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我国碳排放总量高居世界首位，建筑领域碳排放量巨大，需要积极转型升级，促进其绿色低碳发展。钢结构作为典型的绿色环保型建筑，双碳背景下得到土木工程领域的持续关注。系统总结了目前钢结构碳排放的研究进展，指出了目前研究中存在的问题及后续重点研究方向。结果表明：钢结构物化阶段和消纳阶段的碳排放是研究重点，碳减排措施研究应从全生命周期角度综合考虑。应进一步推进钢结构碳排放相关核算工作和研究，完善相关评价体系和减碳排措施，以助力建筑行业双碳目标的实现。
发达国家钢结构普遍使用热轧型材，我国钢结构普遍采用钢板制作，其制造过程包括钢板下料、组焊、表面清理及涂装等主要工序，因此我国钢结构制造过程碳排放具有独特性。系统研究了钢结构制造全过程碳排放的来源和产生机理，分别基于制造工序和投入产出法，对制造全过程的碳排放进行了详细核算分析，结果表明：不考虑废钢循环时，制造全过程碳排放为2 606.90～2 616.82kg;考虑废钢循环时，制造全过程碳排放为1 369.30～1 379.22kg。根据实际案例分析，给出了钢结构制造全过程碳排放参考值及碳减排措施。
近年来，低碳理念逐步深入建筑行业，因此如何实现建筑节能减碳成为亟待解决的问题。规划设计阶段作为建筑全寿命期的起点，对建筑的碳排放起到了至关重要的作用。基于定量分析法和经验分析法，分别研究了建筑物结构形式、建筑形体、结构体系及结构低碳设计对碳排放的影响。结果显示：选用钢结构形式、设计规则的建筑形体、合理抗侧力体系设计等均可有效降低建筑碳排放。
建筑行业作为传统的能源消耗行业，在低碳背景下，如何采取措施实现节能减碳已经成为亟待解决的问题。自建筑设计阶段引入低碳理念，可有效降低建筑全寿命期的碳排放。基于等比例增长模型及恒值模型，分别对结构设计工作年限、耐久性设计年限及适变性设计对建筑服役碳排放的影响进行了研究。结果显示，对建筑服役碳排放影响由大到小依次为：适变性设计、耐久性设计年限、设计工作年限，且随着建筑服役时间的增长，进行高耐久高工作年限设计的建筑较普通建筑碳排放量较低。
竹材具有顺纹强度高的力学特点、天然固碳的生态优势和坚韧气节的文化属性，已逐渐成为景观建筑的重要建筑材料。近年来，圆竹结构力学性能、节点设计的相关研究较为深入，但其碳排放方面的研究较少涉及。为探究圆竹结构景观建筑的全生命周期碳排放及其减排效果，以2021年扬州世界园艺博览会国际竹藤组织馆“鱼乐竹馆”为研究对象，提出圆竹建材碳排放因子计算方法，并依照《建筑碳排放计算标准》(GB/T 51366—2019),对该馆进行了全生命周期碳排放计算，分析圆竹固碳特性对圆竹建筑全生命周期碳排放的减排效果的影响。结果表明，“鱼乐竹馆”的全生命周期碳排放量为37 362.96kgCO_2e,其中建材生产阶段碳排放在全生命周期中的占比较高，为66.70%。由于竹材的固碳特性，建材生产阶段的总碳排放量为负值，为-32 000.15kgCO_2e,实现了负碳设计。与未考虑竹材固碳相比，圆竹结构景观建筑在建材生产阶段减碳效果最为明显，该阶段碳排放量降低了约228.40%,在建筑全生命周期碳排放量中降低了约152.35%。运行阶段的电力消耗产生的碳排放量在圆竹结构景观建筑全生命周期碳排放量中占比24.63%,如果采用太阳能、风能等清洁能源，可实现碳排放量的进一步降低。
深港科创中心由1栋高199.5m超高层办公和5层商业裙房组成。基于最优原则，从整体结构到构件层面进行了一系列选型和研究以确定结构方案，对基础、裙房结构、塔楼四角外伸结构进行了选型，对塔楼斜柱相关范围受力、节点及上部楼层外框柱内收等进行了专项分析，并有针对性地采取了加强措施。结果表明结构具有良好刚度与强度，满足规范各项指标要求，结构安全、经济、合理。
