本项目研究工作按计划完成。 基于项目工作的开展，进行了典型曲线形钢管混凝土桁架结构力学性能的试验研究，建立了曲线形钢管混凝土桁架结构受力全过程分析的数值模型，模型得到试验结果的验证。采用有限元模型，细致得剖析了曲线形钢管混凝土桁架结构的工作机理和力学实质，如桁架结构的破坏模态、腹杆的剪切变形、弦杆的受力性能以及结构的极限承载能力和变形特性等。分析了影响曲线形钢管混凝土桁架结构力学性能主要参数的影响规律。研究了钢管混凝土桁架结构的构造措施，如弦杆和腹杆的钢管径厚比、腹杆布置方式以及腹杆交角等的确定原则及其对整体结构受力性能的影响规律。在此基础上提出了曲线形钢管混凝土桁架结构的刚度和承载力简化计算方法，并给出了构造措施设计方法。本项目还对钢管混凝土桁架结构的一些其他关键问题开展了深入研究，具体内容包括：1）进行了钢管混凝土抗拉构件的试验研究和数值分析，提出了钢管混凝土在轴拉荷载作用下的承载力和刚度计算方法；2）开展了钢管混凝土K形节点的节点区局部受压，以及钢管混凝土轴心、偏心局部受压性能的试验研究，分析了其典型破坏形态和重要参数的影响；3）进行了带初始缺陷的钢管混凝土构件在压、弯荷载下的试验研究和数值分析，研究了初始缺陷对其破坏模态、承载能力和抗弯刚度的影响。此外，结合项目实际需求，还开展了斜向、锥形钢管混凝土构件的力学性能试验，研究了该类构件的承载力实用验算方法。 本项目的部分研究结果已为国家行业标准《拱形钢结构技术规程 JGJ/T 249-2011》采纳，可为有关工程应用和设计规程的制订提供依据。结合项目研究工作，已发期刊论文8篇(其中SCI收录7篇，EI收录1篇)，重要国际会议论文4篇（其中特邀报告2篇）。获批国家专利两项（其中发明专利1项，实用新型专利1项）。有2名博士后、3名博士研究生和1名硕士研究生参加了本项目的研究工作。 2100433B

建立曲线形钢管混凝土桁架结构受力全过程分析的计算模型，并通过典型曲线形钢管混凝土桁架试件的试验进行验证。采用有限元模型，细致剖析曲线形钢管混凝土桁架结构的工作机理和力学实质，如桁架结构的破坏模态、腹杆的剪切变形、弦杆的受力性能以及结构的极限承载能力和变形特性等。分析曲线形钢管混凝土桁架结构的矢跨比、曲线形结构的轴线形式、竖向荷载分布形式和腹杆类型等重要参数的影响规律。对曲线形钢管混凝土桁架结构的刚度折减、承载力简化计算模型进行分析。研究曲线形钢管混凝土桁架结构的构造措施，如弦杆和腹杆的钢管径厚比、腹杆布置方式以及腹杆交角等的确定原则及其对整体结构受力性能的影响规律。通过对理论计算结果进行分析和归纳，提出曲线形钢管混凝土桁架结构的刚度和承载力简化计算方法，并给出合理的构造措施设计建议，以期为有关工程应用和设计规程的制订提供参考。

课题针对波形钢腹板组合曲线箱梁桥的扭转性能，主要研究四个内容：（1）波形钢腹板组合曲线箱梁的扭转剪应力及约束扭转翘曲应力；（2）波形钢腹板组合曲线箱梁受扭时的截面畸变应力；（3）波形钢腹板组合曲线箱梁桥的波形钢腹板的受剪屈曲；（4）波形钢腹板组合曲线箱梁桥的横隔板形式及设置原则。课题拟采用板壳屈曲理论、薄壁曲梁理论、有限元分析，以及模型试验的方法，考虑波形钢腹板的结构特点，对这些内容进行研究。课题将通过6个波形钢腹板曲线箱梁、普通平钢腹板曲线箱梁以及波形钢腹板直箱梁的模型试验，验证并校核理论计算方法的精确度。课题预期将得到适宜于波形钢腹板曲线箱梁桥工程设计的约束扭转和截面畸变应力计算公式，得到波形钢腹板的受剪屈曲临界剪应力计算公式，提出波形钢腹板曲线箱梁的横隔板布置原则。课题将对波形钢腹板钢-混组合曲线箱梁桥这一新桥型的安全使用及推广具有重要价值。

波形钢腹板箱梁桥是针对一般混凝土箱梁桥自重太大、混凝土腹板容易开裂等现象而探索出来的一种桥梁结构新型式。该型式桥梁可以降低箱梁自重约30%，此外还具有可以提高桥梁预应力效率等优点。本课题主要是针对波形钢腹板曲线形式箱梁的弯、剪、扭特性开展研究。课题基于乌曼斯基纵向翘曲位移理论，结合波形钢腹板的特性，考虑曲线箱梁弯扭耦合作用，提出了组合曲线箱梁扭转双力矩和扭转应力的计算公式，并在按弹性分析所求得的截面畸变翘曲函数基础上，结合波形钢腹板横向抗弯特性，考虑曲率对截面畸变角的影响，提出了波形钢腹板组合曲线箱梁畸变双力矩和畸变应力的计算公式；课题基于能量法原理建立了考虑波形钢腹板剪切变形的曲线箱梁的挠曲微分方程，并采用Matlab软件给出了适用于任意跨的波形钢腹板曲线箱梁扭转性能分析的计算程序；针对应用于曲线箱梁桥的波形腹板，课题将其等效为四边支撑折板及正交异性柱形扁壳，根据薄壳屈曲理论、折板理论，导得曲线箱梁桥中波形钢腹板的剪切屈曲强度公式；课题研究了横隔板对曲线箱梁变形及应力的影响，分析了曲线箱梁的高跨比、曲率半径、高厚比及宽厚比对横隔板间距的影响，按截面翘曲正应力与弯曲正应力的比值小于10%的原则，拟合出波形钢腹板曲线箱梁横隔板间距的估算公式；课题还通过3片曲线组合箱形试验梁的试验、通过有限元方法的大量计算、通过与理论研究成果的对比，研究了不同腹板类型曲线箱梁扭转与畸变性能，分析了曲率半径、波形钢腹板的几何尺寸、箱室尺寸、跨径等参数对波形钢腹板曲线箱梁扭转效应、畸变效应及变形的影响。本课题的研究，为该结构型式在混凝土曲线梁桥上的推广应用打下基础，可为波形腹板曲线梁的设计与施工，提供了理论支持。 2100433B

异形柱框架结构能够有效解决普通方矩形柱框架结构室内柱角外露的不足，改善室内环境观瞻，提高室内空间使用效率。普遍应用的异形钢筋混凝土柱由于柱肢较薄，对节点抗剪承载力不利，限制了其在高设防烈度地区的应用，相同设防烈度下房屋最大高度也远远小于普通框架结构。异形钢管混凝土柱框架节点凭借钢和混凝土的组合效应能够有效改善节点抗震性能，目前研究尚处于起步阶段。本项目将进行T形钢管混凝土柱框架节点的抗震性能试验，研究节点的受力机理、破坏模式和力学性能指标，考察轴压比、腹板肢长、钢管含钢率、混凝土强度等级等参数对节点抗震性能的影响规律，评价节点抗震性能的优势和不足。在试验研究基础上，进行节点有限元建模计算，并进行相关参数影响分析，提出节点抗剪承载力简化计算公式和节点低周往复加载恢复力模型，并给出工程应用设计方法。