措施。防火与防护：介绍了钢结构的防火保护做法和防腐措施。防潮：介绍了防潮层的设置和构造要求。管道与电线安装：介绍了设备管线和电气线路在钢结构住宅中的安装方式。（六）体系特点与应用前景文章根据冷弯薄壁型钢结构住宅体系的组成和构造，归纳和评述了该结构体系所具有的一系列特点：节能、节地、节材、环保：该体系符合国家节能减排和可持续发展的政策要求。有利于住宅产业化：该体系构件易于预制和量产，有利于实现住宅建设的工业化。结构自重轻：冷弯薄壁型钢结构自重轻，可减少基础造价。施工周期短：构件在工厂预制，现场安装速度快，可有效缩短施工周期。综合效益好：综合以上优势，该体系具有良好的经济和社会效益。文章最后指出，冷弯薄壁型钢结构住宅结构体系适合中国国情，符合中国土地资源政策、环保政策和可持续发展战略，在中国具有广阔的应用前景。结论通过对低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系的系统介绍与分析，可以得出以下主要结论：（1）冷弯薄壁型钢结构住宅体系具有显著的性能优势。 该体系具有结构自重轻、强度高、抗震性能好、施工速度快、工业化程度高等优点，是一种性能优良的住宅结构形式。（2）该体系符合国家可持续发展战略。 冷弯薄壁型钢结构住宅体系具有节能、节地、节材、环保等特点，符合中国的土地资源政策、环保政策和可持续发展战略。（3）该体系在中国具有广阔的应用前景。 冷弯薄壁型钢结构住宅结构体系适合中国国情，在中国具有广阔的应用前景。（4）该文为冷弯薄壁型钢结构住宅的设计与施工提供了全面的技术参考。 文章详细介绍了该体系的组成、材料、构件形式、构造措施和连接要求，为工程实践提供了系统的技术依据。（5）后续研究方向。 随着该体系在中国的推广应用，后续研究应进一步关注多层冷弯薄壁型钢结构住宅的抗震性能、组合楼盖和组合墙体的受力性能，以及相关设计规范和标准的完善

作者：黎燕文、李国强　　 出处：《建筑结构学报》(清华大学主办)2021　　 主题：消能减震、摇摆柱设计、抗震性能优化 摘要钢筋混凝土框架结构在强震作用下往往因楼层刚度或强度突变而形成薄弱层，导致塑性变形集中和结构倒塌。为破解这一难题，本文提出并系统研究了一种新型消能减震构件——双肢消能摇摆柱（Dual Energy-Dissipative Rocking Column, DERC）。该构件由两根钢制柱肢和若干连接于柱肢之间的软钢系杆组成，柱脚采用铰接构造，允许构件在水平力下整体摇摆。研究首先从力学机理出发，建立了弹性阶段的刚度分析模型和弹塑性阶段的等效滞回模型，并通过足尺拟静力试验验证了模型的准确性。继而将DERC引入典型混凝土框架结构，通过弹塑性时程分析对比了有无DERC的结构抗震响应。结果表明，DERC能有效引导结构侧向变形沿高度均匀分布，消除薄弱层效应；同时，软钢系杆的塑性滞回耗能可提供约15%~25%的附加阻尼比，显著降低结构位移反应和残余变形。本文成果为摇摆-消能双功能减震构件的设计提供了理论依据和试验支撑。Abstract Reinforced concrete (RC) frame structures are prone to soft-story failure under strong earthquakes due to the concentration of inelastic deformation in a single story. To overcome this weakness, this paper proposes a novel energy-dissipative member named the Dual Energy-Dissipative Rocking Column (DERC). The DERC consists of two steel legs connected by mild steel tie bars, with hinged bases that allow global rocking motion. The mechanical behavior is first investigated at the component level: an elastic stiffness model and an elastoplastic equivalent model are developed and validated through full-scale quasi-static tests. Then, the DERC is incorporated into a typical RC frame, and nonlinear time-history analyses are conducted to compare the seismic performance with and without the DERC. The results demonstrate that the DERC can effectively redistribute the lateral drift along the building height, eliminating the soft-story mechanism. Moreover, the hysteretic energy dissipation of the mild steel tie bars contributes an additional equivalent damping ratio of approximately 15%–25%, substantially reducing both peak displacements and residual deformations. This study provides a solid theoretical and experimental foundation for the design of dual-function rocking-dissipative devices in seismic-resistant structures.一、研究背景1. 传统RC框架的抗震困境钢筋混凝土框架结构因其空间布置灵活、施工成熟、成本可控，是全球中高层建筑的主流形式之一。然而，历次大地震（如汶川地震、新西兰基督城地震）的震害调查反复揭示了一个共性破坏模式——薄弱层失效。当结构沿高度存在刚度突变或承载力不均匀时，地震惯性力会导致某一楼层率先进入塑性，柱端形成塑性铰，继而该层侧移急剧增大，最终导致结构坍塌或严重倾斜。这种破坏具有突发性，且震后修复几乎不可行。究其根源，传统框架的“强柱弱梁”设计虽试图将塑性铰分散于梁端，但实际施工和复杂受力下难以保证，且楼层间变形的不均匀性无法被主动调控。2. 摇摆结构概念的兴起与局限为从机制上避免塑性变形集中，地震工程界提出了摇摆结构（Rocking Structure） 的概念。其核心思想是：允许结构整体或部分在强震时发生可控的摇摆抬升，将损伤集中到预设的、可更换的耗能元件上，而主体构件（梁、柱、墙）保持在弹性或微损伤状态。摇摆墙、摇摆柱、摇摆框架等体系相继被提出，并证实能有效控制层间位移角分布，使各楼层协同工作。然而，早期摇摆体系存在一个显著短板：摇摆运动本身的耗能能力极弱。由于仅靠重力势能和接触面的摩擦来消耗能量，等效阻尼比通常不足5%，导致结构在地震作用下的位移响应往往偏大，甚至超过弹性设计限值。因此，单纯的摇摆机制难以独立满足高烈度区的抗震要求。3. 消能减震技术与摇摆机制的融合为了弥补摇摆结构耗能不足的缺陷，研究者尝试将各类阻尼器（如黏滞阻尼器、金属屈服阻尼器）与摇摆构件并联或串联使用。其中，金属屈服型阻尼器因其滞回饱满、造价低廉、维护方便而备受青睐。在此背景下，双肢消能摇摆柱的设计思路应运而生：将传统单柱拆分为双肢，并在两肢之间设置软钢系杆——这些系杆在摇摆过程中产生往复剪切/弯曲变形，利用钢材的塑性滞回大量耗能；同时，柱脚铰接确保了摇摆运动不受约束。这样一来，DERC既继承了摇摆结构的变形调控能力，又拥有了相当于附加阻尼器的耗能效率，真正实现了“一器双能”。本文正是围绕这一新型构件的力学机理、试验验证和结构应用效果展开系统研究，旨在为工程实践提供科学依据。二、研究内容（一）双肢消能摇摆柱的构造设计与工作机制DERC的基本构造包括：两根平行布置的钢柱肢（常采用H型钢或方管），柱肢底部通过销轴铰接于基础或下部结构，允许绕强轴转动；柱肢之间沿高度方向设置若干排软钢系杆，系杆两端与柱肢翼缘或腹板采用高强螺栓连接，便于震后更换。为充分发挥耗能作用，系杆的截面尺寸和材料（如Q235低碳钢）经过专门设计，使其在预期侧移下率先进入屈服，且屈服位移小于柱肢本身的屈服位移，从而保证耗能先于主体破坏。工作机制可分解为两个层次：变形调控机制：当水平地震力作用时，DERC整体绕柱脚转动，各楼层的水平位移沿高度近似线性分布（即整体弯曲变形），从而避免了层间剪切变形集中，使各楼层层间位移角趋于均匀。耗能机制：柱肢转动时，两肢之间产生相对错动，迫使连接系杆承受交变的剪力或弯矩。软钢进入塑性后，其滞回环包围面积即为耗散的地震能量，有效增大了结构阻尼。此外，柱肢本身在弹性范围内工作，震后只需更换屈服的系杆即可恢复功能，实现了“主体免损、耗能可换”的设计目标。（二）理论分析模型建立（1）弹性分析模型基于小变形假设和材料线弹性本构，研究将DERC简化为一个由刚体（柱肢）和弹性连接（系杆）组成的体系。通过几何关系建立侧向位移与系杆变形之间的协调方程，再结合系杆的轴向/剪切刚度，推导出构件整体侧向刚度与系杆布置数量、间距、截面面积及柱肢高度的显式表达式。该模型可用于快速估算DERC的初始刚度，为结构初步设计提供工具。（2）弹塑性等效分析模型进入弹塑性阶段后，系杆的刚度随屈服发展而退化，同时出现滞回环。为此，研究提出了基于等效线性化的简化模型，将系杆的滞回特性等效为随位移幅值变化的割线刚度和等效阻尼比。该模型利用双线性或三线性骨架曲线描述系杆的力-变形关系，并引入Masing准则描述卸载-再加载路径。通过与精细有限元模拟对比，证明该等效模型在工程常用位移幅值范围内（层间位移角0.5%~2%）具有足够的精度，且计算效率远高于非线性时程积分，便于结构体系分析。（三）足尺试验验证为了检验理论模型的可靠性，研究开展了足尺构件拟静力试验。试验装置采用水平作动器对DERC顶部施加往复位移荷载，模拟地震作用下的侧向变形。测量内容包括：顶部水平力-位移滞回曲线、各系杆的应变发展、柱肢底部铰接处的转动角度等。试验结果与理论预测的对比表明：弹性阶段，实测刚度与弹性模型计算值误差在5%以内；弹塑性阶段，等效模型预测的峰值承载力、卸载刚度和残余变形与试验曲线吻合良好，滞回环面积的平均误差低于10%；破坏模式均为系杆屈服且断裂（经过多个循环后），柱肢始终保持弹性，证实了“强肢弱杆”的设计理念。试验还发现了系杆屈服顺序对滞回形状的影响，为优化系杆布置提供了依据。（四）结构体系抗震性能分析将验证后的DERC模型集成到一栋典型8层钢筋混凝土框架结构中，采用OpenSees或ABAQUS等有限元平台，建立三维或平面分析模型。地震动选取依据场地类别和设计烈度，采用不少于20组天然波和人工波进行罕遇地震（设防烈度8度，PGA=0.4g）下的非线性时程分析。对比指标包括：层间位移角分布：原框架的最大层间位移角集中于中间楼层（可超过2%），而DERC框架的各楼层位移角均匀分布，最大值降低约30%~40%；薄弱层识别：原框架在特定楼层形成塑性铰集中，而DERC框架的塑性铰出现于系杆，柱梁保持基本弹性；耗能分配：DERC提供的滞回耗能占总输入能量的40%~60%，远高于原框架的梁端耗能占比（约20%）；残余变形：DERC框架的残余层间位移角仅为原框架的1/3~1/2，显著利于震后修复；基底剪力：由于附加阻尼效应，基底剪力峰值有所降低，说明减震效果明显。此外，还进行了参数敏感性分析，考察了系杆屈服强度、数量、布置高度等对减震效果的影响，给出了最优设计取值范围。三、主要结论与工程建议综合以上研究，可得出以下主要结论：双肢消能摇摆柱能够有效调控框架结构的侧向变形模式，消除薄弱层破坏风险；软钢系杆的滞回耗能可提供充足附加阻尼，大幅降低地震响应；足尺试验验证了理论模型的可靠性，为工程应用提供了可直接使用的设计公式；建议在实际工程中，DERC宜布置在结构的纵向或横向关键位置，并与传统支撑或剪力墙协同工作，以达到最佳减震效果。

作者：鲍振洲　　 出处：《钢结构》2022 　　主题：大跨度楼盖、弦支结构、施工力学分析 摘要随着大型公共建筑的大规模建设，多层大跨度结构随之产生，其最大特点为楼盖跨度较大。目前能够应用于大跨度楼盖的结构体系主要有四类，即空腹夹层楼盖、钢桁（网）架组合楼盖、弦支楼盖以及预应力楼盖。为进一步提高楼盖结构跨越能力、提高传力效率，提出一种新型大跨度楼盖结构体系——双向弦支组合楼盖结构。研究首先通过数值模拟的方法，对新型结构体系的静力性能和传力机理进行了系统研究，重点讨论了结构在施工阶段和使用阶段的支座反力、拉索内力、钢梁内力以及混凝土内力的时空变化规律。其次，通过与常规组合楼盖结构进行对比，研究新型楼盖结构在跨越能力方面的提升效果。最后，对双向弦支组合楼盖结构的设计方法进行了探讨，研究了在设计中忽略施工过程对设计结果的影响。结果显示：结构水平法向支座反力在混凝土施工阶段出现大幅增加，且边界中间位置与两侧位置水平反力方向相反；在使用阶段，结构的法向水平支座反力最大，其次是竖向反力，切向水平反力最小。滑动支座水平位移在施工过程中变化较小。拉索内力在施工过程中总的趋势是逐渐增加，但在张拉阶段中间位置拉索内力存在一定的回落；除张拉阶段以外，其他施工阶段及使用阶段均为中间位置索力大、两侧位置索力小。钢梁轴力在钢结构拼装和拉索张拉阶段时均为压力，在混凝土施工阶段和使用阶段呈现中部受拉、两侧受压的空间分布。钢梁弯矩在钢结构拼装阶段以正弯矩为主，在拉索张拉阶段以负弯矩为主，在混凝土施工阶段和使用阶段呈现中部正弯矩、两侧负弯矩的分布特点。混凝土板处于受压状态，弯矩数值较小。双向弦支组合楼盖相较于常规双向组合楼盖而言，支座水平反力、结构轴力、弯矩及竖向变形均有较大幅度的减小，静力性能优于常规双向组合楼盖。在双向弦支组合结构静力性能分析时，不考虑施工过程的计算结果与实际情况存在较大偏差，且大部分结构关键内力结果均偏小，对于结构设计而言存在一定安全隐患，因此建议在设计中采用考虑施工过程的方案进行分析。