北京市轨道交通19号线一期新宫车辆段的联合检修库及小汽车库大底盘采用框架结构，上盖12栋装配整体式高层住宅采用剪力墙结构，因联合检修库建筑及工艺功能要求，致使住宅剪力墙不能落地，综合考虑经济性与适用性，在小汽车库顶板和住宅首层楼板之间设置层高为2.1m的隔震层。针对大底盘多塔楼层间隔震超限结构的特点，采用YJK、ETABS、SAUSG软件建立整体结构计算模型，从隔震支座验算、嵌固刚度比、结构整体指标、构件损伤情况等方面，对结构进行了多遇地震、设防地震、罕遇地震弹性分析及罕遇地震弹塑性分析。结果表明，隔震支座各项指标、结构整体指标均满足相关规范要求；隔震层、框架结构大底盘和上盖剪力墙结构住宅均能满足预期的性能目标。
前海时代广场是由两栋超高层建筑及裙房组成的大底盘双塔高位连体结构，北塔采用矩形钢管混凝土柱+钢梁+立面斜撑+柱间斜撑+钢筋混凝土核心筒结构体系，南塔沿高度采用三种不同的结构体系，从下到上依次为带端柱剪力墙结构、钢管混凝土柱框架-核心筒结构、钢管柱框架-核心筒结构。针对北塔楼立面斜撑、南塔楼结构体系沿竖向变换、大跨度高位连体、节点设计等重难点问题，采用YJK、MIDAS Gen等软件，从对整体结构的影响、杆件的受力与变形、楼板应力与损伤、连接节点应力等方面，对结构进行了小震、中震、大震分析及专项分析，结果表明，结构整体指标满足相关规范求，各杆件达到了预期的性能目标。根据各阶段分析结果采取了相应设计措施，所得初步结论可供类似工程参考。
京沈客专在北京朝阳站段(里程DK16+700～DK16+800)封闭式声屏障采用带混凝土壳板的复杂拱形钢框架结构，通过合理的地上结构方案和桩基基础方案，在避让既有电缆管沟的条件下实现大跨度封闭式声屏障的功能要求。设计时对混凝土壳的模拟方式进行了详细研究，确定完全壳板刚度和折减壳板刚度包络设计的原则。对整体结构开展了稳定性分析和抗连续倒塌分析，确保结构具备足够的安全冗余度。针对声屏障的使用环境，分别从振动速度响应和构件疲劳应力方面评估了列车振动对声屏障结构的影响。针对超长混凝土壳板进行了温度工况专项分析，通过应用抗拔不抗剪栓钉有效控制了温度工况下的混凝土开裂问题。通过多项专项分析和设计措施，确保了声屏障结构设计的安全性和合理性。
某项目由平面呈矩形的两栋塔楼和L形连廊组成。两栋塔楼均采用钢框架-支撑结构，L形连廊采用由塔楼和三根斜柱共同支承的多榀跨层桁架结构，形成带复杂连廊的整体结构。根据项目特点，详细介绍了连廊的结构构成，采用抗震性能化设计方法，确定了结构抗震性能目标，进一步完成了结构的小、中、大震分析。考虑到连廊的重要性，对连廊结构补充了竖向极限承载力、楼板舒适度的专项分析。结果表明，本项目结构体系合理，结构具有良好的抗震性能，可实现预定的性能目标。
甘肃简牍博物馆位于高烈度区，结构设计使用年限为100年，地震作用大；建筑物布局呈高低错落状布置，为了便于建筑功能布局、使用及后期维护，不设置防震缝，刚度及质量分布不均匀，扭转问题突出；局部大开洞，存在较多联系薄弱部位，局部存在大跨、大悬挑，主体与交通核之间为大跨连廊，采用钢桁架连体连接，基于以上抗震不利因素，对比了层间隔震+钢筋混凝土框架与屈曲约束支撑+钢筋混凝土框架两种结构方案，简要介绍了两种结构方案及整体计算指标，综合考虑受力合理性、安全性、结构冗余度，建筑外立面处理难易程度，功能布局的适用性，施工周期，后期维护、检修及更换的便利性，经济性等各方面因素，最终选取了屈曲约束支撑+钢筋混凝土框架结构方案。
旭辉七里庄综合楼项目建筑方案来自美国斯蒂文·霍尔建筑师事务所，结构形态较不规则。地上采用剪力墙结构体系，局部剪力墙在地下2层顶板进行转换，基础采用筏板以增强整体性。本工程属于特别不规则结构，设计时采取了对应加强措施。使用SATWE和ETABS软件对多遇地震下结构进行分析，主要整体指标均满足规范要求。此外，针对此不规则结构还进行了一系列专项分析，包括异形墙体分析、性能化设计与剪力墙型钢布置、中震楼板应力分析、舒适度分析、温度作用分析和大震弹塑性分析。结果表明，本工程结构设计安全合理，可以满足抗震设防要求并实现预期建筑功能。
