关于”钢-高性能混凝土组合与混合结构性能及设计理论体系研究与应用”国家奖提名的公示

根据2018年度国家科学技术奖励提名工作规定及陕西省科技厅相关要求，现将拟推荐项目的提名奖种、项目名称、提名者及提名意见、项目简介、客观评价、推广应用情况、主要知识产权目录、主要完成人情况、主要完成单位及创新推广贡献、完成人合作关系等信息在学校科技处网站公布，面向社会征询异议。

自公布之日起8日内（2017年12月27日—2018年1月6日期间），任何单位或者个人对公布项目持有异议，可以向学校科技处成果部提出，我们将按照有关规定进行处理。提出异议的单位或个人应当提交书面异议材料和必要的证明，并在书面材料上加盖单位公章或个人署名，提供联系方式；以匿名方式提出的异议一般不予受理。

通信地址：长江大学科学技术发展研究院

邮政编码：434023

联系电话：0716-8060873

 

公示内容如下：

提名奖种：国家科学技术进步奖

项目名称：钢-高性能混凝土组合与混合结构性能及设计理论体系研究与应用

主要完成单位：西安建筑科技大学、长安大学、华东建筑设计研究院有限公司、中国建筑西北设计研究院有限公司、中铁第一勘察设计院集团有限公司、中冶南方工程技术有限公司、西安工业大学、西安交通大学、长江大学

主要完成人：郑山锁、赵均海、俞茂宏、周建龙、王斌、曾磊、郑捷、吴琨、李茂新、王可峰

提名者：陕西省

提名意见： 钢-高性能混凝土组合与混合结构是符合我国国情的一种优越的新型抗震结构体系，可充分发挥钢材与混凝土各自的优势，具有承载力高、刚度大、抗震性能好、技术经济综合优势显著等优点，特别适合于高层、超高层建筑及大跨、重载结构。

从材料、构件及结构三个不同尺度的相关科学问题入手，采用理论分析、试验研究、数值模拟等方法，研制出适用于钢-混凝土组合与混合结构的高性能混凝土（HPC）及高性能纤维混凝土（HPFC）材料，形成了一套集设计、分析、评估、优化及施工于一体的钢-高性能混凝土组合与混合结构的基本性能评价及设计理论体系成果。

成果内容丰富系统、理论水平高、技术先进、影响深远，获国家授权发明专利27项、软件著作权22项，制定企业标准1部，出版学术专著7部，发表学术论文341篇。经专家鉴定：研究取得了重大进展与突破，成果具有重大的创新性和实用性，整体水平达到国际先进，获省部级科学技术一等奖4项、二等奖1项。成果已成功应用于多项建设项目，提升了结构综合性能，取得了显著的经济和社会效益。

该成果对行业的科技进步和产业结构优化升级有重大推动和引领作用，具有广阔的应用前景和推广价值。它将提升设计水平与能力，增强结构的安全性、耐久性、抗震能力、经济性等综合性能，提高基础设施和人居环境中建筑结构的科技含量。

成果材料齐全规范，符合国家科学技术进步奖提名条件。提名该项目为国家科学技术进步奖 贰 等奖。

项目简介：本项目属于土木建筑工程领域。钢-高性能混凝土组合与混合结构是符合我国国情的一种优越的新型抗震结构体系，可充分发挥钢材与混凝土各自的优势，具有承载力高、刚度大、抗震性能好、技术经济综合优势显著等优点，特别适用于高层、超高层建筑及大跨、重载结构。项目历时20余年，在国家重大科技专项和国家自然科学基金等11项国家级、13项省部级科研项目资助下，通过大量试验、理论分析与工程实践，对钢-高性能混凝土组合与混合结构的基本性能评价及设计理论与方法进行了全面系统研究，以材料自身性能增强钢-混凝土界面的粘结性能为突破点，在钢-高性能混凝土组合与混合结构的基本性能、设计理论、数值模拟、地震灾害损失评价、多目标综合优化设计理论等方面取得了一系列研究成果，并集成开发出相应的软件，项目成果对于推动钢-高性能混凝土组合与混合结构的应用和发展具有重大意义。