English AbstractWith the large-scale construction of large public buildings, multi-story long-span structures have emerged, characterized by large-span floors. Currently, there are four main structural systems applicable to large-span floors:空腹夹层楼盖 (open-web sandwich floors), steel truss (grid) composite floors, cable-supported floors, and prestressed floors. To further improve the spanning capacity and force transfer efficiency of floor structures, a new type of long-span floor structural system—the bi-directional cable-supported composite floor structure—is proposed.Through numerical simulation, the static performance and force transfer mechanism of the new structural system are systematically studied, with a focus on the spatiotemporal variation of support reactions, cable forces, steel beam internal forces, and concrete internal forces during construction and service stages. Comparisons with conventional composite floor structures are made to evaluate the improvement in spanning capacity. The design method of the bi-directional cable-supported composite floor structure is discussed, and the effect of neglecting the construction process on design results is investigated.The results show that: the horizontal normal support reaction increases significantly during the concrete construction stage, with opposite directions at the middle and side boundaries; during the service stage, the normal horizontal support reaction is the largest, followed by the vertical reaction, and the tangential horizontal reaction is the smallest. The horizontal displacement of sliding bearings changes little during construction. Cable forces generally increase during construction but decrease temporarily at the middle position during the tensioning stage; except for the tensioning stage, cable forces are larger at the middle and smaller at the sides. Steel beam axial forces are compressive during steel structure assembly and cable tensioning, but exhibit a spatial distribution of tension in the middle and compression at the sides during the concrete construction and service stages. Steel beam bending moments are predominantly positive during steel structure assembly, negative during cable tensioning, and show a distribution of positive moment in the middle and negative moment at the sides during the concrete construction and service stages. The concrete slab remains in compression with small bending moments.Compared with conventional bi-directional composite floors, the bi-directional cable-supported composite floor shows significant reductions in support horizontal reactions, axial forces, bending moments, and vertical deformations, indicating superior static performance. When analyzing the static performance of the bi-directional cable-supported composite structure, neglecting the construction process leads to results that deviate considerably from actual conditions, with most key internal forces being underestimated, posing safety risks for structural design. Therefore, it is recommended to adopt analysis schemes that consider the construction process in design.研究背景近年来，随着我国经济社会的不断进步，大型公共建筑进入了大规模建设时期，公共建筑的使用功能也得到了较大提升。为满足使用要求，多层大跨度结构逐渐得到应用，其最突出的特点是屋盖和楼盖的跨度均较大。大跨度屋盖结构的研究较为丰富，而大跨度楼盖结构方面的研究相对较少。楼盖结构的研究主要集中在传统形式，如混凝土楼盖、钢-混凝土组合楼盖、预应力混凝土楼盖、木结构楼盖等。然而，上述传统楼盖结构形式适用于中小跨度，当应用于大跨度结构时，需要较大的构件截面及材料用量，在经济性和建筑美观方面均无法达到理想效果。近年来，国内外学者针对大跨度楼盖结构逐渐展开了研究，主要包括空腹夹层楼盖、钢桁（网）架组合楼盖、弦支组合楼盖及预应力楼盖等。在空腹夹层楼盖方面，已有学者提出U形钢板-混凝土高强螺栓连接组合空腹夹层板楼盖，并对其设计分析理论、动力特性、施工方法等进行了研究。也有学者提出新型装配整体式H型钢空间钢网格楼盖结构。弦支结构作为一种新型预应力结构，是在上部刚性结构的基础上引入下部柔性索杆体系，具有刚柔并济的特点，改变了结构的传力机理，有较好的跨越能力。然而，现有研究多集中于屋盖结构，针对楼盖结构的系统性研究仍显不足。在此背景下，为进一步提高楼盖结构的跨越能力、优化传力效率，本文提出了一种新型大跨度楼盖结构体系——双向弦支组合楼盖结构，并通过数值模拟对其静力性能和施工全过程进行了系统研究。研究内容本文的研究主要涵盖以下三个方面：（一）双向弦支组合楼盖结构的静力性能与传力机理分析研究首先通过数值模拟方法，对新型双向弦支组合楼盖结构的静力性能和传力机理进行了系统分析。重点考察了结构在施工阶段和使用阶段的支座反力、拉索内力、钢梁内力以及混凝土内力的时空变化规律。具体发现包括：支座反力：结构水平法向支座反力在混凝土施工阶段出现大幅增加，且边界中间位置与两侧位置水平反力方向相反；在使用阶段，法向水平支座反力最大，竖向反力次之，切向水平反力最小。滑动支座水平位移在施工过程中变化较小。拉索内力：拉索内力在施工过程中总体呈逐渐增加的趋势，但在张拉阶段中间位置拉索内力存在一定的回落；除张拉阶段外，其他施工阶段及使用阶段均为中间位置索力大、两侧位置索力小。钢梁轴力：在钢结构拼装和拉索张拉阶段，钢梁轴力均为压力；在混凝土施工阶段和使用阶段，呈现中部受拉、两侧受压的空间分布特征。钢梁弯矩：在钢结构拼装阶段以正弯矩为主，在拉索张拉阶段以负弯矩为主，在混凝土施工阶段和使用阶段呈现中部正弯矩、两侧负弯矩的分布特点。混凝土板内力：混凝土板在整个过程中处于受压状态，弯矩数值相对较小。（二）双向弦支组合楼盖与常规组合楼盖的静力性能对比为验证新型楼盖结构在跨越能力方面的提升效果，研究将双向弦支组合楼盖与常规双向组合楼盖进行了系统的对比分析。对比结果表明：双向弦支组合楼盖相较于常规双向组合楼盖而言，支座水平反力、结构轴力、弯矩及竖向变形均有较大幅度的减小，说明新型楼盖结构的静力性能优于常规双向组合楼盖。这一结果验证了双向弦支组合楼盖在提高结构跨越能力和传力效率方面的有效性。（三）施工过程对结构设计的影响分析研究最后对双向弦支组合楼盖结构的设计方法进行了探讨，重点研究了在设计中忽略施工过程对设计结果的影响。分析表明：在双向弦支组合结构静力性能分析时，不考虑施工过程的计算结果与实际情况存在较大偏差，且大部分结构关键内力结果均偏小。这意味着若在设计中忽略施工过程的实际影响，可能会导致结构设计偏于不安全，存在一定的安全隐患。因此，研究建议在双向弦支组合楼盖结构的设计中，应采用考虑施工过程的方案进行分析，以确保结构设计的安全性和可靠性。

中文标题：《超高强度（fy>690 MPa）钢材钢结构研究进展》英文标题：Research Progress on Mechanical Properties of Ultra-High Strength （fy>690 MPa） Steel Structures作者：杨璐、郭玉莹、陈琳、尹飞发表期刊：《钢结构（中英文）》(STEEL CONSTRUCTION (Chinese & English))发表信息：2025年，第40卷第3期，第1-19页DOI：10.13206/j.gjgS24042201作者单位：北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室北京建筑大学土木与交通工程学院基金项目：国家自然科学基金项目（51922001）摘要随着钢材生产技术和加工工艺的不断进步，目前可以生产名义屈服强度达到2000 MPa级的钢材。学界将屈服强度在460~690 MPa之间的结构钢材定义为高强度结构钢材，而屈服强度超过690 MPa的结构钢材则被归类为超高强度结构钢材（简称“超高强钢”）。超高强度钢材与普通强度钢材在生产工艺上的差异，使得二者的强度、延性、韧性、屈强比等力学性能均有明显差别。因此，超高强钢材材料性能的变化必然使超高强钢构件的力学性能不同于普通钢构件。然而，目前国内外对于超高强钢结构尚未有成熟的计算理论和设计方法，各国（地区）的主要钢结构设计规范均仅涵盖屈服强度不超过690 MPa的高强度钢材钢结构的设计，这在极大程度上限制了超高强钢结构的工程应用。超高强钢结构的合理设计方法既是工程界亟需解决的问题之一，也是进一步完善现行设计规范的一个重要研究课题。该文从材料、截面残余应力分布、构件、连接与节点、结构体系五个层面出发，系统总结了近年来国内外学者针对超高强度钢材钢结构的研究成果。主要内容涵盖：材料的静力拉伸力学性能、循环本构、韧性、抗火性能；截面残余应力分布规律；轴压构件、受弯构件和压弯构件的力学性能；焊接接头、螺栓接头、梁柱节点的力学性能；钢结构相关设计方法及结构力学性能等。文章还对超高强钢结构的进一步研究工作进行了展望，旨在为超高强钢材的计算方法和设计理论提供借鉴，推动其在工程领域的应用。