同濟(jì)大學(xué)高等鋼結(jié)構(gòu)與組合結(jié)構(gòu)的研究，主要聚焦于鋼結(jié)構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、分析以及優(yōu)化。在設(shè)計(jì)方面，研究者們采用了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜結(jié)構(gòu)的高效建模和精確計(jì)算。在分析方面，應(yīng)用了多種數(shù)學(xué)模型和算法，如有限元分析、非線性分析等，對(duì)結(jié)構(gòu)的性能進(jìn)行了全面的評(píng)估。還探討了材料性能的影響因素，如鋼材的強(qiáng)度、塑性、韌性等，以及環(huán)境因素對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響。在優(yōu)化方面，通過(guò)遺傳算法、模擬退火等方法，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)性能的最優(yōu)配置。這些研究成果不僅為同濟(jì)大學(xué)的教學(xué)和科研工作提供了有力的支持，也為工程實(shí)踐提供了寶貴的參考。

一、課程相關(guān)資料內(nèi)容

• 鋁合金結(jié)構(gòu)方面
  • 結(jié)構(gòu)用鋁合金種類(lèi)多樣，按加工方式可分為鑄造鋁合金、變形鋁合金。鋁合金具有良好的力學(xué)性能、加工性能等特點(diǎn)，但其純鋁的強(qiáng)度、硬度不高，所以常與其他元素制成鋁合金。從20世紀(jì)40年代起鋁合金開(kāi)始廣泛用于建筑結(jié)構(gòu)，目前世界上已建成約6000多座鋁合金空間結(jié)構(gòu)，我國(guó)自上世紀(jì)90年代以來(lái)應(yīng)用也逐漸增多，建成了近10余幢大型鋁合金空間結(jié)構(gòu)，主要應(yīng)用于單層球面鋁合金網(wǎng)殼、螺栓球節(jié)點(diǎn)鋁合金網(wǎng)架和鋁合金雙層網(wǎng)殼等，還在建筑施工和裝飾中有大量應(yīng)用。國(guó)外對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)研究發(fā)展較成熟，國(guó)內(nèi)自20世紀(jì)80年代開(kāi)始研究，在多方面取得成果，當(dāng)前國(guó)外研究熱點(diǎn)集中在局部穩(wěn)定、疲勞問(wèn)題、受彎構(gòu)件轉(zhuǎn)動(dòng)性能和鋁合金型連接等方面。
• 鋼材塑性及設(shè)計(jì)和抗震性能方面
  • 在鋼結(jié)構(gòu)的塑性設(shè)計(jì)中，通常假定材料為理想彈塑性材，這樣計(jì)算簡(jiǎn)單且硬化階段的強(qiáng)度提升可提供額外安全儲(chǔ)備，但材料必須有應(yīng)變硬化工作階段才可能達(dá)到極限狀態(tài)。多數(shù)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)塑性開(kāi)展的梁，有的未對(duì)剪應(yīng)力值作特殊限制，但要求不得小于一定限度；有的以屈服條件為準(zhǔn)，限制彎矩最大截面的剪應(yīng)力不超過(guò)某一值（涉及抗力分項(xiàng)系數(shù)），若超過(guò)則塑性彎矩應(yīng)相應(yīng)降低。同時(shí)，剪力和鋼材應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線強(qiáng)化對(duì)受彎截面的極限抗彎承載力有影響，如梁截面完全進(jìn)入塑性時(shí)，正應(yīng)力和剪應(yīng)力分布精確計(jì)算復(fù)雜，有多種簡(jiǎn)化計(jì)算圖式，不同荷載類(lèi)型和高跨比下剪應(yīng)力使塑性彎矩降低程度不同。
• 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)方面
  • 例如框架梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，需要考慮構(gòu)件的截面尺寸（如梁截面為工字形焊接組合截面，柱截面為矩形管截面等參數(shù)）、材料強(qiáng)度（如梁構(gòu)件、柱構(gòu)件的鋼材牌號(hào)等）、作用內(nèi)力（包括軸力、豎向荷載等節(jié)點(diǎn)附近截面內(nèi)力設(shè)計(jì)值）、連接件參數(shù)（像摩擦型高強(qiáng)螺栓等可供選擇的螺栓參數(shù)）等內(nèi)容，來(lái)進(jìn)行諸如連接梁腹板的螺栓設(shè)計(jì)與驗(yàn)算、連接板焊縫設(shè)計(jì)與驗(yàn)算、節(jié)點(diǎn)驗(yàn)算構(gòu)造要求等一系列的設(shè)計(jì)工作。

二、相關(guān)論壇活動(dòng)

2023年8月11 - 12日，在同濟(jì)大學(xué)舉辦了2023首屆鋼結(jié)構(gòu)與結(jié)構(gòu)鋼創(chuàng)新發(fā)展論壇，由同濟(jì)大學(xué)、鋼鐵研究總院有限公司聯(lián)合主辦，建筑鋼結(jié)構(gòu)教育部工程研究中心和先進(jìn)鋼鐵材料技術(shù)國(guó)家工程研究中心承辦，還得到多個(gè)協(xié)會(huì)學(xué)會(huì)的指導(dǎo)，以及一些企業(yè)的支持。

鋁合金結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用案例

鋼結(jié)構(gòu)塑性設(shè)計(jì)的最新研究成果

同濟(jì)大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)論壇的參與體驗(yàn)

鋁合金空間結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)