主要创新成果包括：1）研发了“钢-混凝土界面粘结滑移理论及增强技术”：创新性地建立了钢-混凝土界面粘结滑移系统强度理论，提出了考虑粘结滑移的钢-混凝土组合与混合结构数值模拟技术；在国际上首次提出了材料自然粘结状态下增强钢与混凝土界面粘结性能的技术途径与制备技术，创新性地完成了适用于钢-混凝土结构的强度等级为C30-C250的高性能混凝土（HPC）及C50-C250高性能纤维混凝土（HPFC）系列技术发明。2）建立了“钢-高性能混凝土组合与混合结构基本性能评价与设计理论体系”：以大量试验为基础，创新性地建立了钢-高性能混凝土结构构件及其组合与混合结构基于粘结滑移理论的承载力、刚度与变形、延性、裂缝宽度等设计理论体系，开发了考虑粘结滑移效应的非线性纤维梁柱单元及梁-柱节点单元，为填补我国此类结构性能评价与设计技术标准和规范的空白提供技术支撑。3）研发了“钢-高性能混凝土组合与混合结构多尺度地震易损性与损失评估技术”：率先建立了材料-构件-结构多尺度地震损伤模型，提出了钢-高性能混凝土组合与混合结构基于损伤的地震易损性分析及损失评估的理论方法，集成开发出基于损伤的组合与混合结构地震易损性分析及损失评估软件，实现了对此类结构体系的地震灾害损失快速评估。4）研发了“钢-高性能混凝土组合与混合结构多目标综合优化与决策技术”：首次建立了钢-混凝土组合与混合结构基于粘结滑移理论的材料-结构一体化多目标综合优化设计理论方法，研发出相应的分析软件，形成了结构多目标综合优化分析与决策技术，结构经综合优化后，工程造价明显降低，实现了建设费用与结构性能双赢之设计目标。

本项目获国家授权发明专利27项，另有21项正在审批，登记国家软件著作权22项，制定企业标准1部，出版学术专著7部，发表学术论文341篇（21篇被SCI检索，188篇被EI检索），15篇代表论文被国内外学者他引545次；培养硕博研究生、博士后研究人员144名，其中6名获省优博。

成果已应用于多项建设项目，提升了结构综合性能，节省了投资，取得了显著的经济和社会效益。陕西省组织的专家鉴定结论为：成果具有重大的创新性和实用性，达到国际先进水平。成果获得陕西省科学技术一等奖2项、二等奖1项，住建部华夏建设科学技术一等奖1项，西安市科学技术一等奖1项，中国冶金建设协会工程设计一等奖1项。

客观评价 :

1. 科技成果鉴定

陕西省科学技术厅组织同行专家对本项目成果进行了鉴定，其结论为：该项目研究内容系统全面，成果丰富，理论水平高、技术先进、影响深远、应用前景广阔、经济效益和社会效益显著，取得了重大进展与突破，成果具有重大的创新性和实用性，整体水平达到国际先进。

2. 技术成果证明

本项目创新点（1）研制的适用于钢-混凝土组合与混合结构的强度等级为C30-C250的高性能混凝土及C50-C250的高性能纤维混凝土材料及其性能增强与制备技术，已获得国家发明专利27项，另有21项系列性国家发明专利正在审批，并制订了相应企业标准《适用于型钢混凝土组合结构的高性能混凝土》（Q/XJD 006-2011），该标准已由陕西省质量技术监督局组织专家审定通过并颁布实施。创新点（2）-（4）所对应的多方位综合优化设计软件已获得了22项系列性国家软件著作权。

3.工程应用评价

部分工程应用评价如下：

华东建筑设计研究院有限公司：在本公司近年来所承担的一些工程项目中，应用了本成果中钢-混凝土界面粘结性能增强技术、结构关键设计技术、钢-高性能混凝土组合与混合结构多目标综合优化与决策技术等，不仅明显地减少了钢材用量，而且大量减少了剪切连接件的设置，减少了工序、缩短了工期、降低了造价，研究成果具有重要应用价值，能产生显著社会与经济效益。