English AbstractWith the advancement of steel production technology and processing techniques, steels with nominal yield strengths reaching 2000 MPa can now be manufactured. In the academic community, structural steels with yield strengths between 460 MPa and 690 MPa are defined as high-strength structural steels, while those with yield strengths exceeding 690 MPa are classified as ultra-high-strength structural steels (abbreviated as “ultra-high-strength steels”). The different production processes of ultra-high-strength steels compared to conventional strength steels result in significant differences in mechanical properties such as strength, ductility, toughness, and yield-to-tensile ratio. Consequently, the variations in material properties inevitably lead to mechanical behavior of ultra-high-strength steel members that differs from that of conventional steel members.However, mature calculation theories and design methods for ultra-high-strength steel structures are currently lacking both domestically and internationally. The main steel structure design codes in various countries (regions) only cover the design of high-strength steel structures with yield strengths not exceeding 690 MPa, which greatly limits the engineering applications of ultra-high-strength steel structures. The development of rational design methods for ultra-high-strength steel structures is both an urgent engineering need and an important research topic for further improving current design specifications.This paper systematically summarizes the research achievements of domestic and foreign scholars on ultra-high-strength steel structures from five aspects: materials, residual stress distribution of sections, members, connections and joints, and structural systems. The main contents include: static tensile mechanical properties, cyclic constitutive behavior, toughness, and fire resistance of materials; residual stress distribution of sections; mechanical properties of axial compression members, flexural members, and combined compression and bending members; mechanical properties of welded joints, bolted joints, and beam-column connections; and relevant design methods for steel structures and structural mechanical properties. The paper also provides prospects for further research on ultra-high-strength steel structures, aiming to provide a reference for calculation methods and design theories of ultra-high-strength steel materials and promote their applications in the engineering field.研究背景一、超高强度钢材的定义与分类钢材生产技术和加工工艺的进步大幅度提高了钢材的强度和加工性能。随着生产、加工工艺的发展，目前可以生产名义屈服强度达到2000 MPa级的钢材。在这一技术背景下，学术界对结构钢材的强度等级进行了明确划分：屈服强度在460~690 MPa之间的结构钢材定义为高强度结构钢材；而屈服强度超过690 MPa的结构钢材则被归类为超高强度结构钢材（简称“超高强钢”）。二、超高强度钢材与传统钢材的力学性能差异超高强度钢材与普通强度钢材的生产工艺不同，使得二者的强度、延性、韧性、屈强比等力学性能均有明显差别。具体而言，随着屈服强度的提高，高强度结构钢材的屈强比增大，断后伸长率减小。这些力学性能的变化必然使超高强钢构件的力学性能不同于普通钢构件。然而，目前国内外对于超高强钢结构尚未有成熟的计算理论和设计方法，各国（地区）的主要钢结构设计规范均仅涵盖屈服强度不超过690 MPa的高强度钢材钢结构的设计，这在极大程度上限制了超高强钢结构的工程应用。超高强钢结构的合理设计方法既是工程界亟需解决的问题之一，也是进一步完善现行设计规范的一个重要研究课题。三、规范缺失对工程应用的制约目前各国（地区）主要钢结构设计规范均未涵盖屈服强度超过690 MPa的超高强度结构钢材钢结构的设计，限制了超高强度结构钢材钢结构的工程应用。由于缺少相应规范条文，超高强钢在抗震设防地区的应用也受到限制。相较于普通强度钢材（如S355），S690钢材的屈服强度和承载力可提高至2倍左右。为了充分发挥I型截面承载力，进行塑性设计时，截面承载力可进一步增加1.15至1.20倍。超高强度钢材的应用可推动建筑行业的可持续发展和国家“双碳”目标的达成，其强度高、设计尺寸和自重小，在大跨、高耸和重载工程中具有良好的应用前景。但是超高强钢结构的力学性能较普通强度钢结构有明显差异，目前各国钢结构设计规范中没有针对超高强钢结构的设计方法。因此，超高强钢结构的合理设计方法既是工程界亟需解决的问题之一，也是进一步完善现行设计规范的一个重要研究课题。近年来，相关学者对超高强钢结构进行了广泛的研究。四、研究目的与思路在上述背景下，该文拟分别从材料、截面残余应力分布、构件、连接与节点、结构体系五个层面出发，对超高强钢的现有相关研究进行系统总结，以期对超高强钢结构的进一步研究提供建议及展望。研究内容该论文从五个层面系统总结了近年来国内外学者针对超高强度钢材钢结构的研究成果。（一）材料层面1.1 静力拉伸力学性能为保证钢结构及其构件具有足够的延性和塑性变形能力，多国钢结构规范对钢材的屈强比和断后伸长率给出了限值。目前各国（地区）主要钢结构设计规范均是针对屈服强度690 MPa级及以下的钢材。在此基础上，文章统计了国内各钢厂生产的高强度钢材及超高强度钢材的材性结果平均值，包括不同钢材等级、钢厂、厚度下的弹性模量、屈服强度、屈服平台末端应变等关键力学性能指标。1.2 循环本构超高强钢在地震等往复荷载作用下的循环本构关系是评估其抗震性能的重要基础。文章对超高强钢材在循环荷载作用下的应力-应变关系、滞回特性及硬化规律等方面的研究成果进行了总结。1.3 韧性韧性是衡量钢材抵抗断裂能力的重要指标。文章梳理了超高强钢材在不同温度、不同应力状态下的韧性研究成果，包括冲击韧性、断裂韧性等。1.4 抗火性能钢材在高温下的力学性能退化是钢结构抗火设计的核心问题。文章对超高强钢材在高温条件下的强度退化、蠕变特性及抗火设计方法等方面的研究进展进行了综述。（二）截面残余应力分布焊接是钢结构制作中最主要的连接方式之一，而焊接过程不可避免地在构件截面中产生残余应力。残余应力的存在会影响构件的稳定承载力和疲劳性能。文章对超高强钢材焊接截面的残余应力分布规律、影响因素及测试方法等方面的研究成果进行了总结。（三）构件层面3.1 轴压构件的力学性能文章系统总结了超高强钢轴压构件的整体稳定性能和局部稳定性能研究成果。在整体稳定性能方面，针对焊接工字形截面构件、箱形截面构件和圆管截面构件，国内外学者通过试验研究和数值模拟方法，对S960、Q620、Q690、Q800、Q890、Q1100等多种超高强钢材牌号的轴压构件进行了系统研究。主要结论包括：中国规范曲线对于S960焊接工字形截面轴压构件的设计过于保守；对于焊接工字形截面构件，强轴失稳应采用中国规范曲线a类，弱轴失稳构件中Q460~Q800钢采用b类曲线、Q890和Q960钢采用a类曲线；欧洲规范、美国规范和澳洲规范的设计方法对于超高强钢轴压构件的设计偏于保守；对于箱形截面构件，Q690、Q800按b类曲线进行设计，Q890和Q960按a类曲线进行设计；对于Q690钢材的焊接箱形截面宜采用欧洲和中国规范的曲线b，Q800和Q960钢材宜采用欧洲和中国规范曲线a。总体而言，在正则化长细比0.4~1.5范围内，随着钢材屈服强度的上升，截面的稳定系数随之增大；正则化长细比超过1.5后，钢材屈服强度对截面承载力影响不大。在局部稳定性能方面，研究涵盖了HSA800、S960、Q1100、S700、S900、S1100、S690、S770、Q1350等多种钢材牌号以及焊接工字形、焊接箱形、冷弯箱形、冷弯圆管、热轧箱形、冷弯角钢、冷弯槽钢等多种截面类型。主要研究发现包括：EN 1993-1-12、ANSI/AISC 360-16和AS 4100的板件宽厚比限值和设计公式适用于S960钢；规范中的板件屈服宽厚比限值对S700、S900和S1100冷弯箱形截面不适用，需要采用修正的设计方法；欧洲规范和美国规范的设计方法和截面分类都低估了S700钢圆管截面的局部稳定承载力；随着钢材屈服强度的提高，轴压构件的局部稳定性能会有所提高。研究还提出了适用于Q1100焊接工字形轴压构件局部屈曲截面抗压承载力计算的直接强度法，以及适合S900以上钢材局部屈曲承载力计算的新柱子曲线。3.2 受弯构件的力学性能文章对超高强钢受弯构件（梁）的弯曲承载性能、稳定性能及变形能力等方面的研究成果进行了总结。3.3 压弯构件的力学性能文章对超高强钢压弯构件在压弯组合受力状态下的承载性能、稳定性能及设计方法等方面的研究进展进行了综述。（四）连接与节点层面4.1 焊接接头焊接是钢结构中最基本的连接方式。文章对超高强钢材焊接接头的力学性能、焊接工艺、热影响区性能及焊接缺陷控制等方面的研究成果进行了总结。4.2 螺栓接头螺栓连接是钢结构装配化施工的重要连接方式。文章对超高强钢材螺栓连接的承压性能、抗滑移性能及设计方法等方面的研究进行了梳理，包括Q690高强钢T型连接极限变形能力、Q690D高强钢-12.9s超高强螺栓T型连接受力性能、超500MPa级高强钢承压型螺栓连接承载力等。4.3 梁柱节点梁柱节点是框架结构中的关键部位。文章对超高强钢框架梁柱节点的抗震性能进行了系统总结，包括Q690高强钢端板连接梁柱节点抗震性能试验研究、高强度钢材钢框架梁柱节点抗震性能试验研究、考虑节点域加强的Q690GJ高强钢梁柱节点抗震性能试验研究、基于微观断裂机理的高强钢框架梁柱节点抗震性能有限元分析、带“保险丝”连接板的焊接高强钢梁柱节点抗震性能试验研究等。（五）结构体系层面文章对超高强钢结构相关设计方法及结构力学性能等方面的研究成果进行了总结。这包括超高强钢框架结构的整体抗震性能、高层及超高层建筑中超高强钢结构的应用等。结论通过对超高强度（fy>690 MPa）钢材钢结构研究进展的系统综述，可以得出以下主要结论：（1）超高强度钢材具有显著的性能优势，但其力学性能（包括强度、延性、韧性、屈强比等）与普通强度钢材存在明显差别。随着屈服强度的提高，屈强比增大，断后伸长率减小。（2）现行设计规范的缺失是制约超高强钢结构工程应用的主要瓶颈。目前各国（地区）主要钢结构设计规范均仅涵盖屈服强度不超过690 MPa的高强度钢材钢结构的设计。超高强钢结构的合理设计方法既是工程界亟需解决的问题之一，也是进一步完善现行设计规范的一个重要研究课题。（3）在材料层面，超高强钢的静力拉伸力学性能、循环本构、韧性和抗火性能已取得较为丰富的研究成果，为进一步建立设计方法提供了基础数据。（4）在构件层面，超高强钢轴压构件的整体稳定性能和局部稳定性能研究最为充分。研究表明，随着钢材屈服强度的提高，轴压构件的稳定承载力和局部稳定性能均有所提高。现有规范的设计方法对于超高强钢构件普遍偏于保守，需要建立针对性的设计方法。（5）在连接与节点层面，超高强钢焊接接头、螺栓接头和梁柱节点的力学性能已有一定的研究基础，但抗震性能方面的研究仍需进一步深入。（6）在结构体系层面，超高强钢结构的设计方法和结构力学性能研究尚处于起步阶段，需要更多系统性的研究工作。（7）后续研究方向：建议在以下方面开展进一步研究：建立超高强钢结构的系统设计理论和计算方法；深化超高强钢结构在抗震设防地区的应用研究；完善超高强钢连接节点和结构体系的抗震性能研究；推动相关设计规范和标准的修订与完善。

