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《在役多层钢框架梁柱节点加固方法及加固后性能研究》来源：《工程研究——跨学科视野中的工程》中文标题：《在役多层钢框架梁柱节点加固方法及加固后性能研究》英文标题：Study on Reinforcement Method and after-Reinforcement Performance of Beam-Column Joints in an in-Service Multi-Story Steel Frame作者：刘学春、刘德芳、陈学森作者单位：北京工业大学 北京市高层和大跨度预应力钢结构工程技术研究中心发表期刊：《工程研究——跨学科视野中的工程》发表信息：2025年，第17卷第3期，第313—327页摘要随着在役钢结构存量与服务年限的增长，既有钢结构的加固改造已成为结构工程的重要需求。该文以8度抗震设防区一栋5层在役多层钢框架的典型中柱节点为对象，该节点采用翼缘焊接、腹板螺栓连接的梁柱节点形式，梁端通过增大梁高实现变截面。依据GB/T 50011—2010（2024年版）进行验算，原节点虽可满足变截面梁截面模量与节点域屈服强度的要求，但不满足“强节点弱构件”准则，且考虑焊缝质量导致的70%强度折减后，节点意外失效风险进一步增大，需进行局部加固。文章采用ABAQUS实体单元模型，对加固前后节点性能进行有限元分析，提出了三种局部加固方案，并对比了加固后节点的承载力、延性与滞回耗能能力。English AbstractWith the increase in the stock and service time of in-service steel structures, the reinforcement of existing steel structures has become an important demand in structural engineering. This study evaluates a typical interior column joint in a five-story in-service steel frame located in a seismic fortification intensity 8 region. The joint adopts welded flange and bolted web connections, with the beam section enlarged near the connection. According to GB/T 50011—2010 (2024 edition), the original joint cannot satisfy the strong-joint–weak-member criterion, and the risk of unexpected joint failure increases when a 70% strength reduction of welds due to welding quality is considered. Finite element models are established in ABAQUS to analyze joint behavior before and after reinforcement. Three local reinforcement schemes are proposed, and the bearing capacity, ductility, and hysteretic energy dissipation of the strengthened joints are compared with those of the original joint.研究背景一、在役钢结构存量增长与节点性能退化我国早期建造的一批钢框架结构已进入服务中后期，节点作为框架传力的关键部位，在长期荷载、焊接缺陷累积和材料性能变化的作用下，其实际抗震性能可能低于原设计预期。与新建结构不同，在役节点的加固受到既有构件几何、连接构造和施工条件的多重约束，加固方案必须在有限空间内同时满足承载力提升与施工可行性。二、“强节点弱构件”准则在在役节点验算中的现实差距该文所分析的在役节点为翼缘焊接、腹板螺栓连接的变截面梁柱节点。按现行抗震设计标准验算，原节点在截面模量和节点域强度方面尚可满足要求，但不能通过“强节点弱构件”准则的校核。更为关键的是，实际焊缝质量往往不能达到设计假定，若按焊缝强度折减70%考虑，节点发生非预期脆性失效的风险将显著上升。这一“设计验算通过但实际安全裕度不足”的情形，在在役钢结构评估中具有一定代表性。三、在役节点局部加固需要定量化的方案比选在役节点加固不能简单照搬新建结构的加强方式，因为既有焊缝和螺栓的受力状态已经“锁定”，新增加固件与原有传力路径之间的协调关系需要专门分析。该文的意义在于：以实际在役节点为对象，通过有限元再分析识别薄弱环节，提出多种局部加固方案并进行量化比选，为同类在役钢框架节点的加固设计提供可参照的方法。研究内容（一）原节点性能评估与有限元建模研究以8度设防区5层在役钢框架的典型中柱节点为对象，采用ABAQUS实体单元建立精细化模型，焊缝与钢板之间的相互作用采用绑定约束模拟，螺栓接触在切向采用罚函数、法向采用硬接触，梁端荷载以层间位移角控制。在此基础上，对原节点进行“强节点弱构件”准则校核和考虑焊缝强度折减的极限抗弯承载力验算，明确节点需要加固的控制工况。（二）三种局部加固方案的提出与对比针对原节点不满足“强节点弱构件”准则的问题，文章提出了三种局部加固方案，并逐一进行有限元分析。加固的核心思路是在梁端节点区域补充传力构件，改善节点域的受力分布，使塑性损伤的发展位置从节点核心区向外转移。对比指标包括极限承载力、延性、滞回性能和耗能能力。（三）加固效果量化与最优方案识别有限元分析结果表明，三种加固方案均能提升节点的极限承载力和延性，且滞回性能与耗能能力均有所改善。其中，在梁上下翼缘分别焊接三角形钢板的加固形式综合效果最优，被识别为推荐方案。三种方案相对于原节点的极限承载力提升幅度分别约为20.29%、19.67%和22.62%，节点延性亦有所提高。结论（1）在役多层钢框架梁柱节点的抗震验算不能仅以“是否满足规范限值”作为唯一判据。当节点不满足“强节点弱构件”准则、且焊缝实际质量存在折减时，即使截面模量和节点域强度验算通过，仍存在非预期失效风险，需要从节点层次进行局部加固。（2）在梁上下翼缘焊接三角形钢板的局部加固方案，在该在役节点条件下表现出最优的综合性能，极限承载力提升约22.62%，延性和滞回耗能能力同步改善，可作为同类节点加固的优先参照形式。（3）在役节点加固的有限元分析需要合理反映焊缝绑定、螺栓接触和既有受力状态，实体单元模型能够为加固方案比选提供定量依据；但加固方案的实际适用性仍需结合现场焊缝检测结果和施工条件进行最终判定。

《海上风电钢结构腐蚀防护与监测技术综述》来源：《材料保护》中文标题：《海上风电腐蚀防护与监测技术综述》英文标题：Review of Corrosion Protection and Monitoring Technologies for Offshore Wind Power作者：刘碧燕、李栋、刘娅莉、陈洋洋、陈凯发表期刊：《材料保护》发表信息：2025年，第58卷第12期，第22—32页文章类型：综述摘要针对海上风电恶劣服役环境导致的腐蚀风险，该文系统综述了海上风电基础、塔筒、机舱及内部设备的腐蚀机理、腐蚀案例、防腐技术和腐蚀监测方法。文章分析了海洋环境中危害最大的腐蚀类型及其影响因素，梳理了钢桩基础远程监检测、浪花飞溅区腐蚀监检测、发电机结构及轴承电化学腐蚀监测、关键装备腐蚀预警管理系统等监测技术路径；在此基础上提出，应构建“防腐技术—监测技术—预测技术”相结合的创新框架，推动海上风电防腐从“被动修复”向“主动防护”转变。后续研究重点包括改进关键部位腐蚀控制技术、完善腐蚀数据库与智能诊断系统、建立全寿命周期腐蚀管理策略。