中国建筑西北设计研究院有限公司：在“西安绿地中心双子塔”、“河南省南阳市群艺馆与大剧院”等工程项目中，应用钢-混凝土界面粘结性能增强技术、钢-混凝土组合与混合结构多尺度地震易损性分析及损失评估技术及多目标综合优化与决策技术等研究成果，对工程项目的结构布置与几何尺寸、构件截面尺寸与配钢、结构性能与失效模式、结构总造价等进行了综合分析与优化设计，提升了结构力学性能与抗震能力，降低了工程造价，取得了明显的经济效益。

4.教育部科技查新结论

于2017年12月15日，依托教育部科技查新工作站（Z08）-西安交通大学图书馆对本项目成果进行科技查新，查新结论为：国内外公开发表的中外文文献中，与本委托项目成果创新点相同的未见报道。

5.学术专著、论文及引用情况

本项目产生科研专著7部，发表科研论文341篇（其中21篇被SCI检索、188篇被EI检索），其中15篇代表论文被他人引用545次。

6.重要科技奖励

成果已获得陕西省科学技术奖一等奖2项、二等奖1项，住建部华夏建设科学技术奖一等奖1项，西安市科学技术奖一等奖1项，中国冶金建设协会工程设计奖一等奖1项。

推广应用情况:

本项目钢-高性能混凝土组合与混合结构性能及设计理论体系研究成果已综合应用西安北客站站房、西安绿地中心双子塔、河南省南阳市群艺馆与大剧院（简称三馆一院）、西安环球贸易中心、西安赛高国际广场购物中心和写字楼、长春西站站房、呼和浩特东站站房、合肥安粮国际购物中心商住办公综合体、华菱安赛乐米塔尔汽车板厂房、首钢京唐钢铁公司冷轧厂厂房、青岛钢铁集团有限公司炼钢厂房、西安海悦广场26#楼、西安禾盛京广中心1#楼、西安高新NEWORLD等建设项目，提升了结构综合性能，取得了显著的经济和社会效益，并引领了国家和行业标准与规范的建设与改进。

主要知识产权目录：

知识产权类别	知识产权具体名称	国家 （地区）	授权号	授权日期	证书编号	权利人	发明人	发明专利有效状态
发明专利	一种用于型钢混凝土组合结构的混凝土	中国	ZL 2006 1 0041959.5	2008.06.11	403568	西安建筑科技大学	郑山锁、曾磊、车顺利、邓国专、张亮	有效
发明专利	用于型钢混凝土组合结构强度等级为C70的混凝土	中国	ZL 2007 1 0199116.2	2010.11.24	702706	西安建筑科技大学	郑山锁、曾磊、车顺利、邓国专、张亮	有效
发明专利	用于型钢混凝土组合结构强度等级为C80的混凝土	中国	ZL 2007 1 0199124.7	2011.11.14	1076552	西安建筑科技大学	郑山锁、曾磊、车顺利、邓国专、张亮	有效
发明专利	用于型钢混凝土组合结构强度等级为C90的混凝土	中国	ZL 2007 1 0199123.2	2010.01.06	588444	西安建筑科技大学	郑山锁、曾磊、车顺利、邓国专、张亮	有效
发明专利	用于型钢混凝土组合结构强度等级为C100的混凝土	中国	ZL 2007 1 0199119.6	2010.12.08	711334	西安建筑科技大学	郑山锁、曾磊、车顺利、邓国专、张亮	有效
发明专利	一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C110的混凝土	中国	ZL 2010 1 0256721.0	2013.01.09	118473	西安建筑科技大学	郑山锁、王帆、王斌、李磊、 谢明、郑捷、 侯丕吉	有效
发明专利	一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C120的混凝土	中国	ZL 2010 1 0256596.3	2012.02.08	908330	西安建筑科技大学	郑山锁、王帆、李磊、谢明、 郑捷、王斌、 陶清林	有效
发明专利	一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C130的混凝土	中国	ZL 2010 1 0256662.7	2012.01.11	897006	西安建筑科技大学	郑山锁、王帆、谢明、王斌、 李磊、郑捷、 王维	有效
发明专利	一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C140的混凝土	中国	ZL 2010 1 0256570.9	2013.01.09	1118551	西安建筑科技大学	郑山锁、王帆、郑捷、王斌、 李磊、谢明、 胡义	有效
发明专利	一种用于型钢混凝土组合结构强度等级为C150的混凝土	中国	ZL 2010 1 0256539.5	2012.01.11	896954	西安建筑科技大学	郑山锁、王帆、谢明、王斌、 李磊、郑捷、 李志强	有效