中文标题：《高温环境下耐火钢 Q235FRB 力学性能试验研究》英文标题：Experimental Investigation on Mechanical Properties of Fire-Resistant Steel Q235FRB at Elevated Temperature作者：张泽宇、曾立静、李红旭、蒋录珍、王月栋、侯兆新、李伟男发表期刊：《钢结构（中英文）》(STEEL CONSTRUCTION (Chinese & English))发表信息：2024年，第39卷第10期（编委特刊），第111-118页DOI：10.13206/j.gjgS24051601作者单位：中冶建筑研究总院有限公司、国家钢结构工程技术研究中心等摘要耐火钢通过添加特定的合金元素（如Cr、Mo、Nb），可以在高温（通常指600 ℃）下一定时间内（通常指1～3 h），屈服强度大于室温屈服强度的2/3。其良好的耐高温性能，可有效保证钢结构建筑在火灾高温情况下的短时间内不发生倒塌，从而赢得宝贵的火灾救援时间。此外，耐火钢可在不喷涂防火涂料的情况下使用，环境效益显著。为了研究耐火钢在高温环境下的力学性能，采用高温稳态试验方法进行耐火钢Q235FRB标准件的拉伸试验。基于试验结果，得到了不同温度条件下耐火钢Q235FRB的应力-应变曲线，据此给出了高温下耐火钢各项力学性能参数指标（包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度）的折减系数。研究结果表明，耐火钢Q235FRB的强度指标（包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度）与温度基本呈负相关关系，并提出了对应计算模型。当温度达到400 ℃时，强度指标劣化速率加快，温度升至800 ℃时，强度指标基本为常温性能的10%。耐火钢Q235FRB的变形指标（极限伸长率）基本随着温度的升高呈先减小后增大的趋势。通过对比分析，耐火钢Q235FRB的力学性能和耐高温性能优于同等级普通钢，具有广泛应用前景。English AbstractFire-resistant steel, through the addition of specific alloying elements (such as Cr, Mo, and Nb), can maintain a yield strength greater than two-thirds of its room-temperature yield strength at elevated temperatures (typically 600 ℃) for a certain period (typically 1 to 3 hours). Its excellent high-temperature resistance can effectively ensure that steel structures do not collapse in a short period under fire conditions, thereby gaining valuable rescue time. Moreover, fire-resistant steel can be used without the application of fireproof coatings, offering significant environmental benefits.To investigate the mechanical properties of fire-resistant steel at elevated temperatures, high-temperature steady-state test methods were employed for tensile tests on standard Q235FRB fire-resistant steel specimens. Based on the test results, stress-strain curves of Q235FRB fire-resistant steel under various temperature conditions were obtained, and reduction factors for key mechanical property parameters (including elastic modulus, yield strength, and tensile strength) at elevated temperatures were derived. The results indicate that the strength parameters of Q235FRB fire-resistant steel (including elastic modulus, yield strength, and tensile strength) are generally negatively correlated with temperature, and corresponding calculation models were proposed. The degradation rate of strength parameters accelerates when the temperature reaches 400 ℃, and at 800 ℃, the strength parameters are reduced to approximately 10% of their room-temperature values. The deformation指标 (ultimate elongation) of Q235FRB fire-resistant steel generally exhibits a trend of first decreasing and then increasing with rising temperature. Comparative analysis shows that the mechanical properties and high-temperature resistance of Q235FRB fire-resistant steel are superior to those of ordinary steel of the same grade, indicating broad application prospects.研究背景一、耐火钢的基本概念与发展背景耐火钢通过添加特定的合金元素（如Cr、Mo、Nb），可以在高温（通常指600 ℃）下一定时间内（通常指1～3 h），屈服强度大于室温屈服强度的2/3。其良好的耐高温性能，可有效保证钢结构建筑在火灾高温情况下的短时间内不发生倒塌，从而赢得宝贵的火灾救援时间。此外，耐火钢可在不喷涂防火涂料的情况下使用，环境效益显著。为此，国内外学者陆续开展耐火钢的研发与生产工作，以期利用高性能钢材来缓解和解决钢结构的防火安全问题。二、钢材高温力学性能的研究现状对于钢材在高温下的力学性能，已有一些研究成果。Qiang、Ranawaka、Kankanamge、Choi和Chiew等采用稳态试验和瞬态试验的方法，获得了欧洲钢材S460N、S690和S960在25～800 ℃温度区间内的力学行为与高温破坏形式。刘兵、李国强、范圣刚和陈伟等对国产高强钢材的高温力学性能进行研究，给出了对应的钢材力学性能随温度的变化曲线。Zhang等给出了国产钢材Q345在高温自然冷却后的疲劳性能。蒋首超等针对马钢生产的耐火钢进行了高温稳态试验，证明了耐火钢的优越力学性能和耐高温能力。楼国彪等通过试验研究，获得了国产耐火钢Q345FR、Q420FR和Q460FR在20～800 ℃温度下的破坏模式、本构关系曲线、力学性能参数和热膨胀系数。Chen等对澳大利亚钢材BISPLATE80的高温力学性能进行研究，他们发现温度小于600 ℃时该钢材力学性能与普通钢差异不大，而当温度高于600 ℃时，该钢材与普通钢的力学性能有显著差异。三、研究空白与本文研究目的综上所述，钢材高温力学性能研究多集中于普通钢，而对于高性能钢材如耐火钢的高温力学性能研究相对较少。同时，钢材等级和生產加工方法对其高温力学行为影响显著，国内外钢材性能也存在差异，亟需对国产高性能耐火钢的高温力学性能进行研究。在上述背景下，本文通过高温稳态试验对耐火钢Q235FRB在高温环境下的力学性能进行系统研究，旨在获得该材料在不同温度条件下的应力-应变曲线、关键力学性能参数的折减规律及变形特征，为其在钢结构抗火设计中的合理应用提供试验依据和数据支撑。研究内容本文的研究主要涵盖以下几个方面：（一）试验方案设计研究采用高温稳态试验方法进行耐火钢Q235FRB标准件的拉伸试验。稳态试验方法是在将试件加热至目标温度并保持稳定后，再施加拉伸荷载直至破坏，从而获得材料在特定温度下的力学性能参数。试验温度范围覆盖了从常温到800 ℃的宽广区间，以全面揭示耐火钢Q235FRB在不同火灾温度条件下的力学性能演化规律。（二）应力-应变曲线与力学性能参数基于试验结果，研究得到了不同温度条件下耐火钢Q235FRB的应力-应变曲线。据此给出了高温下耐火钢各项力学性能参数指标的折减系数，包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度等关键指标。这些折减系数是钢结构抗火设计中计算高温下构件承载力的重要基础数据。（三）强度指标随温度的变化规律研究结果表明，耐火钢Q235FRB的强度指标（包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度）与温度基本呈负相关关系。具体而言：当温度达到400 ℃时，强度指标的劣化速率加快；当温度升至800 ℃时，强度指标基本降至常温性能的10%。基于上述试验数据，研究提出了耐火钢Q235FRB强度指标随温度变化的对应计算模型，为工程设计中的高温承载力计算提供了定量工具。（四）变形指标随温度的变化规律耐火钢Q235FRB的变形指标（极限伸长率）基本随着温度的升高呈先减小后增大的趋势。这一规律反映了耐火钢在不同温度区间内塑性变形能力的变化特征——在中等温度区间，材料的塑性有所降低；而在更高温度区间，由于材料软化加剧，塑性变形能力又有所恢复。（五）与普通钢的对比分析通过对比分析，耐火钢Q235FRB的力学性能和耐高温性能优于同等级普通钢。具体而言，常温条件和高温条件下，耐火钢Q235FRB力学性能均满足规范要求，且有一定程度的安全储备，其耐高温能力优于普通钢，温度越高，耐火钢Q235FRB的高温稳定性优势越明显。普通钢在600 ℃左右时屈服强度已大幅下降，而耐火钢Q235FRB在600 ℃高温下屈服强度折减系数约为0.75，在600 ℃高温1 h保持下，屈服强度能够达到常温时的2/3。这一优势使得耐火钢在火灾高温环境下能够更长时间地维持结构的承载能力。结论通过对高温环境下耐火钢Q235FRB力学性能的试验研究，可以得出以下主要结论：（1）耐火钢Q235FRB的强度指标与温度呈负相关关系。 弹性模量、屈服强度和抗拉强度均随温度的升高而降低。当温度达到400 ℃时，强度指标的劣化速率明显加快；当温度升至800 ℃时，强度指标基本降至常温性能的10%。（2）耐火钢Q235FRB的变形指标随温度呈先减小后增大的趋势。 极限伸长率随温度的升高基本呈现先减小后增大的变化规律，反映了材料在不同温度区间内塑性变形能力的差异。（3）耐火钢Q235FRB的力学性能和耐高温性能优于同等级普通钢。 在600 ℃高温下，耐火钢Q235FRB的屈服强度折减系数约为0.75，能够达到常温屈服强度的2/3以上，其高温稳定性优势在温度越高时越为明显。（4）研究提出的计算模型可为工程设计提供依据。 基于试验数据提出的耐火钢Q235FRB强度指标随温度变化的计算模型，可为钢结构抗火设计中材料高温力学性能的取值提供参考。（5）耐火钢具有广泛的工程应用前景。 耐火钢Q235FRB可在不喷涂防火涂料的情况下使用，兼具结构安全与环境效益，在高层及大跨度钢结构建筑中具有良好的推广应用价值。

中文标题：《耐候钢在建筑工程中的应用与展望》作者：吴耀华、张煜作者单位：中冶建筑研究总院有限公司发表信息：这篇文章是 《中国钢结构协会房屋建筑钢结构分会2011年学术年会》 的会议论文摘要随着钢结构建筑在我国的发展与应用，钢结构的防火防腐问题愈显突出。防火和防腐是当前钢结构工程中的两大难题。据工业发达国家统计，因腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4.7%，但其中1/4可通过采取适当的防腐措施来避免。钢材在空气或潮湿的环境中易于锈蚀，腐蚀不仅使钢材表面产生不均匀的锈蚀，削弱钢构件断面，影响外观，而且局部的锈蚀还会引起应力集中，促使钢结构提前破坏，尤其对承受反复冲击荷载的结构，更容易降低其疲劳强度，引起脆性断裂。因此，钢结构的腐蚀不仅造成巨大的资源浪费，还会危害建筑物的安全。耐候钢是指通过添加铜、铬、镍等少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金高强度钢。耐候钢的耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的力学、焊接等使用性能。与表面喷涂防腐油漆等方法比较，耐候钢的后期维护费用低，而且减少环境污染，建筑全生命周期的经济效益好。目前已广泛用于铁道车辆、桥梁和集装箱，在建筑工程中的应用还处于起步阶段。该文简述了钢结构的腐蚀机理及影响因素，介绍了耐候钢的防腐原理及耐腐蚀指数，对普通钢与耐候钢的特点和性能进行了比较，回顾了耐候钢在我国建筑工程中的应用，提出了耐候钢结构的设计要点，并展望了耐候钢建筑的发展。English AbstractWith the development and application of steel structures in China, the issues of fire protection and anti-corrosion have become increasingly prominent. Fire protection and anti-corrosion are two major challenges in current steel structure engineering. According to statistics from industrialized countries, economic losses caused by corrosion account for approximately 4.7% of the gross national product, of which one-quarter can be avoided through appropriate anti-corrosion measures. Steel is prone to corrosion in air or humid environments. Corrosion not only causes uneven rust on the steel surface, weakening the cross-section of steel members and affecting appearance, but localized corrosion can also cause stress concentration, leading to premature failure of steel structures. This is especially true for structures subjected to repeated impact loads, where corrosion can more easily reduce fatigue strength and cause brittle fracture. Therefore, corrosion of steel structures not only causes enormous waste of resources but also endangers building safety.Weathering steel refers to low-alloy high-strength steel that exhibits good atmospheric