English AbstractAddressing the corrosion risks posed by the harsh service environment of offshore wind power, this paper systematically reviews the corrosion mechanisms, corrosion cases, anti-corrosion technologies, and corrosion monitoring methods for offshore wind power foundations, towers, nacelles, and internal equipment. It analyzes the most hazardous corrosion types, mechanisms, and influencing factors in marine environments, and summarizes monitoring approaches including remote monitoring of steel pile foundations, corrosion monitoring in the splash zone, electrochemical corrosion monitoring of generator structures and bearings, and corrosion warning management systems for key equipment. The paper proposes an integrated framework combining anti-corrosion technology, monitoring technology, and prediction technology, promoting a shift from “passive repair” to “active protection.” Future research priorities include improving corrosion control at critical locations, developing corrosion databases and intelligent diagnosis systems, and establishing life-cycle corrosion management strategies.研究背景一、海上风电规模化发展带来的腐蚀挑战海上风电基础、塔筒及机舱长期处于高盐雾、高湿度、干湿交替和海水浸泡的复合腐蚀环境中，腐蚀不仅造成截面损失与承载力退化，还直接影响结构的设计寿命与运维安全。与陆上钢结构不同，海上风电结构的腐蚀损伤具有隐蔽性强、检测可达性差、修复窗口受海况制约等特点，一旦关键部位发生严重腐蚀，维护成本与停机损失远高于陆上工程。二、现有防腐体系与监测能力的结构性短板海上风电防腐通常采用涂层保护与阴极保护相结合的方式，但在浪花飞溅区、水下区及内部封闭空间等部位，涂层易破损、阴极保护电流分布不均，局部腐蚀风险仍然突出。与此同时，腐蚀监测多停留在定期人工检测或少量传感器抽测阶段，缺乏对腐蚀环境因子和结构腐蚀状态的连续感知能力，难以支撑“按需维护”和全寿命周期管理。三、从“被动修复”向“主动防护”转型的技术需求该综述的核心判断是：海上风电腐蚀控制不能仅依靠防腐措施的“堆叠”，而应将腐蚀机理认识、防腐技术选择、在线监测与预测模型纳入统一框架。只有实现对关键部位腐蚀状态的实时感知与寿命预测，才能在腐蚀发展到有害程度之前采取干预措施，从而将维护策略从“坏了再修”转变为“提前防控”。研究内容（一）腐蚀机理与腐蚀案例分析文章针对海上风电基础、塔筒、机舱及内部设备，梳理了海洋环境中常见且危害较大的腐蚀类型，分析了氯离子渗透、干湿交替、电偶腐蚀和微生物腐蚀等机理，并结合实际腐蚀案例说明不同部位腐蚀损伤的典型形态与成因。（二）防腐技术体系梳理文章对海上风电现有防腐技术进行了归纳，涵盖涂层防护、阴极保护、耐蚀材料选用及复合防护策略，并讨论了不同技术在不同腐蚀区带（水下区、浪花飞溅区、大气区）的适用性与局限性。（三）腐蚀监测与预测技术综述重点介绍了钢桩基础远程监检测、浪花飞溅区腐蚀监检测、海上发电机结构及轴承电化学腐蚀监测，以及关键装备的腐蚀预警管理系统。文章进一步讨论了如何利用监测数据评价阴极保护效果、评估钢桩剩余使用寿命，并支撑预测模型与维护策略的制定。（四）技术框架与发展方向在上述梳理基础上，文章提出构建海上风电防腐技术与监测、预测技术相结合的创新框架，并指出后续研究方向：改进关键部位腐蚀控制技术、完善腐蚀数据库和监测网络、发展智能诊断系统，以及推行全寿命周期腐蚀管理策略。结论（1）海上风电钢结构腐蚀控制需要覆盖“基础—塔筒—机舱—内部设备”的全系统视角，单一防腐措施难以应对复杂海洋环境下的局部腐蚀风险。（2）腐蚀监测应从离散抽测走向连续感知，将环境腐蚀因子监测与结构腐蚀状态监测相结合，为阴极保护效果评价和剩余寿命预测提供数据基础。（3）该综述提出的“防腐—监测—预测”一体化框架，为海上风电防腐从被动修复向主动防护转型提供了技术路径；完善腐蚀数据库、智能诊断与全寿命周期管理是后续工程化应用的关键环节。

《火灾后摩擦型高强螺栓连接抗滑移系数变化规律试验研究》来源：《建筑钢结构进展》（Progress in Steel Building Structures）中文标题：《火灾后摩擦型高强螺栓连接抗滑移系数变化规律试验研究》英文标题：Experimental Study on the Variation Law of Anti-slip Coefficient of Friction-Type High-Strength Bolts after Fire作者：张菊、赵东拂、刘育民、符演、熊海江发表期刊：《建筑钢结构进展》发表信息：2025年，第27卷第12期，第70—78页DOI：10.13969/j.jzgjgjz.20240703002作者单位：北京建筑大学土木与交通工程学院；北京建筑大学大型多功能振动台阵实验室；中电投工程研究检测评定中心有限公司基金项目：北京建筑大学研究生创新项目（PG2024029）摘要摩擦型高强螺栓连接是钢结构中最基本的连接形式之一，其承载力高度依赖于板件接触面的抗滑移系数。火灾高温作用后，接触面的摩擦特性是否发生退化、退化程度如何，直接关系到灾后钢结构的剩余承载力评定与修复决策。为研究火灾后摩擦型高强螺栓连接抗滑移系数的变化规律，设计由10.9级M20摩擦型高强螺栓与Q355B钢板组成的受剪试件，考察钢板表面处理方式（金属去毛刺打磨、喷砂）和加热温度（自然冷却后）对残余抗滑移系数及其折减系数的影响。试验结果表明：钢板表面处理方式显著影响火灾后连接的抗滑移系数，且这一影响随加热温度的升高而增大；相同温度条件下，喷砂表面处理的试件抗滑移系数高于金属去毛刺打磨试件；当加热温度不超过300 ℃时，高温自然冷却过程对抗滑移系数的影响较小，超过300 ℃后则表现出显著的提高作用，且对金属去毛刺打磨表面的提高幅度大于喷砂表面。基于试验数据，采用双折线模型对两类表面处理试件的抗滑移系数折减系数进行拟合，提出了相应的计算公式与拟合曲线，为火灾后摩擦型高强螺栓连接的剩余承载力评估提供了试验依据。English AbstractFriction-type high-strength bolted connections are among the most fundamental connection types in steel structures, and their load-carrying capacity depends heavily on the slip coefficient at the plate interface. After fire exposure, whether and to what extent the frictional characteristics of the contact surface degrade is directly relevant to post-fire residual capacity assessment and repair decisions. To investigate the variation law of the anti-slip coefficient of friction-type high-strength bolted connections after fire, shear specimens composed of 10.9-grade M20 friction-type high-strength bolts and Q355B steel plates were designed. The effects of steel plate surface treatment (metal deburring grinding and sandblasting) and heating temperature, followed by natural cooling, on the residual anti-slip coefficient and its reduction factor were examined. The results show that the surface treatment method significantly affects the post-fire anti-slip coefficient, and this effect becomes more pronounced as the heating temperature increases. Under the same temperature condition, specimens with sandblasted surfaces exhibit higher anti-slip coefficients than those with metal deburring grinding. When the heating temperature does not exceed 300 °C, the natural cooling process has a limited effect on the anti-slip coefficient; above 300 °C, however, a significant enhancing effect is observed, and the enhancement is greater for metal-deburring-ground surfaces than for sandblasted surfaces. Based on the test data, a bilinear model was used to fit the reduction factors of the anti-slip coefficient for both surface treatment types, and corresponding calculation formulas and fitting curves were proposed, providing an experimental basis for residual capacity assessment of friction-type high-strength bolted connections after fire.