中国大量摩天大楼 用的都是重庆这项国家科技进步一等奖成果
10日，由中国工程院周绪红院士牵头的“高层钢-混凝土混合结构的理论、技术和工程应用”（以下简称“混合结构”）获国家科技进步一等奖。
近日，在重庆大学土木工程学院，其团队接受了上游新闻·重庆晨报记者采访，介绍了该研究的相关内容。
20年前的感触
引发了这一项目的研究
“这项研究得从20年前说起，那时我们国家还没有特别高的楼，而在美国却建设了许多摩天大楼，这些大楼标志着国家经济的强大……”
周绪红院士回忆，在那时他就下定决心，“今后我们国家也要建设这样的大楼。”
伴着中国经济的发展与这研究的推进，周绪红与其团队人员发现，如果摩天大楼采取传统的混凝土来做，那么需要的各项成本将特别大，对环境的污染也很大。而他所研究的混合结构体系，就可以很好解决这个问题。
而这套研究主要解决了什么问题？
其团队成员、国家优秀青年科学基金获得者刘界鹏教授称，目前国内的高层建筑中，主要采用钢筋混凝土结构和钢结构。但传统的钢筋混凝土结构资源和能源消耗大，施工过程中环境污染较为严重，人工投入大，施工效率低，用于100m以上高度的建筑中抗震安全不足。而钢结构能解决钢筋混凝土结构的问题，但是目前成本过高，很难大规模采用。
“高层钢-混凝土混合结构的理论、技术与工程应用”这一项目成果，主要就是解决传统的钢筋混凝土结构房屋的这些问题，“包括天然砂石资源消耗大，施工中扬尘、噪声和污水等污染较为严重，人工投入大，房屋高度受限制，施工效率低等问题。”刘界鹏教授表示。
连续攻坚
新技术成果兼具传统钢混结合和钢结构优势
刘界鹏教授称，当时周绪红院士第一个申报了混合结构的课题，并且开始联合科研界和工程界的相关技术人员，根据研究的成果编制了国家技术标准，包括设计、抗震分析，施工技术等。
目前，这个项目成果包括了研发系列新型高层混合结构体系，引领了我国高层混合结构的发展；建立高层混合结构的分析理论，形成了高层混合结构的设计技术；开发高效新型施工技术，引领了我国高层混合结构建造技术的发展等三大创新点。
除了出台了相关的体系、理论和技术，与传统钢筋混凝土结构相比，此项技术可节省混凝土约40%～50%，而综合成本基本持平；与传统的钢结构相比，可节省用钢量约30%～40%，综合成本降低约30%；这项技术充分利用了混凝土和钢材两种材料各自的优势，兼具传统的钢筋混凝土结构和钢结构各自的优势。
△周院士（左一）和团队工作人员在工程现场了解情况。
我国大量混合结构建筑
很大部分采用这一技术
刘界鹏教授说道，该成果中支撑巨型框架-核心筒体系、钢管约束混凝土结构体系、交错桁架结构体系、钢管混凝土异形柱框架体系等四种结构体系。
巨型框架-核心筒体系适用于300～800m地标性建筑，例如深圳平安金融中心（600m）；钢管约束混凝土结构体系适用于100～300m建筑，例如青岛海天大酒店新楼（245m）；交错桁架结构体系适用于100m以下公共建筑，例如学校、医院、办公、大空间住宅等；钢管混凝土异形柱框架体系适用于100m以下住宅。
“这四种结构体系，基本涵盖了高层建筑的高度和使用功能，推广应用前景很好。”刘界鹏教授表示，高层建筑中采用这项技术，既能实现钢结构的施工快速和绿色环保的发展目标，又能有效控制成本，将高层建筑的成本控制在与传统钢筋混凝土建筑成本相当的水平。
为了更好的解决抗震方面的疑惑，针对高层混合结构体系的特点，团队提出了“基于一致倒塌风险的抗震设计理论”，保证高层混合结构在罕遇地震作用下不发生倒塌，保障人民的生命安全，同时又通过精细化的抗震计算和先进的抗震设计技术，保证高层混合结构的成本与传统的现浇钢筋混凝土结构相当，实现很好的经济性。
刘界鹏教授提到，近20年的实践，目前已在中国建了大量的混合结构的建筑，其中很大一部分是采用了周绪红院士团队的技术，证明了其经济性、安全性、节能环保等方面都有非常大的效益。而如今在国际上，600米以上摩天大楼，很多也采取混合结构的技术，包括现在目前时间最高的建筑迪拜哈利法，也是借鉴了其团队部分研究成果。
上游新闻·重庆晨报记者 罗薛梅 付迪西
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