 

         主要完成单位及创新推广贡献

 

单位名称	西安建筑科技大学
排    名	1/7	法定代表人	刘晓君	所 在 地	陕西西安
单位性质	事业单位	传    真	029-82202330	邮政编码	710055
通讯地址	陕西省西安市雁塔路13号
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
作为本项目成果的主要完成单位之一，对创新点1、2、3、4做出了创造性的贡献：负责制定了项目的总体研究方案、技术路线、研究内容和目标、成果推广应用策划等；提供了项目研究过程中所需的工作环境与场地、试验仪器设备、高性能分析平台、组织管理与协调服务等；制定了材料、构件与结构层面的整体研究方案，构建了“钢-混凝土界面粘结滑移理论及增强技术”、“结构基本性能评价与设计理论体系”、“结构多尺度地震易损性与损失评估技术” 、“结构多目标综合优化与决策技术”建立的整体框架，指明了项目的创新点与突破点，以保证项目研究体系的系统化与科学化及研究水平的前瞻性，进而完满组织实施完成了各项既定研究内容与目标，并将研究成果推广应用于多项建设项目。主编学术专著4部，发表学术论文150余篇，授权国家发明专利27项，登记国家软件著作权22项，制定相关企业标准1部，获陕西省和住建部华夏建设科学技术奖一等奖各1项（证书号: 2016-1-25-D1，2016-1-0801）。
单位名称	长安大学
排    名	2/7	法定代表人	陈峰	所 在 地	陕西西安
单位性质	事业单位	传    真	029-82337238	邮政编码	710061
通讯地址	陕西省西安市长安大学小寨校区197信箱
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
作为本项目成果的主要完成单位之一，对创新点2、3、4做出了创造性的贡献：提供了项目研究过程中所需的工作环境与场地、试验仪器设备、组织管理与协调服务等；负责制定了普通与复式钢管高性能混凝土柱构件的总体研究方案、技术路线、研究内容和目标；采用竖向静力、拟静力加载试验和爆炸冲击荷载作用试验方法，结合理论分析和数值模拟，考察了不同截面形式普通与复式钢管高性能混凝土柱构件在不同荷载作用下的受力特点、破坏形态、变形特征、延性性能，揭示了不同荷载下普通与复式钢管高性能混凝土柱构件的损伤演化过程、破坏规律与机理、主要影响因素(设计参数)， 建立了普通与复式钢管高性能混凝土柱构件及其组合与混合结构基于粘结滑移理论的承载力、刚度与变形、延性等设计理论体系，建立了钢管混凝土框架柱构件的累积损伤演化模型及基于损伤的恢复力模型；主要参加完成了高性能混凝土材料的强度理论(本构关系、破坏准则)研究及组合与混合结构多目标综合优化与决策技术软件开发与工程应用；主编学术专著1部，发表学术论文100余篇，获陕西省和住建部华夏建设科学技术奖一等奖各1项（证书号: 2016-1-25-D2，2016-1-0802）。

 