研究背景一、火灾后连接性能评估的现实需求钢结构虽然具有优异的力学性能，但其导热系数大、高温下强度与刚度衰减迅速。建筑火灾发生后，结构往往并非立即整体失效，相当一部分工程存在“灾后评估—修复—继续使用”的现实路径。在这一过程中，连接节点的残余力学性能是决定修复可行性与安全裕度的关键环节。高强螺栓摩擦型连接凭借施工便捷、受力可靠、可拆卸更换等优势，在钢框架梁柱节点、支撑连接及各类装配式钢结构中应用极为广泛。然而，现有抗火研究与灾后评估方法多聚焦于钢构件本身的高温退化，对摩擦型连接在火灾冷却后的抗滑移性能关注不足，工程实践中往往直接沿用常温设计值或进行保守折减，缺乏试验支撑。二、抗滑移系数的温度敏感性抗滑移系数并非材料的固有常数，而是与接触面的微观形貌、表面处理工艺、氧化状态及法向预紧力密切相关的界面参数。火灾高温及随后的冷却过程会改变钢板表面的氧化层结构与粗糙度，理论上可能对抗滑移系数产生双向影响：一方面，高温氧化可能生成疏松锈层而降低摩擦；另一方面，冷却过程中的氧化与相变也可能使表面硬化或粗化，从而在某些条件下提高抗滑移能力。已有研究对高温后抗滑移系数的变化方向与幅度缺乏一致结论，尤其缺乏考虑表面处理方式差异的系统试验数据，难以支撑精细化的灾后评估。三、本文的研究定位基于上述不足，张菊等以工程中最常用的Q355B钢板与10.9级M20摩擦型高强螺栓为对象，设计受剪试件，系统考察金属去毛刺打磨与喷砂两种典型表面处理方式在不同加热温度自然冷却后的抗滑移系数变化，并拟合折减系数计算公式。该研究的价值在于将“火灾后连接剩余承载力”这一模糊概念落实到可量化的界面参数上，为灾后钢结构连接的检测评定与修复设计提供了直接的试验依据。研究内容（一）试件设计与试验方案试件由10.9级M20摩擦型高强螺栓和Q355B钢板组成，以受剪方式加载。试验变量包括钢板表面处理方式（金属去毛刺打磨、喷砂）和加热温度。试件经历设定温度加热后自然冷却，再开展剪切试验，测定残余抗滑移系数。表面处理方式的选择具有明确的工程对应性：金属去毛刺打磨代表较为精细的机械加工面，喷砂则对应工程中更为常见的表面粗化处理。（二）温度对残余抗滑移系数的影响规律试验揭示了一个具有工程指导意义的阈值效应：当加热温度不超过300 ℃时，高温自然冷却过程对抗滑移系数的影响不大；超过300 ℃后，冷却过程对抗滑移系数产生显著的提高作用。这一规律表明，在火灾温度不超过300 ℃的场景下，灾后连接抗滑移性能可偏安全地参照常温取值；而当受火温度跨越300 ℃后，简单的“高温必导致性能退化”的判断并不成立，抗滑移系数反而可能因界面状态的改变而有所提高。这一发现对灾后评估中“一刀切”式的折减策略构成了修正。（三）表面处理方式的影响在相同温度条件下，喷砂表面处理试件的抗滑移系数高于金属去毛刺打磨试件，且表面处理方式的影响随加热温度的升高而增大。这意味着，在火灾后连接性能评估中，接触面的原始处理工艺不可被忽略。喷砂面在高温后仍保持相对较高的抗滑移能力，与其初始粗糙度较大、氧化后界面咬合作用仍较充分有关；而金属去毛刺打磨面在高温后的抗滑移系数虽然绝对水平较低，但其受高温冷却过程的相对提升幅度反而更大。（四）折减系数计算公式的建立基于试验数据，研究采用双折线模型对抗滑移系数的折减系数进行拟合，分别给出了金属去毛刺打磨和喷砂两种表面处理条件下折减系数的计算公式与拟合曲线。双折线模型以300 ℃为转折点，分段描述温度对抗滑移系数的差异化影响，形式简洁、便于工程查用，弥补了现行规范中缺乏火灾后摩擦型连接抗滑移系数折减规则的空白。结论（1）火灾后摩擦型高强螺栓连接的抗滑移系数并非单调退化。加热温度不超过300 ℃时自然冷却对抗滑移系数影响有限；超过300 ℃后，冷却过程对抗滑移系数表现出显著的提高作用。（2）钢板表面处理方式是影响火灾后抗滑移系数的重要因素。相同温度下喷砂表面的抗滑移系数高于金属去毛刺打磨表面；高温对金属去毛刺打磨表面的提高幅度更大。（3）基于双折线模型提出的抗滑移系数折减系数计算公式，可分别适用于金属去毛刺打磨和喷砂两种表面处理条件，为火灾后摩擦型高强螺栓连接的剩余承载力计算提供了可操作的定量工具。（4）工程建议：在火灾后钢结构连接评估中，不宜直接套用常温抗滑移系数并按统一系数折减，应根据实际受火温度区间与接触面原始处理工艺，选用相应的折减关系；对于受火温度超过300 ℃的连接，若检测确认接触面状态未发生有害氧化剥落，可适当利用抗滑移系数不降反升的有利效应，但应以现场检测和专项论证为前提。

《钢结构锈蚀损伤检测与剩余强度评估研究》来源：《工程技术研究》（Engineering and Technological Research）中文标题：《钢结构锈蚀损伤检测与剩余强度评估研究》英文标题：Research on Corrosion Damage Detection and Residual Strength Assessment of Steel Structures作者：李崇文发表期刊：《工程技术研究》发表信息：2025年第24期，第119—121页（另见转载版本第127—129页）作者单位：按期刊发表信息摘要针对服役多年的大跨度钢结构在复杂环境下的耐久性退化问题，以某会展中心屋盖工程为背景，采用超声导波无损检测技术对关键构件的锈蚀形态及空间分布进行识别与定量分析，在此基础上建立引入截面削弱与材料性能退化的有限元模型，开展剩余承载能力评估。结果表明：局部锈蚀、均匀锈蚀及点蚀对钢结构构件的刚度和强度均有显著影响，结构整体承载力较原设计降低约12.5%，安全储备系数下降14.9%；据此提出涂层防护、阴极保护与构件加固相结合的综合防护策略。研究形成了一条从“无损检测—损伤量化—有限元再分析—剩余承载力判定—防护决策”的完整技术路径，为在役大跨度钢结构的耐久性评定与维护管理提供了可参照的工程方法。English AbstractAddressing the durability degradation of long-span steel structures after years of service in complex environments, this study takes the roof structure of an exhibition center as an engineering case. Guided-wave ultrasonic non-destructive testing technology is employed to identify and quantitatively characterize the morphology and distribution of corrosion on critical members. A finite element model incorporating section thinning and material property degradation is then established for residual load-carrying capacity assessment. The results indicate that localized corrosion, uniform corrosion, and pitting corrosion all exert significant effects on the stiffness and strength of steel members. The overall load-carrying capacity is reduced by approximately 12.5% compared with the original design, and the safety reserve factor decreases by 14.9%. A comprehensive protection strategy combining coating protection, cathodic protection, and member strengthening is proposed. The study establishes a complete technical route from non-destructive detection and damage quantification to finite-element re-analysis, residual capacity determination, and protection decision-making, providing a referenceable engineering method for durability assessment and maintenance management of in-service long-span steel structures.