爆炸荷载产生的冲击震动会对建(构)筑物内的人员和设备造成损伤，由鼓型钢丝绳隔震器作为承重元件的整体隔震结构，可以有效地减少冲击荷载的输入。为研究整体隔震结构在单向冲击荷载下的动力响应和隔震性能，进行了试验研究。同时还对试验的整体钢结构各个组成构件建立了有限元模型，运用LS-DYNA动态分析程序对其进行分析，将其与试验结果进行比较，并分析探讨了二者之间产生误差的原因。结果表明，整体隔震结构具有较好隔震性能，数值模拟能够反应整个冲击试验动态变化响应，模拟与试验结果吻合较好。
中国幕墙技术经过40多年的蓬勃发展，由初期仅凭经验设计阶段升级为现在的理论化、系统化和规范化的发展阶段。幕墙为现代建筑重要的组成部分，将逐渐成为建筑的多功能“皮肤”。通过对比分析开放式与封闭式幕墙体系、全隐与设有装饰线条幕墙、粗壮与纤细通透幕墙、平面与自由曲面异形幕墙、标准化与异形肌理幕墙风格，分析了相应的幕墙核心技术演变过程。以神经建筑学为基础，探索设计坚固、舒适和创新的幕墙道路。
某些超长钢筋混凝土结构对楼面连续性及平整性有严格要求，无法设置温度伸缩缝。如何降低温度效应、控制裂缝产生，是此类工程面临的主要问题。对某现代物流配送中心超长钢筋混凝土结构温度效应进行有限元分析，基于数值分析结果和实际工程应用，提出一种设置“温度变形槽”的裂缝控制措施。分析表明，提出的裂缝控制措施能够有效降低超长钢筋钢筋混凝土结构楼板的温度应力、控制裂缝产生。
为研究钢筋和FRP筋混合配筋ECC-混凝土复合梁受弯性能，制作了4组不同配筋类型的混凝土梁共16根进行受弯性能试验研究，每组为4根不同ECC替代高度试件。研究了配筋类型(钢筋和FRP筋各一组，钢筋和FRP筋混合配筋2组)和截面类型(混凝土梁、ECC-混凝土复合梁和ECC梁)对承载能力、变形、裂缝和破坏形态的影响。结果表明，ECC与混凝土具有良好的粘结性能；用受拉性能好的ECC替代混凝土以及采用混合配筋提高梁在弯曲荷载作用下抵抗变形和裂缝发展的能力，且抵抗能力随着ECC高度替代率和配筋截面含钢率的提高而增大；ECC基体中纤维具有良好的桥接作用，可实现ECC梁弯曲破坏时仅发生基体压碎，不产生崩裂。
为探究变轴力对工程用水泥基复合材料RC组合柱(简称ECC-RC组合柱)抗震性能的影响，采用ABAQUS模拟恒定轴力作用下ECC-RC组合柱的拟静力试验，通过模拟与试验结果的对比分析，验证了有限元建模的准确性。基于此模型，建立19个ECC-RC组合柱以轴力变化幅值与频率、剪跨比及纵筋直径为变量，以承载能力、变形性能及等效黏滞阻尼系数为表征手段，分析了ECC-RC组合柱的抗震性能。研究结果表明：变轴力作用下ECC-RC组合柱的滞回曲线与骨架曲线不再关于原点对称，正向加载时峰值荷载明显高于负向加载时峰值荷载的绝对值，但正向加载时刚度退化更为显著。相比于恒定轴力，变轴力作用下ECC-RC组合柱的屈服位移、极限位移、延性系数及等效黏滞阻尼系数均显著降低。此外，当轴力变化频率与水平位移加载频率不一致时，变轴力会影响延性系数与等效黏滞阻尼系数随剪跨比的变化规律。
内置保温墙体由聚苯板、钢丝焊接网和模板搭设拼装后现场浇筑混凝土而成，其中聚丙烯连接件用来连接钢丝焊接网和聚苯板。为研究聚丙烯连接件在混凝土环境中的长期耐久性能，利用加速试验将聚丙烯连接件浸泡在20、40℃和60℃碱溶液中分别进行老化处理，通过观测表观形貌，测试水吸收性能、力学性能和热性能，获得加速老化后聚丙烯连接件质量增量、极限承载力、刚度保留率、差示扫描量热分析(DSC)曲线和动态热机械分析(DMA)曲线的变化规律。试验结果表明，经过20、40℃和60℃碱溶液浸泡6个月后，聚丙烯连接件表观形貌无明显变化，试样质量随浸泡时间延长而增加。试样极限荷载和刚度在老化前3个月基本保持不变，在老化6个月后均增长40%～50%。老化6个月后，聚丙烯连接件的热性能无明显退化。老化前后试样的DSC曲线和DMA曲线基本一致，老化作用的影响较小。