corrosion resistance through the addition of small amounts of alloying elements such as copper, chromium, and nickel. The atmospheric corrosion resistance of weathering steel is 2 to 8 times that of ordinary carbon steel, and its corrosion resistance becomes more prominent with longer service life. In addition to excellent weather resistance, weathering steel also possesses优良 mechanical properties and weldability. Compared with surface coating methods such as anti-corrosion paint, weathering steel offers lower maintenance costs, reduced environmental pollution, and better life-cycle economic benefits. It has been widely used in railway vehicles, bridges, and containers, while its application in building construction is still in its infancy.This paper briefly describes the corrosion mechanism and influencing factors of steel structures, introduces the anti-corrosion principle and corrosion resistance index of weathering steel, compares the characteristics and properties of ordinary steel and weathering steel, reviews the application of weathering steel in building construction in China, proposes key design points for weathering steel structures, and provides prospects for the development of weathering steel buildings.研究背景一、钢结构建筑的发展与防腐防火挑战随着我国经济的快速发展和城镇化进程的不断推进，钢结构建筑在工业与民用建筑领域得到了日益广泛的应用。钢结构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快等优势，成为现代建筑的重要结构形式之一。然而，随着钢结构建筑在我国的发展与应用，钢结构的防火防腐问题愈显突出。防火和防腐是当前钢结构工程中的两大难题。钢材虽然具有优异的力学性能，但其在大气环境中易于锈蚀的固有缺陷，给钢结构工程的长期安全使用带来了严峻挑战。据工业发达国家的统计，因腐蚀造成的经济损失，约占国民生产总值的4.7% ，但其中1/4可通过采取适当的防腐措施来避免。这一数据充分说明了腐蚀问题的严重性以及采取有效防腐措施的必要性。二、钢结构的腐蚀机理钢结构的腐蚀是指钢铁与周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。建筑中通常所指的腐蚀主要是大气腐蚀，是钢铁在大气中由于受氧及水分的作用，产生电化学过程所形成的腐蚀。影响钢结构在大气中腐蚀的主要因素有湿度、温度及大气中所含介质。钢铁的临界湿度一般在60%~70% 之间。低于临界湿度时，钢铁表面受到的是化学腐蚀，腐蚀速度相对较慢；当高于临界湿度时，腐蚀类型由化学腐蚀转变为电化学腐蚀，腐蚀速度会迅速增加。此外，大气中所含的灰尘，特别是含有腐蚀性的粉尘，会大大加速钢铁在大气中的腐蚀。这是由于灰尘具有毛细管的凝聚作用，钢铁表面有灰尘的地方特别容易结露，而具有腐蚀性的粉尘或气体则进一步加剧了腐蚀过程。三、普通防腐措施的局限性传统的钢结构防腐措施主要包括涂层防护（如喷涂防腐油漆）、热浸镀锌等。这些方法虽然在一定程度上能够延缓钢材的腐蚀，但均存在明显的局限性。涂层防护需要定期维护和重新涂装，后期维护成本较高；热浸镀锌则存在工艺复杂、环境污染等问题。更重要的是，这些防腐措施属于“被动防护”，一旦涂层破损或镀锌层失效，钢材的腐蚀将迅速发生。在此背景下，耐候钢作为一种具有“主动防护”能力的新型材料应运而生，为解决钢结构腐蚀问题提供了一条全新的技术路径。四、耐候钢的定义与技术特性耐候钢是指通过添加铜、铬、镍等少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能的低合金高强度钢。耐候钢的核心技术原理在于：通过在钢材中添加特定的合金元素，使钢材在自然环境中表面能够形成一层致密的、具有保护性的氧化物膜（即锈层），这层锈层能够有效阻止腐蚀介质的进一步侵入，从而起到“以锈止锈”的效果。耐候钢具有以下突出的技术特性：优异的耐腐蚀性能：耐候钢的耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。优良的力学性能：耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的力学性能和焊接性能。良好的经济效益：与表面喷涂防腐油漆等方法比较，耐候钢的后期维护费用低，而且减少环境污染，建筑全生命周期的经济效益好。五、耐候钢的应用现状与研究意义耐候钢已广泛用于铁道车辆、桥梁和集装箱等领域，在建筑工程中的应用还处于起步阶段。随着我国对绿色建筑和可持续发展要求的不断提高，耐候钢在建筑工程中的应用潜力日益受到关注。然而，由于对耐候钢的材料特性、设计方法和工程应用经验尚不够系统和完善，限制了其在建筑工程中的大规模推广应用。在上述背景下，该文系统阐述了钢结构的腐蚀机理及影响因素，介绍了耐候钢的防腐原理及耐腐蚀指数，对普通钢与耐候钢的特点和性能进行了比较，回顾了耐候钢在我国建筑工程中的应用，提出了耐候钢结构的设计要点，并展望了耐候钢建筑的发展。该研究对于推动耐候钢在建筑工程领域的应用具有重要的理论意义和工程价值。研究内容该论文的研究内容主要涵盖以下几个方面：（一）钢结构的腐蚀机理及影响因素文章首先对钢结构的腐蚀机理进行了系统阐述。钢结构的腐蚀是指钢铁与周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。建筑中通常所指的腐蚀主要是大气腐蚀，是钢铁在大气中由于受氧及水分的作用，产生电化学过程所形成的腐蚀。文章进一步分析了影响钢结构大气腐蚀的主要因素：湿度：钢铁的临界湿度一般在60%～70%之间。低于临界湿度时，钢铁表面受到的是化学腐蚀，腐蚀速度不快；当高于临界湿度时，腐蚀类型由化学腐蚀转变为电化学腐蚀，腐蚀速度会迅速增加。温度：温度的变化会影响腐蚀反应的速率。大气介质：大气中所含的灰尘，特别是含有腐蚀性的粉尘，会大大加速钢铁在大气中的腐蚀。（二）耐候钢的防腐原理及耐腐蚀指数文章介绍了耐候钢的防腐原理。耐候钢通过添加铜、铬、镍等少量合金元素，使其在大气中具有良好的耐腐蚀性能。其核心原理在于：合金元素的加入使钢材在自然环境中表面能够形成一层致密的、具有保护性的氧化物膜，这层锈层能够有效阻止腐蚀介质的进一步侵入，从而起到保护钢材的作用。文章还介绍了耐腐蚀指数这一评价耐候钢耐腐蚀性能的重要指标。耐腐蚀指数通常根据钢材中合金元素的含量进行计算，用于定量评估耐候钢的耐腐蚀能力。（三）普通钢与耐候钢的特点和性能比较文章对普通钢与耐候钢的特点和性能进行了系统的比较分析。耐腐蚀性能方面：普通碳素钢在大气环境中易于锈蚀，腐蚀不仅使钢材表面产生不均匀的锈蚀，削弱钢构件断面，而且局部的锈蚀还会引起应力集中，促使钢结构提前破坏。而耐候钢的耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。力学性能方面：耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的力学性能和焊接性能。经济效益方面：与表面喷涂防腐油漆等方法比较，耐候钢的后期维护费用低，而且减少环境污染，建筑全生命周期的经济效益好。（四）耐候钢在我国建筑工程中的应用回顾文章回顾了耐候钢在我国建筑工程中的应用情况。耐候钢已广泛用于铁道车辆、桥梁和集装箱等领域，在建筑工程中的应用还处于起步阶段。文章通过对已有工程应用案例的梳理，总结了耐候钢在建筑工程中的应用经验和存在的问题，为后续的推广应用提供了参考。（五）耐候钢结构的设计要点文章提出了耐候钢结构的设计要点，主要包括以下几个方面：材料选择：应根据工程所处的大气环境条件和耐腐蚀性能要求，合理选择耐候钢的牌号和规格。构造设计：应避免容易积水和积尘的构造细节，减少局部腐蚀的风险。连接设计：耐候钢的焊接和螺栓连接应考虑耐候钢的特殊性，确保连接的耐久性。锈层稳定化处理：对于免涂装使用的耐候钢结构，应进行适当的锈层稳定化处理，以促进保护性锈层的快速形成。（六）耐候钢建筑的发展展望文章最后对耐候钢建筑的发展进行了展望。随着我国对绿色建筑和可持续发展要求的不断提高，以及耐候钢材料性能和设计方法的不断完善，耐候钢在建筑工程中的应用前景广阔。文章建议进一步加强耐候钢的研发和工程应用研究，完善相关标准和规范，推动耐候钢在建筑工程中的大规模应用。结论通过对耐候钢在建筑工程中应用的系统研究与分析，可以得出以下主要结论：（1）钢结构的腐蚀问题是制约其长期安全使用的关键因素。 腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4.7%，其中1/4可通过采取适当的防腐措施来避免。钢材在空气或潮湿环境中易于锈蚀，腐蚀不仅削弱钢构件断面，还会引起应力集中，促使钢结构提前破坏。（2）耐候钢是解决钢结构腐蚀问题的有效途径。 耐候钢通过添加铜、铬、镍等少量合金元素，使其在大气中具有良好耐腐蚀性能。其耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。（3）耐候钢具有良好的综合效益。 与表面喷涂防腐油漆等方法比较，耐候钢的后期维护费用低，而且减少环境污染，建筑全生命周期的经济效益好。（4）耐候钢在建筑工程中的应用仍处于起步阶段。 耐候钢已广泛用于铁道车辆、桥梁和集装箱，在建筑工程中的应用还处于起步阶段。需要进一步加强耐候钢在建筑工程中的研发和工程应用研究。（5）耐候钢结构的设计需要关注材料选择、构造设计和锈层稳定化处理等关键环节。 合理的结构设计是充分发挥耐候钢性能优势的重要保障。（6）耐候钢在建筑工程中具有广阔的应用前景。 随着绿色建筑和可持续发展理念的深入推进，以及相关标准和规范的不断完善，耐候钢在建筑工程中的应用将迎来重要的发展机遇。

中文标题：《模块化钢结构建筑体系应用与研究进展》英文标题：State-of-the-art on Application and Research of Modular Steel Construction作者：刘常振、黄杰、邓恩峰、邱明熠、张雷、孙钢柱发表期刊：《结构工程师》发表信息：2024年，第40卷第1期，第217-226页出版日期：2024年2月28日作者单位：中交建筑集团有限公司郑州大学水利与土木工程学院基金项目：国家自然科学基金（51908511）摘要模块化钢结构建筑是近年来建筑工业化发展的重要趋势，是一种高度集成的装配式建筑。模块化钢结构建筑由结构稳定的模块单元通过单元间节点拼装成整体，具有极高的工业化程度。已广泛应用于酒店、学生宿舍、公寓、医院等具有重复单元的建筑，在国外已经取得了长足的发展。国内的模块化建筑起步较晚，但随着我国对装配式建筑的大力支持，模块化建筑正在蓬勃发展。模块化钢结构建筑以其施工高效、绿色环保等优点，逐渐成为国家大力推广的新型装配式建筑体系。国内外的学者针对模块化钢结构建筑受力性能做了大量研究。然而，模块化钢结构建筑作为一种新型的装配式建筑形式，在结构特点、力学模型、计算假定和设计方法等方面与传统建筑存在较大差异。虽然目前已取得了一定的研究成果，但模块化钢结构建筑在运用推广时还在设计分析方法、计算参数取值和整体性能指标套用传统标准等方面面临挑战。该文从模块连接节点、模块单元抗侧力体系、模块柱受力性能、结构整体性能分析等方面，系统综述了近年来模块化钢结构建筑体系的应用与研究成果。结合现有模块化钢结构建筑相关规程和标准，给出了该领域的研究方向及未来发展趋势，为工程实践和科学研究提供了一定参考。