研究背景一、在役大跨度钢结构的耐久性退化问题大跨度钢结构在会展中心、体育场馆、航站楼等公共建筑中承担着屋盖主体受力功能，其设计使用年限通常为50年。然而，在长期服役过程中，大气中的水分、氧气、氯离子及工业污染物会引发钢材的电化学腐蚀，导致构件截面削弱、刚度下降、疲劳性能劣化，甚至诱发局部屈曲或脆性断裂。与新建结构不同，在役结构的锈蚀损伤具有隐蔽性、不均匀性和渐进性：锈蚀往往从涂层缺陷处萌生，在节点、支座、积水构造等局部区域集中发展，仅凭外观巡检难以准确判断其对整体承载力的真实影响程度。如何在不损伤构件的前提下获取锈蚀的空间分布并量化其力学后果，是在役钢结构安全评定中的核心难题。二、从“定性巡检”到“定量评估”的技术需求传统的锈蚀评估方法以目视检查、测厚仪抽测和涂层状况评级为主，其局限在于：测厚获得的是离散点的截面损失，难以反映锈蚀沿构件长度方向的不均匀分布；涂层评级与承载力之间缺乏可直接换算的力学桥梁；对于隐蔽部位和高空构件，人工检测的可达性与效率均受到制约。因此，行业需要一种能够实现“大面积快速筛查—关键区域精细定量—力学性能映射”的层级化检测评估方法。超声导波技术因其传播距离远、对截面变化和缺陷敏感、可沿构件轴向进行长距离扫查，在钢结构锈蚀检测中展现出独特优势。三、本文的研究思路李崇文以某会展中心屋盖工程为对象，将超声导波无损检测与有限元再分析相结合，建立了从锈蚀形态识别到剩余承载力判定的完整链条。该研究的工程价值在于：不是停留在“检测发现锈蚀”的层面，而是将检测所得的锈蚀分布转化为有限元模型中的截面削弱与材料退化参数，进而回答“锈蚀之后结构还能承担多少荷载、安全储备还剩多少”这一工程决策最为关心的问题。研究内容（一）超声导波锈蚀检测与形态量化研究以某会展中心屋盖钢结构为工程载体，采用超声导波无损检测技术对关键构件的锈蚀形态及分布进行识别与定量分析。导波检测能够在构件轴向的一定范围内对截面损失进行快速筛查，定位锈蚀敏感区段，避免了传统抽测“以点代面”的局限。在此基础上，检测结果被整理为锈蚀类型（局部锈蚀、均匀锈蚀、点蚀）、空间位置和严重程度的量化描述，为后续有限元建模提供了输入条件。（二）考虑锈蚀损伤的有限元剩余承载力分析在检测量化的基础上，建立引入截面削弱与材料性能退化因素的有限元模型，开展剩余承载能力评估。模型不仅考虑了均匀锈蚀导致的壁厚减薄，也纳入了局部锈蚀和点蚀引起的应力集中与刚度局部退化。分析结果表明，局部锈蚀、均匀锈蚀及点蚀对构件刚度和强度均有显著影响，三者的力学后果并不等价：均匀锈蚀主要通过截面面积损失降低承载力，局部锈蚀和点蚀则更易在蚀坑边缘引发应力集中和局部屈曲，对延性和极限承载力的削弱可能超出截面损失比例。（三）剩余承载力与安全储备的量化结论评估给出了具有明确工程含义的量化指标：结构整体承载力较原设计降低约12.5%，安全储备系数下降14.9%。这一结果的意义不在于两个具体数字本身，而在于建立了一种可复制的评估范式：当在役结构被检测出一定程度的锈蚀后，可以通过“检测数据→有限元再分析→承载力折减”的路径获得结构层面的安全判定，而不是仅依据构件级别的锈蚀等级进行经验判断。安全储备系数下降幅度（14.9%）大于承载力降低幅度（12.5%），提示锈蚀对结构安全裕度的侵蚀可能比单纯的承载力损失更为显著，在维护决策中应予关注。（四）综合防护策略基于评估结果，研究提出了涂层防护、阴极保护与构件加固相结合的综合防护策略。三者构成递进关系：涂层防护用于尚未发生严重锈蚀或锈蚀已稳定处理的区域，作为日常屏障；阴极保护适用于局部环境恶劣、涂层维护困难的部位；构件加固则针对承载力已出现明确不足或安全储备偏低的关键构件。这一策略的提出，使剩余承载力评估的结果直接导向了可执行的维护行动，形成了“评估—决策—干预”的闭环。结论（1）超声导波无损检测能够对在役大跨度钢结构的锈蚀形态与分布进行有效的识别和定量描述，为剩余承载力评估提供了优于传统抽测的输入数据。（2）在有限元模型中引入截面削弱与材料性能退化后，局部锈蚀、均匀锈蚀和点蚀均对构件刚度与强度产生显著影响；该会展中心屋盖结构整体承载力较原设计降低约12.5%，安全储备系数下降14.9%。（3）安全储备系数的降幅大于承载力降幅，表明锈蚀对结构安全裕度的削弱具有放大效应，在役钢结构的耐久性评估不宜仅关注截面损失百分比。（4）提出的“超声导波检测—锈蚀量化—有限元再分析—剩余承载力判定—涂层/阴极保护/加固综合防护”技术路径，可为同类在役大跨度钢结构的耐久性评定与维护管理提供方法参考。

《重力侧力体系分离式钢胶合木混合框架抗震性能试验研究》来源：《建筑结构学报》(清华大学主办) 2023中文标题：《重力侧力体系分离式钢胶合木混合框架抗震性能试验研究》 英文标题：Experimental Study on Seismic Performance of SteelGlulam Hybrid Frames with Decoupled GravityLateral Force Resisting Systems 作者：李征，王振，何敏娟，舒展 发表期刊：《建筑结构学报》 发表信息：2023 年，第 44 卷第 12 期，第 112 页 · DOI：10.14006/j.jzjgxb.2022.0579 作者单位：同济大学土木工程学院 基金项目：国家自然科学基金项目（52078342）摘要钢胶合木混合结构能够充分发挥钢材抗侧刚度高与胶合木自重轻、低碳环保的优势。传统钢木混合框架重力构件与抗侧构件耦合受力，地震作用下木构件容易发生脆性损伤。本文研究重力侧力承载体系分离的钢胶合木混合框架，采用钢板剪力墙作为独立抗侧力体系，胶合木框架仅承担竖向重力荷载，二者之间设置可变形连接实现受力解耦。完成 2 榀 1/2 比例混合框架低周往复拟静力试验，对比普通耦合体系与分离式体系的破坏模式、滞回特性、刚度退化、耗能能力。试验表明：重力侧力分离构造可以显著降低胶合木构件地震内力，避免木构件出现剪切、劈裂脆性破坏；结构塑性损伤集中于钢板剪力墙，木框架基本保持弹性，震后仅需更换钢板剪力墙即可完成修复。基于增量动力分析开展概率地震需求评估，给出该类混合框架在不同性能水准下的层间位移角建议限值。研究成果为装配式钢木混合建筑抗震设计提供试验依据与参考。English AbstractSteelglulam hybrid structures make full use of high lateral stiffness of steel and lowweight, lowcarbon advantages of glulam. Conventional steeltimber hybrid frames couple gravitycarrying members and lateralforceresisting components, which may lead to brittle damage of timber members under earthquakes. This paper investigates steelglulam hybrid frames with decoupled gravitylateral force resisting systems. Steel plate shear walls serve as independent lateralforceresisting components, while glulam frames only resist vertical gravity loads. Deformable connections are adopted to realize mechanical decoupling between two subsystems. Lowcycle reversed quasistatic tests on two 1/2scale hybrid frame specimens were carried out. Failure modes, hysteretic responses, stiffness degradation and energydissipation capacity were compared between conventional coupled system and decoupled system. Test results show that the decoupled configuration significantly reduces seismic internal forces in glulam members and prevents brittle shearsplitting failures of timber components. Plastic damage concentrates on steel plate shear walls while glulam frames remain nearly elastic, and postearthquake repair can be realized merely by replacing steel plate shear walls. Incremental dynamic analysis and probabilistic seismic demand assessment were performed, and recommended interstory drift limits corresponding to different performance levels were proposed. This study provides experimental basis for seismic design of prefabricated steeltimber hybrid buildings.