从完成的实验、完成的研究内容和取得的成果三个方面对项目简述如下。 （1）完成的实验 完成的实验有：22个纯扭、13个弯扭、6个剪扭、4个弯剪扭梁式试件的单调加载实验，4个弯剪扭梁式试件的低周反复加载实验，30个压弯剪扭柱式试件的单调加载实验，24个压弯剪扭柱式试件的低周反复加载实验，合计完成103个试件的实验工作。 对比项目申请时规划77个试件的实验任务，试件数量和实验类型增加，以使项目的研究更加全面和科学。 （2）完成的研究内容 完成的研究内容有：“实腹式型钢混凝土纯扭试件、角钢骨架型钢混凝土纯扭试件、倒L形实腹式型钢混凝土纯扭试件、实腹式型钢混凝土弯扭试件、角钢骨架型钢混凝土弯扭试件、角钢骨架型钢混凝土剪扭试件、十字型钢混凝土柱式试件受扭性能与抗震性能、H型钢混凝土柱式试件受扭性能与抗震性能、角钢骨架型钢混凝土柱式试件受扭性能”的实验与研究，以及型钢混凝土复合受扭构件数值模拟方法的研究。 对比项目申请时规划的研究内容，增加了扭弯比、纵筋配筋率、剪跨比对受扭性能和抗震性能影响规律的分析。取消了提高抗震性能构造措施的研究，取消了柱式构件轴压比限值的研究，这是因为受实验设备加载能力的限制。 （3）取得的成果 取得的成果有：获得了纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭、压弯剪扭型钢混凝土构件受力全过程的受扭性能和破坏机理；获取了它们的开裂扭矩、屈服扭矩、极限扭矩及其对应的曲率等关键数据。获得了弯剪扭、压弯剪扭型钢混凝土构件的抗震性能指标。揭示了轴压比、扭弯比、混凝土强度、配钢率、配箍率、纵筋配筋率、剪跨比等设计参数对型钢混凝土构件受扭性能和抗震性能的影响规律。建立了纯扭、剪扭、弯扭、弯剪扭、压弯剪扭型钢混凝土构件的强度计算公式。 对比项目申请时规划的论文，目前发表的论文没有达到申请书的要求，这主要是由于项目实施过程中受“实验加载装置的研发、实验量增加、实验室排队和重要核心期刊文章发表周期”四个因素的影响。根据项目完成的实验与研究情况，课题组完全能按照国家自然基金委的要求，在课题结题后的2~3年发表其余论文，并达到申请书的要求。 新增的成果有：课题组研发的压弯剪扭实验装置已获国家实用新型专利，与该实验装置配套的实验方法已申请国家发明专利。 总体上，项目的完成情况及取得成果已达到申请书的要求。

随着高层、大跨和重载结构的日益增多，型钢混凝土结构的应用日益广泛。同时工程结构中的框架边梁、转换层大梁和角柱等构件往往受到扭矩作用。但是，国内外对扭矩作用下型钢混凝土构件的研究尚处在起步阶段，受力机理尚未揭示，我国的两部设计规程也就没有给出设计计算方法，研究滞后于工程应用。因此，亟需对其受扭问题进行深入系统的研究，提出科学合理的设计计算方法，以保证该类结构的安全性和经济性。.本项目拟对型钢混凝土构件在纯扭、弯扭、剪扭和压弯剪扭四种受力状况下的力学性能进行试验研究、理论分析和数值模拟，揭示其受力机理，建立其强度计算理论和计算公式，分析各设计参数对其受扭性能和抗震性能的影响规律，提出能有效提高其受扭性能和抗震性能的构造措施。同时基于结构性态，确定其在压弯剪扭共同作用下的轴压比限值。研究成果可完善型钢混凝土结构的计算理论，指导扭矩作用下型钢混凝土构件的设计计算，具有重要的理论意义和工程应用价值。

中文摘要：爆炸荷载作用下玻璃幕墙的破坏机理涉及到PVB胶片的本构关系、夹层玻璃静力作用下力学模型、爆炸冲击荷载-玻璃流固耦合作用等前沿问题，国内外在这些方面的研究还未取得突破性进展。因此课题通过试验手段建立PVB胶片的本构关系，通过夹层玻璃静力试验及数值模拟，建立与实际受力相符的力学模型，在此基础上进行抗爆炸试验及数值模拟的研究分析，对玻璃幕墙在爆炸作用下的破坏机理和性能研究进行研究，为玻璃幕墙的抗爆炸设计有价值的参考。得到了夹层玻璃PVB胶片在不同温度及加载速率下的本构关系模型；进行了四边简支夹层玻璃的承载力试验及数值模拟研究，建立了与实际受力相符的夹层玻璃力学模型；进行了不同类型玻璃面板在爆炸冲击荷载作用下的动力响应试验，研究了不同玻璃类型的破坏形式；在试验的基础上进行了爆炸荷载作用下玻璃面板动力响应的有限元分析，并考虑了不同参数（玻璃尺寸、厚度）对玻璃面板抗爆性能的影响；采用多物质ALE算法进行了了炸药作用下爆炸的产生以及爆炸冲击波与玻璃面板结构之间的耦合作用的数值分析；基于试验及有限元结果，提出了爆炸冲击荷载作用下玻璃幕墙动力响应的简化分析方法。 2100433B

现有关于玻璃幕墙结构的研究均集中在静力荷载作用下的设计与计算。近年来，发生了一些爆炸冲击等偶然荷载作用下的建筑破坏事故，而玻璃幕墙作为建筑的外围护结构，它的抗爆性能显得尤为重要。但研究爆炸冲击荷载作用下的幕墙结构的工作性能涉及冲击荷载作用下夹层玻璃PVB胶片的本构关系、夹层玻璃的非线性动力分析、玻璃幕墙-冲击波流固耦合作用等复杂的基础问题。本课题是在中央电视台新台址大楼玻璃幕墙抗爆炸试验的基础上，结合抗爆炸试验和数值仿真模拟手段，进行玻璃幕墙在抗爆作用下的破坏机理和性能的研究。通过对比爆炸仿真与试验测量结果，找出适合玻璃幕墙爆炸仿真的理论方法和关键技术，对影响玻璃幕墙抗爆炸能力的主要因素和规律进行分析，找到控制设计因素及方法，为制订玻璃幕墙抗爆炸设计规范提供理论依据。通过本课题的研究有望为重大玻璃幕墙结构的抗爆炸设计提供科学依据，填补国内空白，开始实现我国从幕墙应用大国到研究强国的转变。

本项目拟瞄准重大研究计划重大工程的动力灾变的总体目标，针对城市高架桥梁、跨海桥梁和深水高墩桥梁等长大桥梁，系统开展强震作用下长大桥梁的灾变全过程及控制研究。通过研究复杂受力条件下材料、构件的损伤动力效应以及结构的多维非线性动力效应，建立材料、构件的损伤动力本构模型以及结构的多维非线性动力行为模拟模型；通过研究结构－介质之间的动力相互作用效应，建立多点、多维地震作用下长大桥梁考虑结构－介质动力相互作用的非线性地震反应分析方法；通过研究长大桥梁在强震作用下的失效破坏机理和破坏倒塌机制，建立长大桥梁强震灾变全过程的数值模拟方法与动态可视化技术以及强震灾变过程控制的理论与方法，再现强震作用下长大桥梁的损伤、破坏和倒塌的灾变全过程。为建立基于性态的长大桥梁抗震设计及减灾控制的理论与方法，为全面开展重大工程强震动力灾变模拟的系统集成，提供坚实的理论基础和技术支撑，因此具有重大的理论意义和工程价值。 2100433B