叠合板密拼缝的存在是改变板件受力传递模式的重要因素。为研究密拼缝对板支反力传递路径的影响，考虑不同长宽比和不同密拼缝数量两个变化参数的影响，设计了6块叠合板试件进行足尺静载试验，其中4块为密拼缝叠合板，2块为现浇板件。试验对试件刚度、挠度、裂缝破坏模态及支座反力分布进行了研究和对比，通过ABAQUS有限元软件运用混凝土塑性损伤模型对试验板件进行校准对比分析。结合试验数据及有限元分析结果，指出了密拼缝叠合板在拼缝处的载荷分布以及拼缝影响下的板件破坏模态。研究表明：双拼缝板的整体破坏形式仍趋于双向板受荷下的破坏形式。总体而言，密拼缝板设计中可运用现行双向板设计原理对板件进行保守设计及计算。
以色列某地铁车站由于特殊施工承包安排，车站分为外箱和主体结构两阶段施工，其中外箱包括地下连续墙、顶部钢甲板和临时底板。由于地下水位较高，当盖挖车站外箱建成临时底板并停止降水后，临时底板会受到较大的水浮力，此时车站永久结构和顶部回填土尚未施工，需进行抗浮验算。通过理论计算和有限元分析，验算车站外箱整体抗浮，确定临时底板与地下连续墙新旧混凝土连接界面处内力设计值，并按规范验算界面抗剪承载力。结果表明，车站外箱整体抗浮安全。参考国外规范和中国规范，界面抗剪承载力满足要求。按中国规范计算所得界面抗剪承载力相对按国外规范计算结果较小，其原因在于未能充分考虑设计方案中较高钢筋强度、较大钢筋直径的贡献。
采用“注浆带法”土压力监测装置对某深基坑桩撑支护体系下的桩后土压力进行监测，分析研究了土压力随深度及开挖过程的发展规律，并与土压力理论计算值进行了对比；同时基于监测结果，提出了三段式土压力分布模式。结果表明，实测的静止土压力沿深度方向近似呈线性分布，且监测值均未超过理论计算值；随着基坑开挖，桩后不同埋深位置土压力均不断减小，但沿深度方向整体呈现出三段式分布规律且基本保持不变，各埋深范围土压力与朗肯主动土压力的相对大小因基坑开挖深度不同而不同；所提出的三段式土压力分布模式计算值与监测均值吻合较好，该分布模式可预测基坑不同开挖深度下土压力的大小与分布情况，为桩撑支护等柔性支护体系的设计提供参考。
对等芯长柔刚复合桩的施工工艺进行介绍，并对其进行抗压承载力试验，之后通过计算可知，等芯长柔刚复合桩的破坏发生在外芯与桩周土之间，且该桩属于摩擦型桩，则可考虑在压送高强度砂浆过程中增大注浆压力，使砂浆在土体中进一步扩散，挤密固化周边土体，通过增加桩侧摩阻力来增大复合桩承载力。通过有限元分析软件ABAQUS建立了等芯长柔刚复合桩及PHC管桩有限元模型，并将模拟结果与现场试验数据进行对比，发现数值模拟能较好地与试验结果相吻合。同时通过模拟计算结果可知，等芯长柔刚复合桩的极限承载力相比于PHC管桩提高30%左右，说明柔性桩的砂浆对管桩的承载力提高效果明显。
以珠海市洪湾片区海相淤泥为研究对象，开展了不同水泥掺入量、不同养护龄期和不同剪切角度条件下淤泥水泥土的变角剪切试验。试验结果表明：淤泥水泥土剪切强度与养护龄期呈指数相关性，随着剪切角度的增大，拟合优度逐步降低，当水泥掺入量为25%时剪切角度对拟合优度影响较小；剪切强度与水泥掺入量呈正线性相关性；当剪切角度小、水泥掺入量高、养护龄期长时，剪切强度高，反之则低；黏聚力与养护龄期呈指数相关性，黏聚力与水泥掺入量呈正线性相关性；内摩擦角与养护龄期、水泥掺入量并无相关性，内摩擦角分布在20.3°～26.6°之间，均值23.3°。水泥掺入量为15%～20%时，剪切强度与抗压强度的换算系数可取0.37,黏聚力与抗压强度的换算系数可取0.24。