研究背景一、钢木混合建筑发展机遇双碳目标背景下，胶合木作为低碳可再生建材，在装配式建筑领域得到快速推广。纯木框架抗侧能力有限；纯钢框架碳排放相对更高。钢胶合木混合结构结合两类材料优势，是高层装配式建筑重要发展方向。但传统钢木混合框架将木构件同时承担竖向重力与水平地震作用，木材抗剪、抗劈裂能力弱，地震下容易发生不可修复的脆性开裂，制约钢木混合结构向中高层建筑推广。二、重力侧力分离结构理念为规避木构件承受过大水平地震作用，学术界提出重力侧力承载体系分离思路：将建筑竖向重力荷载、水平地震荷载交由两套独立子体系分别承担。胶合木框架只承受楼面、屋面竖向重力；钢板剪力墙、钢支撑等钢结构独立承担全部水平地震和风荷载；两套子体系之间设置可变形连接，允许二者产生相对侧向变形，切断地震作用向木构件传递路径，保护木构件不受地震损伤，实现震后可快速修复。三、现有研究不足国内对钢木混合结构大多研究构件耦合受力体系，针对重力侧力完全分离的整体框架试验研究较少，缺少对应的破坏模式、滞回性能数据，不同抗震性能水准下的层间位移角限值缺乏系统标定，难以直接指导工程设计。基于上述现状，本文开展缩尺框架拟静力试验，揭示分离式钢胶合木混合框架抗震机理，给出设计建议。研究内容（一）试件方案与加载制度设计 2 榀 1/2 比例两层钢胶合木混合框架： 试件 1（对照组）：普通耦合式钢胶合木混合框架，木梁柱同时承受竖向、水平荷载； 试件 2（试验组）：重力侧力分离式框架，胶合木框架承担竖向荷载，钢板剪力墙独立抗侧，子体系之间设置可变形连接。试验采用竖向恒定轴压加载 + 水平位移控制低周往复加载，全程记录荷载位移滞回曲线，观测构件裂缝、塑性发展，采集木构件、钢板剪力墙应变数据。（二）破坏模式与滞回性能对比对照组耦合框架：往复加载后期胶合木梁、柱出现明显劈裂、剪切脆性裂缝，木构件发生不可逆损伤，滞回环捏缩明显，后期承载力快速下降。 分离式试验组：全部塑性变形与损伤集中在钢板剪力墙，胶合木梁柱全程基本保持弹性，没有出现木材劈裂破坏；整体滞回环饱满，等效黏滞阻尼比稳定，刚度退化平缓。可变形连接能够有效释放相对侧向位移，实现重力子体系与抗侧子体系受力解耦。（三）参数分析与性能水准限值标定建立经过试验校准的有限元模型，开展大量增量动力分析 IDA，进行概率地震需求分析。统计不同地震强度下结构损伤状态，划分立即居住、生命安全、防止倒塌三档抗震性能水准，给出对应层间位移角建议限值：立即居住 0.2%、生命安全 0.7%、防止倒塌 2.6%。（四）关键构造设计要点讨论可变形连接刚度取值至关重要：连接刚度过大，无法实现解耦，地震内力依旧传递给木构件；连接刚度过小，竖向传递能力不足，会影响重力荷载传递。同时钢板剪力墙需要设置边界框架，避免局部过早撕裂；胶合木构件需要控制螺栓开孔，减少应力集中。结论（1）重力侧力承载分离式钢胶合木混合框架可实现损伤可控：地震塑性损伤集中于可更换钢板剪力墙，胶合木构件基本维持弹性，规避木材脆性劈裂破坏，具备震后快速修复的韧性建筑特征。 （2）传统耦合钢木混合框架地震下木构件容易发生不可修复的脆性损伤，滞回耗能能力较差；分离式体系滞回性能更稳定。（3）基于概率地震需求分析，给出该类混合框架三档性能水准对应的层间位移角建议限值，可供工程参考。 （4）可变形连接是实现两套子体系受力解耦的核心，连接刚度需要兼顾侧向变形释放与竖向荷载传递双重需求。（5）后续研究建议进一步开展足尺构件试验，研究不同类型可变形连接、不同抗侧构件（屈曲约束支撑）对整体体系性能的影响，完善配套设计条文。

《大跨度钢屋面及光伏一体化系统抗强台风关键技术研究》来源：《钢结构（中英文）》中文标题：《大跨度钢屋面及光伏一体化系统抗强台风关键技术研究》 英文标题：Research on Key Techniques for LongSpan Steel Roofs and Rooftop PV Systems Against Strong Typhoons 作者：徐康，王元清，辛志勇，周猛，钟启鸿，李威 发表期刊：《钢结构（中英文）》(STEEL CONSTRUCTION (Chinese & English)) 发表信息：2025 年第 40 卷第 10 期，第 2233 页 · DOI：10.13206/j.gjgS25091801 作者单位：清华大学土木工程系；中建西南勘察设计研究院有限公司 基金项目：国家重点研发计划子课题（2022YFC3800804）摘要在厂房、会展中心等大跨度钢结构屋面上铺设光伏组件，实现钢屋面光伏一体化，是建筑实现光伏发电、降低建筑碳排放的重要路径。我国东南沿海台风多发，强台风带来的强负压风吸力经常造成屋面围护系统撕裂、光伏板整体掀翻脱落，带来严重安全事故与经济损失。本文针对大跨度钢屋面光伏一体化系统开展风洞试验、构件静力试验与整体有限元数值模拟，研究光伏组件对屋面风荷载分布的干扰效应，分析支座夹具、檩条、屋面压型钢板的破坏失效模式，研究夹具夹紧力、檩条截面选型、光伏排布方式、抗风加固措施对系统抗台风能力的影响。研究发现：光伏板会改变屋面气流场，局部区域风吸力显著放大；夹具滑移、压型钢板撕裂是一体化系统最主要失效模式。提出夹具扭矩控制、檩条加强、光伏板排布优化、增设抗风压条成套抗台风技术措施。研究成果可为沿海台风区钢屋面光伏一体化工程设计提供参考。English AbstractIntegrating photovoltaic(PV) modules on longspan steel roofs is an important way to realize power generation and reduce building carbon emission. In southeast coastal China frequently hit by typhoons, strong negativepressure suction under typhoon often causes tearing of roof enclosure systems and overall overturning of PV panels, resulting in severe safety accidents and economic losses. Wind tunnel tests, component static tests and overall finiteelement numerical simulations were carried out for longspan steelroofPV integrated systems. The interference effect of PV panels on roof windload distribution was studied, and failure modes of clamps, purlins and profiled steel sheets were analyzed. Influences of clamp pretightening force, purlin section selection, PV layout and antityphoon reinforcement measures on windresistance performance were investigated. The results indicate that PV panels alter roof airflow field and amplify local wind suction. Clamp slippage and profiledsteelsheet tearing are dominant failure modes of integrated systems. A set of antityphoon technical countermeasures including torque control for clamps, purlin reinforcement, layout optimization of PV panels and additional windresistant pressure strips were proposed. The findings provide reference for design of steelroofPV integrated projects in typhoonprone coastal regions.