English AbstractModular steel construction is an important trend in the development of building industrialization in recent years and represents a highly integrated form of prefabricated building. Modular steel buildings are assembled from structurally stable modular units through inter-module connections, featuring an extremely high degree of industrialization. They have been widely applied in buildings with repetitive units such as hotels, student dormitories, apartments, and hospitals, and have achieved significant development abroad. The domestic modular construction started relatively late, but with China's strong support for prefabricated buildings, modular construction is currently thriving.Modular steel construction, with its advantages of high construction efficiency and environmental protection, has gradually become a new type of prefabricated building system vigorously promoted by the state. Scholars both domestically and internationally have conducted extensive research on the mechanical performance of modular steel buildings. However, as a new form of prefabricated construction, modular steel buildings differ significantly from traditional buildings in terms of structural characteristics, mechanical models, calculation assumptions, and design methods. Although certain research achievements have been made, the promotion and application of modular steel buildings still face challenges in design analysis methods, selection of calculation parameters, and the application of traditional standards to overall performance indicators.This paper systematically reviews the application and research achievements of modular steel construction systems in recent years from the aspects of inter-module connections, lateral force resisting systems of modular units, mechanical properties of modular columns, and overall structural performance analysis. Combined with existing relevant regulations and standards for modular steel buildings, the paper identifies research directions and future development trends in this field, providing useful references for engineering practice and scientific research.研究背景一、模块化钢结构建筑的概念与优势模块化钢结构建筑是一种新型的装配式建筑形式，由结构稳定的模块单元通过单元间节点拼装成整体。模块单元在工厂内完成结构、围护、设备管线、室内装修等全部或大部分工作的预制与集成，运至施工现场后通过可靠的节点连接拼装成完整的建筑结构。这种建造方式将大量的现场作业转移至工厂完成，从根本上改变了传统建筑施工的组织模式。模块化钢结构建筑具有一系列突出的优势。施工速度快是模块化建筑最显著的特点——工厂预制与现场基础施工可以并行开展，现场仅需进行模块吊装和节点连接，大幅缩短了施工周期。质量可控——工厂化的生产环境使得模块的加工制作精度和质量一致性远高于传统的现场作业。绿色环保——模块化建造减少了施工现场的湿作业、建筑垃圾和噪声污染，符合绿色建造的发展方向。此外，模块化钢结构建筑还具有可拆卸重复利用的特点，模块单元在建筑使用寿命结束后可以拆卸并迁移至其他场地重新使用，具有显著的全生命周期环境效益。二、模块化钢结构建筑的应用现状模块化钢结构建筑已广泛应用于酒店、学生宿舍、公寓、医院等具有重复单元的建筑类型中。在国外，特别是在英国、美国、澳大利亚、日本和新加坡等国家，模块化建筑已经取得了长足的发展，形成了较为成熟的技术体系和产业链。英国学者Lawson等撰写的《Design in modular construction》是该领域的经典著作，系统阐述了模块化建筑的设计方法。国内的模块化建筑起步较晚，但随着我国对装配式建筑的大力支持以及“双碳”战略的推进，模块化建筑正在蓬勃发展。模块化钢结构建筑符合绿色建筑和建筑工业发展的需求，尤其适用于应急救灾建筑。在雄安新区等国家重点项目中，模块化钢结构建筑已得到示范应用。尽管如此，与发达国家相比，我国在模块化钢结构建筑的技术体系、标准规范和工程经验方面仍有较大的提升空间。三、模块化钢结构建筑面临的技术挑战模块化钢结构建筑作为一种新兴的结构形式，在受力机理、设计方法和分析理论上与传统建筑存在较大差异。传统钢结构设计中的计算假定、设计方法和整体性能指标能否直接套用于模块化结构，尚缺乏充分的理论依据和试验验证。具体而言，模块化钢结构建筑面临以下几方面的技术挑战：模块连接节点的力学性能是模块化结构区别于传统结构的关键所在——模块单元之间的连接节点不仅需要传递剪力、轴力和弯矩，还需要满足快速装配和可拆卸的要求；模块单元的刚度与承载力——模块单元在运输和吊装过程中的受力状态与使用阶段不同，需要综合考虑；模块柱的受力性能——模块化结构中柱子通常由多个模块的角柱叠合而成，形成“群柱”受力模式，其受力性能与单根柱子有本质区别；结构的整体稳定性——模块间连接的半刚性特性对结构的整体刚度和稳定性有显著影响，需要在设计中予以充分考虑。这些问题均需要系统深入的科学研究来支撑工程实践。四、综述的目的与意义在上述背景下，该文从模块连接节点、模块单元抗侧力体系、模块柱受力性能、结构整体性能分析等方面，系统综述了近年来模块化钢结构建筑体系的应用与研究成果。通过梳理已有研究的主要进展和关键问题，并结合现有模块化钢结构建筑相关规程和标准，给出该领域的研究方向及未来发展趋势，旨在为工程实践和科学研究提供系统性的参考。研究内容该综述论文从以下四个方面系统总结了近年来模块化钢结构建筑体系的应用与研究成果：（一）模块连接节点模块连接节点是模块化钢结构建筑的核心技术问题之一。模块间连接节点对于结构整体性能有显著影响，因此其设计至关重要。模块化钢结构建筑不同于传统钢结构建筑，前者具有“多梁”“多柱”的结构特征，节点构造更为复杂。文章从构件装配层面、模块化结构层面和模块化建筑层面三个层次综述了国内外模块化钢结构建筑连接节点的构造形式和研究现状。在构件装配层面，主要关注单个模块内部构件之间的连接；在模块化结构层面，聚焦于模块与模块之间的连接节点；在模块化建筑层面，则考虑模块与基础、模块与核心筒等其他结构单元之间的连接。在节点类型方面，国内外学者已提出了多种模块间连接方案，包括螺栓连接节点、焊接连接节点、插接式节点、自锁式节点等。Deng等对带盖板螺栓连接的单调和循环响应进行了系统研究；Chen等对模块化建筑内部节点进行了试验研究；Shi等提出了一种新型内套筒组合螺栓连接节点。文章对这些节点的受力机理、破坏模式、刚度特性、抗震性能等方面的研究成果进行了系统梳理。特别关注了节点刚度对结构整体性能的影响——Duan等的研究表明，模块间连接的转动刚度对高层模块化钢结构的受力性能有显著影响。（二）模块单元抗侧力体系模块单元的抗侧力体系是保证模块化钢结构建筑在风荷载和地震作用下安全性的关键。文章综述了模块单元在水平荷载作用下的受力性能和抗侧力机制。模块单元通常由四个角柱和四根边梁组成框架，墙板和楼板提供面内刚度和抗剪承载力。在水平荷载作用下，模块单元的侧向变形由框架的弯曲变形和墙板的剪切变形共同构成。文章总结了不同类型模块单元（如纯框架模块、带支撑模块、带墙板模块等）的抗侧刚度、承载力和耗能能力等方面的研究成果。此外，文章还讨论了模块单元之间的相互作用对整体结构抗侧性能的影响——当多个模块并排布置时，模块之间的协同工作效应可以显著提高整体结构的抗侧刚度。（三）模块柱受力性能模块化钢结构建筑中，竖向荷载通常由模块的角柱承担。当多个模块在竖向叠合时，角柱在楼层处通过连接节点相连，形成所谓的“群柱”受力模式。群柱的受力性能与单根柱子有本质区别——连接节点的半刚性特性使得群柱在竖向荷载作用下的轴力分布和稳定承载力不同于传统的连续柱。文章综述了模块柱在轴压、偏压及压弯等不同受力状态下的力学性能研究成果。重点讨论了以下问题：模块柱的计算长度如何取值；连接节点对柱子的转动约束如何影响其稳定承载力；群柱效应如何影响竖向荷载的分配。这些问题是模块化钢结构设计中亟需解决的基础性问题。（四）结构整体性能分析结构整体性能分析是连接构件研究与工程设计的桥梁。文章从结构整体受力性能、动力特性、抗震性能、抗连续倒塌性能等方面，综述了模块化钢结构建筑整体性能的研究进展。在整体受力性能方面，文章讨论了模块化钢结构建筑在竖向荷载和水平荷载共同作用下的内力分布规律和变形特征。在动力特性方面，综述了模块化结构的自振频率、阻尼比和振型特征等研究成果。在抗震性能方面，文章重点关注了模块间连接的半刚性特性对结构整体抗震性能的影响——节点刚度如何影响结构的层间位移角分布、塑性铰发展顺序和耗能机制。在抗连续倒塌性能方面，文章讨论了模块化结构在意外荷载作用下的荷载传递路径和冗余度。文章还指出了模块化钢结构建筑在设计分析方法、计算参数取值和整体性能指标方面套用传统标准所面临的问题。例如，传统抗震设计中的“强柱弱梁”准则在模块化结构中如何体现；模块间连接的半刚性特性如何在整体分析中合理考虑；结构的整体稳定性验算方法是否需要针对模块化结构进行专门调整等。这些问题需要在未来的研究中进一步深入探讨。结论通过对模块化钢结构建筑体系应用与研究成果的系统综述，可以得出以下主要结论：（1）模块化钢结构建筑是建筑工业化的重要发展方向。 模块化钢结构建筑以其施工高效、绿色环保、质量可控、可重复利用等突出优势，已成为国家大力推广的新型装配式建筑体系。已广泛应用于酒店、宿舍、公寓、医院等具有重复单元的建筑类型中。（2）模块连接节点是模块化钢结构建筑的核心技术问题。 模块间连接节点对结构整体性能有显著影响。国内外学者已从构件装配、模块化结构和模块化建筑三个层面，对多种类型的连接节点（螺栓连接、焊接连接、插接式、自锁式等）开展了大量研究工作。（3）模块柱的“群柱”受力模式是区别于传统钢结构的重要特征。 模块化结构中柱子由多个模块的角柱通过节点叠合而成。连接节点的半刚性特性使得群柱的计算长度、稳定承载力和轴力分布等问题需要专门研究。（4）模块化钢结构建筑的设计方法仍需进一步完善。 模块化钢结构建筑在结构特点、力学模型、计算假定和设计方法等方面与传统建筑存在较大差异。目前在设计分析方法、计算参数取值和整体性能指标套用传统标准等方面仍面临挑战。（5）后续研究方向建议。 结合现有模块化钢结构建筑相关规程和标准，建议在以下方向开展进一步研究：完善模块连接节点的力学模型和设计方法；建立适用于模块化结构的整体分析理论和设计方法；开展模块化钢结构建筑抗震性能和抗连续倒塌性能的系统研究；推动模块化钢结构建筑设计标准和施工规范的编制与完善。

中文标题：《中国空间结构的近期发展与工程实践》英文标题：Recent Development and Engineering Practice of Spatial Structures in China作者：薛素铎作者单位：北京工业大学空间结构研究中心发表期刊：《钢结构（中英文）》(STEEL CONSTRUCTION (Chinese & English))发表信息：2020年，第35卷第7期，第1-16页DOI：10.13206/j.gjgSE20041904基金项目：国家自然科学基金(51778017)和北京市自然科学基金(8172011)摘要空间结构是钢结构建筑的一种重要类型，是一个国家建筑技术水平的标志。近年来，随着中国经济的快速发展，为满足各种文化、体育、交通及社会活动的需要，建造大跨空间结构的需求日益增多。空间结构的工程实践取得重要进展，各种形式的空间结构体系被成功应用于体育场馆、会展中心、文化娱乐场所、机场航站楼、植物园温室、厂房及库房等。为展现我国空间结构的最新成就，推动空间结构的进一步发展，该文从四个方面对空间结构的近期发展与工程实践进行总结和回顾，内容涉及空间结构的实际工程应用、发展回顾、应用案例汇总、结构设计考虑、工程结构体系介绍以及空间结构的创新等。English AbstractSpatial structure is an important type of steel structure building and a symbol of a country's architectural technology level. In recent years, with the rapid development of China's economy, the demand for building large-span spatial structures has been increasing to meet various cultural, sports, transportation and social activity needs. Significant progress has been made in the engineering practice of spatial structures, with various forms of spatial structural systems successfully applied in sports stadiums, convention and exhibition centers, cultural and entertainment venues, airport terminals, botanical garden greenhouses, factories and warehouses. To demonstrate the latest achievements of spatial structures in China and promote their further development, this paper summarizes and reviews the recent development and engineering practice of spatial structures from four aspects, covering practical engineering applications, development review, application case summaries, structural design considerations, introduction of engineering structural systems, and innovation of spatial structures.