单位名称	华东建筑设计研究院有限公司
排    名	3/7	法定代表人	秦云	所 在 地	上海
单位性质	国有企业	传    真	021-63217420	邮政编码	200002
通讯地址	上海黄浦区汉口路151号
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
作为本项目成果的主要完成单位之一，对创新点1、4做出了重要贡献：提供了项目研究成果推广应用所需的技术条件与设备、工作环境与场地、组织管理与协调服务等；组织并主要参加完成了科研成果的工程应用与实施方法研究，结合本单位所负责工程的结构设计与建设，制订了成果应用具体技术实施方案，并结合结构构件截面尺寸与配钢、材料选用、结构性能与失效模式、连接构造、结构总造价等多方面优化结果提出相应优化改进的结构设计施工图，最终将成果成功地应用于工程的结构设计与建设，提升了结构综合性能，减少了钢材等用量，缩短施工工期，实现了建设费用与结构性能双赢之目标，取得了良好的社会和经济效益。
单位名称	中国建筑西北设计研究院有限公司
排    名	4/7	法定代表人	熊中元	所 在 地	陕西西安
单位性质	国有企业	传    真	029-68515791	邮政编码	710018
通讯地址	陕西省西安市文景路98号
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
作为本项目成果的主要完成单位之一，对创新点1、4做出了重要贡献：提供了项目研究成果推广应用所需的技术条件与设备、工作环境与场地、组织管理与协调服务等；组织并主要参加完成了科研成果的工程应用与实施方法研究，结合本单位所负责工程的结构设计与建设，制订了成果应用具体技术实施方案，并结合结构构件截面尺寸与配钢、材料选用、结构性能与失效模式、连接构造、结构总造价等多方面优化结果提出相应优化改进的结构设计施工图，最终将成果成功地应用于工程的结构设计与建设，提升了结构的耐久性、力学性能与抗震能力，减少了施工工序与造价，缩短了施工周期，实现了建设费用与结构性能双赢之目标，取得了显著的社会和经济效益，获陕西省和住建部华夏建设科学技术奖一等奖各1项（证书号: 2016-1-25-D5，2016-1-0805）。

 

单位名称	中铁第一勘察设计院集团有限公司
排    名	5/7	法定代表人	刘为民	所 在 地	陕西西安
单位性质	国有企业	传    真	029-82365155	邮政编码	710043
通讯地址	陕西省西安市西影路2号
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
作为本项目成果的主要完成单位之一，对创新点1、4做出了重要贡献：提供了项目研究成果推广应用所需的技术条件与设备、工作环境与场地、组织管理与协调服务等；组织并主要参加完成了科研成果的工程应用与实施方法研究，结合本单位所负责工程的结构设计与建设，制订了成果应用具体技术实施方案，并结合结构构件截面尺寸与配钢、材料选用、结构性能与失效模式、连接构造、结构总造价等等多方面优化结果提出相应优化改进的结构设计施工图，最终将成果成功地应用于工程的结构设计与建设中，提升了结构的耐久性、力学性能与抗震能力，减少钢材用量及施工工序，缩短了施工工期，实现了建设费用与结构性能双赢之目标，产生了显著的社会和经济效益，获陕西省和住建部华夏建设科学技术奖一等奖各1项（证书号: 2016-1-25-D4，2016-1-0804）。

 

单位名称	中冶南方工程技术有限公司
排    名	6/7	法定代表人	项明武	所 在 地	湖北武汉
单位性质	国有企业	传    真	027-8199666	邮政编码	430223
通讯地址	湖北省武汉市东湖高新技术开发区大学园路33号
对本项目科技创新和推广应用情况的贡献：
作为本项目成果的主要完成单位之一，对创新点1、4做出了重要贡献：提供了项目研究成果推广应用所需的技术条件与设备、工作环境与场地、组织管理与协调服务等；组织并主要参加完成了科研成果的工程应用与实施方法研究，结合本单位所负责工程的结构设计与建设，制订了成果应用具体技术实施方案，并结合优化结果提出相应优化改进的结构设计施工图，最终将成果成功地应用于工程的结构设计与建设中，提升了结构的耐久性、力学性能与抗震能力，减少了施工工序与造价，缩短了施工周期，实现了建设费用与结构性能均优之目标，取得了显著的社会和经济效益，获陕西省和住建部华夏建设科学技术奖一等奖各1项（证书号: 2016-1-25-D3，2016-1-0803）。