研究背景一、钢屋面光伏一体化应用趋势“双碳” 战略推动建筑光伏快速发展，大跨度钢结构厂房、会展场馆屋面面积大，非常适合布置光伏组件。钢屋面光伏一体化系统，不需要额外设置混凝土基座，直接使用金属夹具把光伏支架固定在压型钢板屋面上，建设速度快，经济性好，近几年应用规模爆发式增长。二、沿海台风地区突出工程痛点我国东南沿海每年多次遭遇强台风。工程事故调研表明：台风作用下，钢屋面光伏系统破坏不是光伏板自身破坏居多，更多是夹具滑移、压型钢板被撕裂，造成成片光伏组件被整体掀飞，坠落物对地面人员设备构成重大安全威胁。光伏板的存在改变屋面表面气流，会改变屋面风吸力大小与分布；很多工程直接照搬内陆无风台风地区做法，没有考虑光伏带来风荷载放大效应，围护构件、夹具选型不足，存在巨大安全隐患。三、现有研究的短板现有风荷载规范主要针对裸屋面，对铺设光伏组件之后屋面风荷载干扰效应研究尚不充分；对夹具压型钢板连接节点抗风揭性能、系统失效演化机理缺少系统试验，缺少成套可落地的抗台风构造措施，工程设计主要依靠经验。因此开展大跨度钢屋面光伏一体化系统抗强台风关键技术研究，具有显著工程价值。研究内容（一）屋面风洞试验研究开展缩尺屋面风洞测压试验，分别测试裸屋面、不同排布方案光伏屋面的风压分布，对比分析光伏组件对屋面局部风吸力放大效应。试验结果：屋面边角、檐口区域本身风吸力最大；布置光伏板之后，光伏板与屋面之间形成气流通道，檐角、屋面边缘位置局部风吸力进一步放大，该部位是抗风设计关键危险区。（二）连接节点抗风揭静力试验开展夹具压型钢板连接节点抗风揭静力试验，变量包括夹具扭矩、夹具型号、压型钢板基板厚度。主要失效模式分为两类：①夹具预紧扭矩不足，发生夹具滑移脱出；②扭矩足够情况下，压型钢板波峰位置被撕裂破坏。夹具扭矩过小发生滑移；扭矩过大又会造成压型钢板局部压溃损伤，存在合理扭矩控制区间。（三）整体系统有限元参数分析建立包含压型钢板、檩条、夹具、光伏支架的精细化整体有限元模型，模拟风吸力逐级增大下的失效全过程。参数变量：檩条截面规格、压型钢板厚度、光伏板排布间距、是否增设抗风压条。分析表明：屋面边缘区域檩条受力远大于中部屋面；仅加厚压型钢板效果有限，必须同步加强檩条，并且对边角区域增设抗风压条约束光伏支架。（四）成套抗台风工程技术措施总结1）风荷载取值：屋面檐口、转角边角区域，需要考虑光伏板引起的风吸力放大系数，不可直接套用裸屋面风压； 2）夹具施工：严格控制夹具螺栓扭矩，扭矩过小易滑移，过大压溃钢板，给出推荐扭矩区间，现场采用扭矩扳手管控； 3）构件选型：屋面边角危险区域，提高压型钢板基板厚度，加密或者加大檩条截面； 4）光伏排布：屋面檐口周边预留无风光伏的边缘带，不在风压最大的边角满铺光伏组件； 5）构造加强：屋面边角部位增设抗风压条，把光伏支架压紧在屋面板上，阻止夹具滑移。结论（1）光伏组件会改变大跨度钢屋面气流场，屋面檐口、转角边角局部风吸力出现放大，该区域是钢屋面光伏一体化系统抗台风的薄弱部位。 （2）一体化系统主要失效模式：夹具滑移脱出、压型钢板波峰撕裂，其次才是檩条弯曲破坏；单纯加厚屋面板不能完全解决抗风揭问题，需要夹具、屋面板、檩条协同加强。 （3）夹具螺栓预紧扭矩存在合理区间，扭矩不足发生滑移，扭矩过高造成压型钢板局部压溃，现场施工需要扭矩扳手进行质量管控。 （4）提出包括风荷载放大取值、夹具扭矩控制、构件选型优化、光伏排布、增设抗风压条的成套抗台风技术，可供台风多发沿海地区钢屋面光伏一体化工程设计、施工参考。 （5）后续建议进一步开展足尺系统风揭循环加载试验，研究反复风荷载下夹具扭矩松弛规律，完善相关行业技术规程。

《激光重熔改性处理对 Q355 焊接接头高周疲劳性能影响研究》来源：《华南理工大学学报 (自然科学版)》中文标题：《激光重熔改性处理对 Q355 焊接接头高周疲劳性能影响研究》作者：康澜，刘浩宇，周梓豪发表期刊：《华南理工大学学报 (自然科学版)》发表信息：2025 年第 6 期，第 94‑102 页作者单位：华南理工大学土木与交通学院、华南理工大学金属材料先进加工国家重点实验室基金项目：广东省基础与应用基础研究基金（2023A010113124）摘要焊接接头焊趾部位几何缺口、组织不均匀，是钢结构疲劳破坏最常萌生裂纹的位置，直接影响吊车梁、钢桥、大跨度屋盖等循环荷载下钢结构的服役寿命。传统打磨、TIG 熔修工艺改善疲劳性能的提升效果有限，且人工操作质量离散性大。本文针对工程广泛使用的 Q355B 钢对接焊接接头，开展激光重熔改性处理工艺试验，对比原始焊态接头与激光重熔处理接头的高周疲劳力学行为；开展拉伸试验、高周疲劳加载试验，结合扫描电镜 SEM 断口观测，拟合得到两类接头 S‑N 疲劳曲线；分析激光重熔改善疲劳性能内在机理。试验结果表明：激光重熔可消除焊趾尖锐缺口，改变疲劳裂纹萌生位置，接头疲劳寿命提升幅度 260%‑470%；焊态接头裂纹大多起源于焊趾表面缺口；激光重熔后裂纹转移至重熔区边缘。同时对比国内外钢结构规范疲劳设计曲线，指出激光重熔改性后的接头疲劳等级可提升 2 级以上。研究可为承受反复动荷载钢结构焊接接头抗疲劳强化工艺提供试验依据。English AbstractWeld toe geometrical notches and microstructure inhomogeneity of welded joints are the most frequent crack initiation sites for steel structures under cyclic loads, which directly govern the service life of crane girders, steel bridges and long‑span roof structures. Conventional grinding and TIG dressing have limited improvement on fatigue performance, and manual workmanship brings large dispersion. In this paper, laser remelting modification treatment is carried out on Q355B butt welded joints widely used in engineering. High‑cycle fatigue tests, tensile tests and SEM fracture observation are performed for both as‑welded and laser‑remelted specimens, and S‑N curves are fitted. The internal mechanism of fatigue improvement by laser remelting is revealed. Test results show that laser remelting eliminates sharp notches at weld toe and changes crack initiation location, fatigue life increases by 260%‑470%. Cracks of as‑welded specimens mostly initiate from weld‑toe notches, while cracks transfer to remelting‑zone edge after laser remelting. Compared with standard fatigue curves, laser‑remelted joints achieve more than two fatigue class promotion. This study provides test support for anti‑fatigue strengthening technology of welded joints under cyclic dynamic load.研究背景一、钢结构焊接接头疲劳工程痛点吊车梁、公路钢桥、大跨度会展屋盖、立体车库等钢结构长期承受循环动荷载，疲劳开裂是主要失效模式之一。大量工程失效案例表明，绝大多数疲劳裂纹起始于焊接接头焊趾位置。根源在于焊趾存在应力集中缺口，同时焊接热循环带来金相组织变化、残余拉应力，多重因素耦合，大大降低接头疲劳寿命。二、现有焊后改善工艺局限性工程现有改善焊趾疲劳的手段主要有机械打磨、TIG 熔修、超声波冲击处理。机械打磨人工操作，打磨深浅、圆弧过渡质量因人而异，质量不稳定；TIG 熔修依靠钨极氩弧焊重新熔合焊趾，热输入偏大，会带来新的残余应力；超声波冲击设备现场施工效率有限，大面积工程推广成本较高。因此行业需要新的自动化、质量稳定性高的焊趾改性工艺。