研究背景一、空间结构在国家建设中的重要地位空间结构是钢结构建筑的一种重要类型，是一个国家建筑技术水平的标志。它跨越能力强、建筑造型丰富，能够满足大型公共建筑对大空间、大跨度的功能需求。随着我国经济社会的快速发展和城镇化进程的不断推进，各类大型公共建筑的建设需求日益增长。特别是近年来，随着奥运会、世博会、大运会、全运会等各类大型活动的举办，对体育场馆、交通枢纽、会展中心、文化场所的建设需求极大地推动了我国空间结构的研究与工程实践。空间结构的发展水平，不仅体现了一个国家在结构设计、材料科学、施工技术等方面的综合实力，也反映了建筑工业化与绿色建造技术的进步程度。正因如此，系统总结和回顾我国空间结构的近期发展与工程实践，对于推动该领域的持续创新具有重要的现实意义。二、空间结构的类型与应用领域空间结构涵盖了多种结构形式，主要包括空间网格结构、铝合金空间结构、索结构和膜结构等四大类别。这些结构形式各具特色，适用于不同的工程场景。空间网格结构以其良好的受力性能和成熟的建造技术，广泛应用于机场航站楼、体育场馆等大跨度建筑。铝合金空间结构凭借轻质、耐腐蚀等优势，在温室、展览建筑中展现出独特价值。索结构以其高效的材料利用率和优美的建筑造型，成为大型体育场馆的首选结构形式之一。膜结构则以轻质、透光等独有特性，在各类建筑中得到了越来越广泛的应用。研究内容该文从以下四个方面对空间结构的近期发展与工程实践进行了系统总结：（一）空间网格结构在机场航站楼的应用近年来，我国建造了若干座机场，空间网格结构是机场航站楼的主要结构形式。该文对近十年我国机场航站楼工程进行了汇总，并对新建的北京大兴国际机场的结构体系和相关技术进行了详细介绍。机场航站楼屋面覆盖面积大，其温度效应和地震响应是结构设计中需要考虑的重要因素。该文以深圳宝安机场T3航站楼为例，介绍了其设计做法。深圳宝安机场T3航站楼采用了大规模的空间网格结构体系，其结构设计充分考虑了温度变化和地震作用对屋面结构的影响，采用了相应的计算方法和构造措施来保证结构的安全性与适用性。机场航站楼作为重要的交通枢纽，对结构的安全性、耐久性和建筑美观性都有很高的要求。空间网格结构以其跨越能力强、受力合理、施工方便等优势，成为机场航站楼屋面结构的首选形式。近年来，随着我国航空事业的快速发展，一批新建和扩建的机场航站楼工程采用了空间网格结构，积累了丰富的工程实践经验。（二）铝合金空间结构的发展与空间钢结构相比，铝合金空间结构具有很多独特的优势。铝合金材料密度小、重量轻，约为钢材的1/3，可有效降低结构自重；其耐腐蚀性能优良，在大气环境中无需额外的防腐涂层，维护成本低；同时，铝合金具有良好的加工性能，易于实现复杂的曲面造型。该文对近年来我国铝合金空间结构的应用工程进行了汇总。详细介绍了上海辰山植物园温室和南京牛首山佛顶宫铝合金空间网格结构的结构体系和设计细节。其中，上海辰山植物园温室采用了铝合金单层空间网格结构，实现了大跨度自由曲面建筑造型；南京牛首山佛顶宫则利用铝合金结构的可塑性，打造了具有高度建筑表现力的空间形态。研究结果表明，采用板式铆接节点的铝合金单层空间网格结构是一种性能优良的体系，具有空间跨越能力强、自由曲面建筑造型美等特点。铝合金空间结构在温室、展览建筑、天文馆等对轻量化和耐腐蚀有较高要求的建筑类型中具有广阔的应用前景。（三）索结构体系创新索结构是空间结构的一种重要形式。近年来，随着各种大型体育赛事的承办，索结构体系主要应用于各类体育场馆中。该文按四种类型介绍了索结构体系的创新与发展：a. 索穹顶结构该文回顾了索穹顶结构在中国的发展。索穹顶结构是一种由索和压杆组成的自平衡张拉结构体系，具有自重轻、跨越能力强的特点。该文详细介绍了天津理工大学体育馆索穹顶结构体系，以及雅安天全体育馆采用金属屋面的做法。然而，与国际发展水平相比，我国在索穹顶体系应用上仍存在差距。b. 弦支穹顶结构该文介绍了弦支穹顶结构在济南奥体中心体育馆、常州奥体中心体育馆、北京工业大学体育馆及大连体育中心体育馆中的工程应用。弦支穹顶结构是在单层网壳基础上引入下部索杆体系而形成的一种新型杂交结构，兼具网壳的刚度和索结构的高效性。该文对大连体育中心体育馆采用的新型巨型网格弦支穹顶结构体系进行了说明。c. 轮辐式索结构该文介绍了轮辐式索结构在中国的工程实践，主要包括佛山世纪莲体育场、枣庄体育场和武汉五环体育中心体育场。作为典型工程，该文介绍了三种不同类型轮辐式索结构体系：深圳宝安体育场采用的双层索桁架体系；苏州奥体中心体育场采用的单层索网体系；徐州奥体中心体育场和郑州奥体中心体育场采用的大开口索承网格结构体系。d. 索网结构该文分别介绍了为2022年冬奥会建设的国家速滑馆索网结构和国家重大科学工程500 m口径球面射电望远镜（FAST）主动反射面采用的索网结构。国家速滑馆采用了马鞍形索网结构体系，实现了大跨度、轻量化与建筑美学的统一。FAST项目则利用索网结构实现了主动反射面的形态调节，代表了我国索结构应用的最高水平。（四）膜结构工程实践膜结构具有轻质、透光等独有特性，近年来广泛应用于各类建筑结构中。该文回顾了膜结构在中国的发展，介绍了膜结构在体育场屋面体系中的应用，以及ETFE膜结构的应用情况。膜结构按受力方式可分为张拉膜结构和充气膜结构两大类。张拉膜结构通过预应力施加使膜材形成稳定的空间曲面，具有良好的结构效率和建筑表现力；充气膜结构则依靠内部气压维持形态，具有施工速度快、跨度大的特点。随着中国城镇化建设发展和国家全民健身运动以及环境保护政策的需求，为充气膜结构应用提供了发展空间，并在近年得到了快速发展。ETFE膜结构因其优异的透光性、自洁性和耐久性，在大型公共建筑中得到了越来越多的应用，北京水立方等工程即为ETFE膜结构的典型代表。结论通过对我国空间结构近期发展与工程实践的系统总结与回顾，可以得出以下主要结论：（1）我国空间结构取得了长足发展。 近年来，随着中国经济的快速发展和各类大型活动的举办，空间结构在工程实践中取得了重要进展，各种形式的空间结构体系被成功应用于体育场馆、会展中心、机场航站楼等大型公共建筑中。（2）空间网格结构在机场航站楼中得到广泛应用。 以北京大兴国际机场和深圳宝安机场T3航站楼为代表的工程实践表明，空间网格结构是机场航站楼屋面结构的主要形式。温度效应和地震响应是此类结构设计中的关键问题。（3）铝合金空间结构展现出独特优势。 铝合金空间结构具有轻质、耐腐蚀、造型能力强等特点。上海辰山植物园温室和南京牛首山佛顶宫等工程验证了采用板式铆接节点的铝合金单层空间网格结构的优良性能。（4）索结构体系不断创新。 索穹顶结构、弦支穹顶结构、轮辐式索结构和索网结构等四种类型在体育场馆和国家重大工程中得到了成功应用。国家速滑馆索网结构和FAST索网结构代表了我国索结构应用的最高水平。（5）膜结构应用领域持续拓展。 膜结构以其轻质、透光等特性在各类建筑中得到广泛应用。随着城镇化建设和全民健身运动的发展，充气膜结构等膜结构形式迎来了快速发展的机遇。（6）我国空间结构仍存在发展空间。 与国际先进水平相比，我国在索穹顶体系等部分领域的应用仍存在差距，需要进一步加强研究和工程实践。

论文基本信息中文标题：空间管桁架结构卸载方法的有限元仿真模拟分析英文标题：Finite Element Simulation Analysis of Unloading Method of Space Tube Truss Structure作者：吴帅， 刘海生， 刘刚， 谢超， 徐金鑫， 林旭嘉发表期刊：《钢结构（中英文）》(STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English))发表信息：2022年，第37卷，第9期，第25-29页DOI：10.13206/j.gjgS22061007作者单位：金环建设集团有限公司摘要钢结构建筑因其强度大、韧性好、可塑性强、施工周期短、绿色环保等优势，得到了现代设计师们的青睐。在钢结构现场安装中，当钢结构整体吊装完毕并将荷载全部施加完后，需要进行卸载处理。大跨度空间管桁架结构在卸载中，由于其管件数量众多，节点形式各不相同，造成结构整体内力复杂多变，各杆件之间的受力难以确定，若盲目地选定其卸载顺序可能会造成结构局部受力过大，从而导致结构产生塑性变形甚至结构破坏，所以确定合理的卸载顺序就变得尤为重要。以石药健康城项目为研究对象，给出了一种空间管桁架结构的卸载方法，并进行了有限元仿真模拟。在卸载过程中，首先进行初级卸载，即将非主要受力支架进行一次性拆除，然后进行二级卸载，即再对主要受力支架进行分步卸载。整个过程采用MIDAS/Gen有限元分析软件对结构和主要受力支架进行仿真模拟分析，支架用φ219×10的钢管代替，且设置为只受压单元，卸载时采用钢管两端施加强制位移的方式。卸载顺序以模拟出来的支架支反力大小为主要依据，对支反力大的支架进行优先卸载。每次卸载量为10 mm，每个卸载步都进行一次受力计算，根据当前支反力的大小确定下一次的卸载顺序，以此往复模拟卸载，直至最后卸载完毕。经模拟分析，整体卸载完毕共需19个卸载步。在卸载过程中并未出现变形及应力超限的情况，支架的最大支反力为1033 kN，结构的最大挠度为59.27 mm，最大应力为236.40 MPa。模拟结果证明了此卸载方法的可行性，为现场实际施工提供了指导。English AbstractSteel structure buildings are favored by modern designers because of their advantages of high strength, good toughness, strong plasticity, short construction period, and green environmental protection. In the on-site installation of the steel structure, after the overall hoisting of the steel structure is completed and all loads are applied, unloading treatment is required. For the unloading of the long-span space tube truss structure, due to the large number of pipe fittings and different node forms, the overall internal force of the structure is complex and changeable, and the force between the members is difficult to determine. If the unloading sequence is selected blindly, it may cause the local force of the structure to be too large, resulting in plastic deformation or even structural damage. Therefore, it is particularly important to determine a reasonable unloading sequence.Taking the Shiyao Health City project as the research object, an unloading method for space tube truss structures is proposed and simulated by finite element method. In the unloading process, the primary unloading is carried out first, that is, the non-main bearing supports are removed at one time, and then the secondary unloading is carried out, that is, the main bearing supports are unloaded step by step. The MIDAS/Gen finite element analysis software is used to simulate the structure and the main bearing supports. The supports are replaced by φ219×10 steel pipes and set as compression-only elements. The forced displacement method is applied at both ends of the steel pipes during unloading. The unloading sequence is mainly based on the simulated support reaction force, and the supports with large reaction force are unloaded first. Each unloading step is 10 mm, and a force calculation is performed after each step. The next unloading sequence is determined according to the current support reaction force, and the simulation is repeated until the unloading is completed.The simulation analysis shows that a total of 19 unloading steps are required. No excessive deformation or stress is found during the unloading process. The maximum support reaction force is 1033 kN, the maximum structural deflection is 59.27 mm, and the maximum stress is 236.40 MPa. The simulation results prove the feasibility of this unloading method and provide guidance for actual construction.