三、激光重熔工艺发展现状激光重熔属于表面改性技术，采用高能激光束扫描焊趾局部区域，使表层金属快速熔化再快速凝固，不添加填充金属。可以把尖锐焊趾缺口熔化成平滑圆弧，同时快速冷却改变表层微观组织。目前该工艺在机械零部件领域研究较多，但面向建筑钢结构 Q355 系列钢材焊接接头的高周疲劳系统试验数据较少，缺少与国内钢结构设计规范对接，制约该工艺在建筑钢结构工程落地应用。基于此开展本次系统试验研究。研究内容（一）试件制备与试验方案制作 Q355B 钢板对接焊接试件，分为两组对照组：A 组：原始焊态对接接头，不做任何后处理；B 组：焊后采用激光重熔对焊趾两侧进行扫描改性处理；控制激光功率、扫描速度、光斑尺寸等工艺参数。试验项目包含：母材与接头静力拉伸试验；高周疲劳试验（应力比 R=0.1）；扫描电镜 SEM 断口形貌观测，识别裂纹源位置。（二）静力与疲劳试验结果分析静力拉伸：激光重熔处理对接接头静力抗拉强度、屈服强度与原始焊态接头无显著差异，说明该工艺不降低接头静载强度。高周疲劳性能：同等应力幅条件下，激光重熔试件疲劳寿命相比原始焊态提升 260%‑470%。拟合得到两组试件 S‑N 曲线，对比 GB 50017‑2017 钢结构设计标准疲劳分类，原始焊态接头对应 Z3 类；激光重熔处理后接头疲劳等级提升至 Z1 类，提升 2 个疲劳等级。（三）断口微观失效机理分析原始焊态试件：疲劳裂纹全部起始于焊趾表面缺口位置，焊趾应力集中是主导诱因，断口可以看到典型棘轮状疲劳源区。激光重熔试件：尖锐焊趾缺口被熔化消除；疲劳裂纹不再起源于原焊趾，多数起源于激光重熔区域边缘位置。快速熔融‑凝固带来晶粒细化，改善表层组织，但重熔区与母材交界位置仍存在应力梯度，成为新的薄弱位置。（四）工艺影响因素和工程应用边界讨论参数分析表明：激光功率过低，无法充分熔合焊趾缺口，改善效果有限；功率过高会造成局部过烧、产生表面微缺陷，反而损害疲劳性能。因此需要匹配合理功率与扫描速度。同时指出工艺适用边界：激光重熔改善高周疲劳（高应力循环次数）效果突出；对于低周大应变地震往复荷载场景，提升效果有限，不可盲目套用。现场工程使用前需要小试样工艺评定，确定最优工艺窗口。结论（1）Q355B 对接焊接接头，激光重熔表面改性不会降低接头静力抗拉、屈服性能，可显著提升高周疲劳寿命，同等应力幅条件疲劳寿命提升 260%‑470%。（2）原始焊态接头疲劳裂纹萌生位置集中在焊趾缺口；激光重熔消除焊趾尖锐缺口，裂纹源转移至重熔区边界，接头疲劳等级较原始焊态提升 2 级以上。（3）激光重熔工艺参数窗口较窄，功率过低达不到改性效果，功率过高会引入新表面缺陷；实际工程应用前必须开展工艺评定，确定合理激光功率、扫描速度参数。（4）该工艺更适合吊车梁、钢桥等以高周疲劳控制的构件；针对地震作用主导的低周往复受力节点，疲劳改善增益有限，不宜作为主要抗震强化手段。可为建筑钢结构焊接接头抗疲劳提升提供新的技术路径。

《大跨度全螺栓装配式 H 型钢桁架屋盖容差配合与锁定内力控制技术研究》来源：《建筑结构》中文标题：《大跨度全螺栓装配式 H 型钢桁架屋盖容差配合与锁定内力控制技术研究》作者：张晋勋，段先军，李传浩，张爱林，刘学春发表期刊：《建筑结构》发表信息：2025 年第 16 期，第 89‑96 页作者单位：北京工业大学高耸与大跨度预应力钢结构北京市工程技术研究中心、北京城建集团有限责任公司基金项目：北京市重点研发计划项目（Z221100005622003）摘要全螺栓装配式 H 型钢桁架屋盖可以大量消除现场焊接作业，提升大跨度钢结构建造效率与施工质量，但工厂加工偏差、拼装累积误差、临时支撑卸载等因素会在结构内部产生锁定内力，若锁定内力超出构件设计允许范围，将造成杆件附加应力超限、安装螺栓穿孔困难、最终位形偏离设计目标等工程难题。本文以某航站楼大跨度全螺栓 H 型钢桁架屋盖工程为研究载体，阐述容差配合设计、施工全过程稳定性验算、预变形设置、临时支撑优化布置、分级卸载成套技术。采用有限元模拟对不同加工偏差、拼装误差工况下的锁定内力开展参数分析，揭示加工制造、拼装顺序、卸载方案对锁定内力的影响规律。工程实测表明，采用容差配合与锁定内力综合控制技术，可将桁架锁定内力控制在 ±50 MPa 以内，高强螺栓一次穿孔合格率达到 100%，屋盖最终位形偏差控制在 10 mm 以内。研究成果可为同类全螺栓大跨度装配式桁架工程的深化设计、工厂制造与现场安装提供完整技术参考。English AbstractThe fully‑bolted prefabricated H‑section steel truss roof can largely eliminate on‑site welding operations and improve the construction efficiency and quality of long‑span steel structures. However, manufacturing deviations, cumulative assembly errors and temporary support unloading will produce locking internal forces inside the structure. Excessive locking internal force may lead to additional over‑stress of members, difficulty in bolt penetration and final geometry deviation from design targets. Taking a terminal building long‑span fully‑bolted H‑truss roof project as carrier, this paper presents complete technologies including tolerance coordination design, whole‑process construction stability check, pre‑camber setting, temporary support layout optimization and staged unloading. Parametric finite‑element analyses are carried out to reveal the influence of fabrication tolerance, assembly sequence and unloading scheme on locking internal force. Field measurement demonstrates that the locking internal force can be controlled within ±50 MPa, one‑time penetration qualification rate of high‑strength bolts reaches 100%, and roof geometric deviation is limited within 10 mm. The research provides comprehensive technical references for detailed design, fabrication and erection of similar fully‑bolted long‑span prefabricated truss projects.研究背景一、全螺栓装配式大跨度桁架的发展优势传统大跨度钢桁架屋盖普遍采用现场高空焊接，焊接质量受天气、焊工水平影响波动大，高空作业安全风险高，施工周期长。全螺栓装配式 H 型钢桁架，把绝大部分焊接工序转移至工厂内完成，现场仅依靠高强螺栓完成拼接，契合建筑工业化、绿色建造发展方向，近年来在航站楼、会展中心、高铁站房等大型公共建筑中逐步推广应用。二、工程实践暴露的两大核心难题拼装容差问题：构件出厂存在制造尺寸偏差，多榀桁架依次拼装后误差不断累积，出现螺栓孔错位，现场扩孔处理会削弱节点受力性能，拖慢施工进度。锁定内力问题：拼装阶段临时支撑约束、构件强迫就位、后期支撑卸载，会在桁架杆件内部形成 “锁定内力”，该部分内力不会随支撑拆除自动消失，会叠加到结构使用阶段荷载效应中。很多项目设计阶段未考虑锁定内力，仅按照理想几何模型进行计算，导致部分杆件实际应力远超设计值，埋下安全隐患。三、现有研究的不足目前国内研究多集中于桁架极限承载力、整体稳定分析；针对制造‑拼装‑卸载全流程下锁定内力生成机理、容差配合体系的系统性研究较少，缺少可供设计人员直接采用的控制指标与成套实施流程。部分工程依靠施工经验处理误差，缺少量化分析手段。在此背景下，结合实际航站楼工程开展容差配合与锁定内力控制研究，具备较强工程实用价值。研究内容（一）锁定内力形成机理分析锁定内力来源于三类效应：①工厂构件几何制造偏差，强迫螺栓就位带来的强迫装配应力；②临时支撑不均匀沉降、支点标高偏差带来的附加内力；③卸载过程中体系转换，支撑反力逐步释放，构件发生内力重分布而留存的残余应力。当多重效应叠加，锁定内力会与恒活荷载、风、地震效应组合，若不加以控制，会造成杆件应力超限。本文建立仿真模型，分别单独模拟制造偏差、拼装强迫就位、分级卸载，区分每一类因素对锁定内力的贡献占比。（二）容差配合设计体系构建构件工厂制造阶段：区分关键杆件、一般杆件，差异化设置尺寸允许偏差，关键拼接接口提高加工精度；预留螺栓孔、长圆孔组合的容差构造，不允许现场随意火焰扩孔。深化设计阶段：开展预变形（预起拱）计算，综合考虑恒载、活载、锁定内力预估值，给出构件出厂预起拱数值。现场拼装：制定拼装顺序，优先主桁架再次桁架，设置中间调节单元，用于消化累积拼装误差，避免误差全部累积至端部跨。（三）临时支撑布置与分级卸载方案参数分析通过有限元模型开展参数分析，变量包含：支撑布置密度、支撑支点标高误差、卸载分级步数、每级位移释放量。考察不同工况下：杆件最大锁定内力、桁架竖向变形、屈曲安全因子。分析得到主要规律：支撑布置过疏，局部支点反力过大，卸载后残余锁定内力显著增大；卸载分级过少、单次释放位移过大，会造成内力剧烈重分布，锁定内力幅值明显上升；设置足够分级步数，能够显著降低残余锁定内力水平。（四）工程应用与实测验证依托航站楼屋盖实际工程，落实上述成套技术：工厂严格执行分级制造公差，关键接口重点检验；深化阶段完成预起拱与容差单元设置；现场按照优化方案布置临时支撑，采用多步分级卸载；在典型桁架杆件布设应力应变传感器，全过程监测拼装、卸载、成型后杆件应力；三维激光扫描获取屋盖成型位形。实测结果：桁架杆件锁定内力整体控制在‑46 MPa~+42 MPa，满足 ±50 MPa 控制目标；115 万套高强螺栓一次穿孔合格率 100%；屋盖成型后位形最大偏差 9.2 mm，满足验收指标。同时施工过程最低屈曲安全因子大于 10，施工阶段整体稳定性得到保障。结论（1）全螺栓装配式大跨度 H 型钢桁架屋盖，制造偏差、强迫就位拼装、临时支撑卸载，三者共同产生锁定内力，该部分残余应力会叠加至使用阶段荷载效应，设计阶段不可忽略。（2）建立 “工厂分级公差控制‑深化预变形与容差单元‑优化支撑布置‑分级缓慢卸载” 成套技术路径，可有效抑制锁定内力幅值。（3）对于此类全螺栓装配式桁架，不建议依靠现场火焰扩孔来消化拼装误差，应当依靠前期容差配合构造消化累积偏差，保障节点原设计受力性能。（4）工程实践证明，采用本文控制方案，可实现锁定内力控制在 ±50 MPa 以内，螺栓一次穿孔合格率 100%，屋盖位形偏差控制在 10 mm 以内。可为国内同类全螺栓大跨度装配式屋盖项目提供参考。

冷弯薄壁型钢‑稻草板复合墙体热‑力耦合工作性能研究作者：周锋，李泉，王静峰，丁兆东期刊：土木工程学报            冷弯薄壁型钢建筑大力推广装配式与低碳围护体系，稻草板属于生物质低碳板材，用作墙体覆面板兼具保温与围护功能。为明确温度‑荷载共同作用下复合墙体力学行为，开展不同温度环境下墙体竖向承载力试验，分析稻草板的保温隔热贡献，考察高温环境对墙体承载力、破坏模式的影响。试验显示：常温下稻草板可以参与墙体协同受力；升温环境下板材刚度下降，墙体极限承载力发生衰减；合理设置空腔隔热层可以缓解高温带来的力学性能退化，为低碳冷弯薄壁型钢围护墙体应用提供试验支撑。AbstractCold‑formed thin‑walled steel structures promote low‑carbon prefabricated enclosure systems. Straw board is a bio‑based low‑carbon panel serving both thermal insulation and enclosure functions. To understand thermo‑mechanical coupling performance, vertical bearing capacity tests are carried out under different temperature conditions. The thermal insulation contribution of straw boards and high‑temperature influence on bearing capacity and failure mode are investigated. Straw boards participate in composite action at ambient temperature. Stiffness and ultimate capacity degrade under elevated temperature. Reasonable cavity insulation mitigates performance deterioration. The study provides test support for low‑carbon cold‑formed steel enclosure walls.一、研究背景冷弯薄壁型钢住宅追求低碳建材，稻草板固碳效果好，替代传统水泥板材可以降低建筑碳排放。围护墙体同时承受竖向荷载，还会经受夏季高温暴晒；温度升高会改变生物质板材力学性能，进而影响整个墙体受力。目前多数研究只做常温力学试验，缺少热‑力耦合下墙体的性能数据，制约稻草板大规模工程使用。二、研究内容（一）试件设计设计多组冷弯型钢‑稻草板复合墙体试件，设置有无空腔隔热层两组对照，分别在常温、40℃、60℃环境下进行竖向加载试验。（二）试验现象与承载力对比常温工况下稻草板可以和钢龙骨协同工作；随着环境温度升高，稻草板出现软化，墙体极限承载力逐步下降；增设空腔隔热构造，能够减少高温向板材传递，承载力衰减幅度明显降低。（三）热工‑力学协同分析同步测试墙体传热系数，验证稻草板优秀保温能力；建立简化计算思路，评估温度对墙体竖向承载力的折减。三、主要结论与工程建议稻草板可以作为冷弯薄壁型钢墙体的受力覆面材料，但高温环境会造成墙体承载力衰减。在夏季暴晒严重地区，建议增设墙体空腔隔热层，降低高温对生物质板材力学性能的不利影响。工程设计中应当考虑环境温度带来的承载力折减，不宜完全照搬常温试验结果。

《耐候钢桥梁焊缝区腐蚀疲劳性能试验研究》作者：周建庭，杨俊，张洪，范亮期刊：中国公路学报摘要耐候钢桥梁可以免除后期涂装维护，降低全生命周期成本，但焊接接头位置容易出现局部腐蚀，进而诱发疲劳开裂。本文针对桥梁常用 Q350NQ 耐候钢焊接接头，开展加速腐蚀环境下疲劳加载试验，观测焊缝区腐蚀形貌、裂纹萌生位置，得到腐蚀损伤后的 S‑N 疲劳曲线。结果表明：焊缝热影响区是腐蚀疲劳薄弱部位；腐蚀时间增加会显著降低接头疲劳寿命；打磨焊缝、改善焊缝成型质量可以有效延缓腐蚀疲劳裂纹产生。研究成果可为无涂装耐候钢钢桥的细节构造和养护评估提供依据。AbsraWeathering steel bridges can omit painting maintenance and reduce whole‑life‑cycle cost, yet local corrosion at welded joints may induce fatigue cracking. Accelerated‑corrosion fatigue tests are conducted on Q350NQ weathering‑steel welded joints for bridges. Corrosion morphology and crack initiation position are observed, and S‑N fatigue curves after corrosion damage are obtained. Results reveal that the heat‑affected zone of welds is the weak zone for corrosion‑fatigue performance. Corrosion duration significantly reduces joint fatigue life. Weld grinding and better weld forming can delay crack initiation. The findings support detail design and maintenance assessment for unpainted weathering‑steel bridges.一、研究背景耐候钢依靠自身锈层保护基体，在公路钢桥中应用逐年增多，适合维护条件差的野外桥梁。焊缝及热影响区金相组织不均匀，锈层难以致密连续，成为腐蚀疲劳破坏高发位置。现有规范缺少腐蚀环境下耐候钢焊缝疲劳寿命的量化数据，直接套用普通钢材疲劳曲线偏不安全。二、研究内容（一）试件制备与加速腐蚀‑疲劳耦合试验加工对接焊缝、角焊缝两类耐候钢接头，采用盐雾加速模拟自然大气腐蚀，之后开展疲劳循环加载，记录裂纹萌生寿命与断裂破坏形态。（二）破坏特征分析大部分疲劳裂纹起源于焊缝热影响区表面腐蚀凹坑；腐蚀时长越大，表面蚀坑越深，裂纹萌生周期大幅缩短。（三）改善措施对比对比原始焊缝、简单打磨焊缝两种工艺，打磨处理能够消除焊缝表面缺口与蚀坑，疲劳寿命提升约 25%~40%。三、主要结论与工程建议耐候钢桥梁焊缝热影响区是腐蚀疲劳的关键薄弱区域，不能只关注母材耐候性能。多雨、盐雾沿海环境，建议对关键受力焊缝做打磨处理，改善表面成型质量。既有耐候钢桥梁检测时，重点排查焊缝热影响区蚀坑，蚀坑深度超过限值应及时采取加固处置