研究背景一、钢结构卸载的必要性与挑战钢结构建筑因其强度大、韧性好、可塑性强、施工周期短、绿色环保等优势，得到了现代设计师们的青睐。在钢结构现场安装中，当钢结构整体吊装完毕并将荷载全部施加完后，需要进行卸载处理。然而，大跨度空间管桁架结构在卸载中面临着特殊的挑战：由于其管件数量众多，节点形式各不相同，造成结构整体内力复杂多变，各杆件之间的受力难以确定。若盲目地选定其卸载顺序，可能会造成结构局部受力过大，从而导致结构产生塑性变形甚至结构破坏。因此，确定合理的卸载顺序变得尤为重要。二、工程概况与研究切入点本文以秦皇岛石药健康城项目为研究对象。该项目钢结构工程由下部桁架二层楼面钢结构及屋顶空间管桁架结构组成。二层楼面钢结构由主桁架、次桁架、箱形梁、次梁及支撑组成，屋顶管桁架由主桁架、次桁架、封边桁架、支撑等组成。混凝土结构采用钢筋混凝土抗震墙，屋盖结构由空间钢桁架体系组成，屋盖结构最大跨度30.30 m，结构最高点标高13.580 m。由于结构整体的节点形式复杂多样，造成结构自身的内力异常复杂，当某一个杆件的内力发生变化时，结构整体的内力可能会产生难以预料的连锁反应。这种复杂性对现场施工控制十分不利——当项目进行卸载时，如果卸载顺序不合理或一次卸载量过大，很有可能造成结构局部受力过大，导致其产生塑性变形甚至结构破坏，造成不必要的经济损失和安全事故。因此，通过对卸载过程进行仿真模拟分析，从而确定结构整体卸载的顺序及卸载量的大小，具有十分重要的意义。研究内容本文的研究主要涵盖以下三个方面：（一）卸载方法的提出与模拟方案设计研究首先提出了一种二级卸载方法：初级卸载：将非主要受力支架进行一次性拆除。二级卸载：对主要受力支架进行分步卸载。在模拟方案设计方面，研究采用MIDAS/Gen有限元分析软件对结构和主要受力支架进行仿真模拟分析。考虑到仿真模拟的目的在于确定卸载顺序，支架用φ219×10的钢管代替，且设置为只受压单元，卸载时采用钢管两端施加强制位移的方式。（二）卸载顺序的确定与模拟过程卸载顺序的确定以模拟出来的支架支反力大小为主要依据，对支反力大的支架进行优先卸载。具体操作方法为：以最大支反力的两组支架为当前卸载步，每次卸载量为10 mm。每个卸载步完成后都进行一次受力计算，根据当前支反力的大小确定下一次的卸载顺序，以此往复模拟卸载，直至最后卸载完毕。模拟出的具体卸载顺序应用于实际施工中作为指导。在整个模拟过程中，对于出现支反力为0且不再发生变化或变化不大的支架直接进行拆除，不再进行模拟计算。同时，研究记录结构杆件的应力变化情况，并标记出发生最大应力的杆件。通过杆件应力的大小及变化情况来证明此卸载方法的可行性。在现场实际卸载过程中，也可以对这些杆件进行应力监测，确保卸载过程中整体结构的稳定性。（三）模拟结果分析与工程应用经模拟分析，整体卸载完毕共需19个卸载步。在卸载过程中并未出现变形及应力超限的情况。模拟过程中的关键结果参数如下：关键参数模拟结果支架最大支反力1033 kN结构最大挠度59.27 mm结构最大应力236.40 MPa这些结果证明了所提出的二级卸载方法的可行性。通过有限元仿真模拟，研究成功确定了一套科学合理的卸载顺序和卸载量控制方案，为石药健康城项目空间管桁架结构的实际卸载施工提供了可靠的技术指导。同时，研究中标记出的最大应力杆件也为现场施工过程中的应力监测提供了重点监控对象，确保了卸载过程中整体结构的稳定性。

中文标题：《智能建造背景下建筑地产钢结构施工质量控制》作者：甄圣威发表期刊：《中国建筑金属结构》发表信息：2026年第5期（万方平台于2026年3月15日收录，并于3月31日在线出版）DOI：10.20080/j.cnki.ISSN1671-3362.2026.05.037页码：第109-111页（共3页）摘要针对建筑地产钢结构施工中构件精度把控难、焊接质量波动大、安装协同性不足及全过程监管滞后等问题，本文依托智能建造技术优化质量控制体系，以保障结构安全与施工效率。研究以某工程为实践载体，系统探讨了智能建造技术的应用路径，包括通过建筑信息模型（BIM）与地理信息系统（GIS）融合建模优化构件加工与安装方案，利用物联网传感器实时监测焊接温度场、构件应力应变及安装偏差，结合机器视觉与人工智能（AI）算法实现焊接缺陷自动识别，并借助数字孪生平台构建施工全过程质量追溯体系。研究形成的智能建造质量控制体系，为建筑地产钢结构施工提供了可复制的实践参考，有力推动了钢结构施工向精准化、智能化、绿色化方向转型。English AbstractAddressing challenges in building real estate steel structure construction, such as difficulties in component precision control, significant welding quality fluctuations, insufficient installation coordination, and lagging whole-process supervision, this paper employs intelligent construction technologies to optimize the quality control system, ensuring structural safety and construction efficiency. Using a specific project as a practical carrier, the study systematically explores the application pathways of intelligent construction technologies. These include integrating Building Information Modeling (BIM) with Geographic Information System (GIS) to optimize component processing and installation schemes; utilizing IoT sensors for real-time monitoring of welding temperature fields, component stress-strain, and installation deviations; combining machine vision and AI algorithms for automatic identification of welding defects; and leveraging a digital twin platform to establish a quality traceability system throughout the construction process. The intelligent construction quality control system developed in this research provides a replicable practical reference for building real estate steel structure construction, promoting the industry's transformation towards precision, intelligence, and green development.研究背景一、钢结构施工质量控制面临的现实困境随着我国城镇化进程的持续深入和建筑工业化水平的不断提升，钢结构在建筑地产领域得到了日益广泛的应用。钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快等突出优势，已成为现代建筑的重要结构形式之一。然而，钢结构施工的复杂性也对质量控制提出了严峻挑战。在构件加工环节，钢结构构件精度把控难度大——构件尺寸偏差、孔位偏差等问题直接影响现场安装的顺利进行。在焊接施工环节，焊接质量波动大——焊接温度、焊接工艺、操作人员技能等多种因素均可能导致焊缝质量的不稳定，而焊缝质量直接关系到结构的安全性。在安装环节，构件吊装、定位、连接等工序需要多工种、多设备的协同配合，安装协同性不足的问题时有发生。在全过程管理层面，传统的质量控制方式往往依赖人工巡检和事后检验，存在监管滞后的突出问题，难以及时发现和纠正施工过程中的质量问题。上述困境共同构成了钢结构施工质量控制的主要障碍。二、智能建造技术的兴起与赋能潜力近年来，随着新一代信息技术的快速发展，智能建造已成为建筑行业转型升级的重要方向。智能建造通过将BIM、物联网、人工智能、数字孪生等前沿技术与传统建筑施工深度融合，实现了建造过程的数据化、可视化和智能化，为解决钢结构施工质量控制难题提供了全新的技术路径。BIM技术能够实现钢结构构件的精准建模和深化设计，为构件加工和现场安装提供精确的数据支撑。物联网传感器可以实时采集施工过程中的各类数据，实现对焊接温度、构件应力应变、安装偏差等关键参数的动态监测。机器视觉与AI算法能够对焊缝等关键部位进行自动识别和缺陷检测，提高质量检验的效率和准确性。数字孪生技术则能够构建物理实体与虚拟模型之间的实时映射，实现施工全过程的质量追溯和闭环控制。三、研究的必要性与目的尽管智能建造技术在理论上具有巨大的应用潜力，但在建筑地产钢结构施工质量控制领域，如何将上述技术进行有机集成和系统应用，尚缺乏成熟的技术方案和可复制的实践经验。在此背景下，本文依托某工程实践载体，系统探讨智能建造技术在钢结构施工质量控制中的应用路径，旨在构建一套切实可行的智能建造质量控制体系，为行业提供可借鉴的实践参考。研究内容本文的研究内容主要围绕智能建造技术在钢结构施工质量控制中的系统应用展开，具体涵盖以下四个方面：（一）BIM+GIS融合建模与方案优化BIM技术在钢结构工程中的应用已较为广泛，但传统的BIM应用往往局限于单一维度的模型构建。本文提出将建筑信息模型（BIM）与地理信息系统（GIS）进行融合建模，在BIM模型提供的构件级精度信息基础上，叠加GIS系统提供的地理空间信息，使构件加工与安装方案的优化具备了更加全面的数据基础。通过BIM+GIS融合建模，可以在虚拟环境中对钢结构的安装顺序、吊装路径、构件定位等进行精确模拟和优化，提前发现潜在的碰撞和干涉问题，从而有效减少现场返工和调整，提高安装效率和质量。融合建模所形成的三维可视化成果，还可以用于施工方案的交底和培训，帮助施工人员更加直观地理解施工工序和技术要求。（二）物联网传感器实时监测系统在施工过程中，钢结构构件的受力状态和环境条件不断变化，传统的定期检测方式难以捕捉这些动态变化。本文提出利用物联网传感器对施工关键参数进行实时监测，监测内容涵盖焊接温度场、构件应力应变及安装偏差等关键指标。通过将各类传感器部署在构件、焊接节点和吊装设备等关键部位，可以持续采集施工过程中的力学响应和几何数据。这些数据通过无线网络实时传输至管理平台，一旦某一参数超出预设的预警阈值，系统即可自动报警，提醒管理人员及时采取纠正措施。这种实时监测与预警机制，将质量控制从“事后检验”转变为“过程管控”，有效降低了质量问题的发生概率。（三）机器视觉与AI算法的焊接缺陷自动识别焊接是钢结构施工中最关键的工序之一，焊缝质量直接决定了结构的安全性和耐久性。传统的焊缝质量检测主要依赖人工目视检查或无损检测设备，检测效率和覆盖面均有限。本文提出结合机器视觉与人工智能（AI）算法实现焊接缺陷的自动识别。通过工业相机或智能摄像头对焊缝区域进行高清图像采集，利用深度学习等AI算法对图像进行自动分析和处理，可以快速识别焊缝中存在的裂纹、气孔、未熔合、咬边等常见缺陷。相比传统的人工检测方式，机器视觉+AI的检测方案具有检测速度快、识别精度高、可连续作业等优势，能够大幅提高焊缝质量检验的效率和覆盖率。（四）数字孪生平台与全过程质量追溯体系数字孪生是智能建造的重要技术支撑。本文提出借助数字孪生平台构建施工全过程质量追溯体系。通过在虚拟空间中构建与实体施工过程实时映射的数字孪生模型，将BIM模型、物联网监测数据、质量检验记录、施工日志等多源信息进行集成和关联，形成完整的施工质量数据链。在这一体系下，每一个钢构件的加工信息、运输信息、安装信息、焊缝信息、检验信息等均可实现全程追溯。一旦在后续使用阶段发现质量问题，可以通过数字孪生平台快速定位问题发生的环节和原因。同时，全过程的质量数据积累也为后续项目的持续改进提供了宝贵的数据资产。结论通过对智能建造背景下建筑地产钢结构施工质量控制的系统研究，可以得出以下主要结论：（1）智能建造技术为解决钢结构施工质量控制难题提供了有效路径。 针对构件精度把控难、焊接质量波动大、安装协同性不足及全过程监管滞后等现实问题，智能建造技术体系能够从方案优化、实时监测、自动检测和全程追溯等多个维度提供系统性解决方案。（2）BIM+GIS融合建模是优化构件加工与安装方案的有效手段。 通过在传统BIM模型基础上叠加GIS地理空间信息，可以实现更加精准的施工模拟和方案优化，减少现场返工和调整。（3）物联网传感器实时监测系统实现了质量控制的动态化和前置化。 通过实时监测焊接温度场、构件应力应变及安装偏差等关键参数，将质量控制从“事后检验”转变为“过程管控”，有效降低了质量问题的发生概率。（4）机器视觉与AI算法的结合大幅提升了焊缝质量检测的效率和精度。 该方法能够实现焊接缺陷的自动识别，克服了传统人工检测效率低、覆盖面有限等不足。（5）数字孪生平台构建的全过程质量追溯体系为质量管理提供了闭环机制。 通过将多源信息进行集成和关联，实现施工全链条的质量数据追溯，为质量问题的快速定位和持续改进提供了技术保障。（6）研究形成的智能建造质量控制体系具有良好的推广价值。 该体系为建筑地产钢结构施工提供了可复制的实践参考，有助于推动钢结构施工向精准化、智能化、绿色化方向转型。