中國冶金報社
記者 趙萍 報道
記者 顧學超 攝影
圖為張謹
“鋼結構的主要優勢在于其固有的裝配式特性和高度的工業化水平，且從全生命周期來看，鋼材是符合可持續發展理念的綠色低碳建筑材料。今年政府工作報告中就明確要推動建設安全、舒適、綠色、智慧的‘好房子’，以及加快發展綠色低碳經濟。”3月9日，全國兩會召開期間，全國人大代表，中衡設計集團股份有限公司（下稱中衡設計）總經理、總工程師張謹在接受《中國冶金報》記者連線采訪時表示，市場的選擇就是方向，要鼓勵鋼結構在高烈度設防地區（抗震設防烈度為8度及以上的地區）、大型公共建筑、多高層建筑等優勢場景中推廣應用，同時改進和完善現有抗震設計方法，真正實現好鋼使在刀刃上。
張謹認為，在我國，鋼結構目前主要應用于工業建筑及大跨度空間結構等領域，在量大面廣的多高層民用建筑中的應用比例相對較低。這一現象除受到鋼結構自身經濟性的影響外，還與現行的設計方法密切相關。
作為鋼結構設計行業的專家，張謹深耕鋼結構抗震設計領域，多次在重要學術會議上就多高層鋼結構建筑的工程應用、鋼結構抗震性能化設計方法等課題作專題報告，為鋼結構的抗震設計與實踐提供了重要參考，推動了該領域的發展。
張謹向《中國冶金報》記者介紹，目前我國建筑抗震設計規范主要采用“經典規范設計法”，即通過制定一系列設計規則，基于反應譜理論，并按“處方式”條文采取抗震措施，來達到結構的抗震設計目標。很多專家研究表明，該方法對中等延性如鋼筋混凝土結構適用性更高，但難以充分體現鋼結構的高延性優勢。鋼結構的延性是指其在地震或其他外力作用下持續承受變形的能力，延性越高，結構的抗震性能和安全性越好，承載力需求越低。盡管在歐洲國家、美國等國外規范中，已針對不同結構體系延性特征考慮了地震作用的差異，但全盤再對標此類規范不僅耗時耗力，而且難以順應工程中快速發展的新體系和新材料的應用需求。對此，張謹呼吁推行更具發展前景的性能化設計方法，以期全面提升我國抗震鋼結構建筑的設計水平。
所謂抗震性能化設計則是將“經典規范設計法”中宏觀定性的抗震設防目標設定為分層分級的多重性能目標，基于對結構性能準確分析和評估，并進而采取有針對性的設計措施。相比于“經典規范設計法”，抗震性能化設計方法可更全面地把控結構的地震響應，保證設計結果的可信度，實現“所見即所得”的設計效果。
“但目前我國在性能化設計方法的研究上，還存在不同規范標準間不太統一、相關性能評價體系缺失等情況。”張謹介紹，針對此，中衡設計聯合東南大學、北京科技大學等單位，完成了“多高層鋼結構抗震性能化設計創新與應用”的項目研究。該項目首創了受彎和壓彎鋼構件基于應變指標的性能評價準則，彌補了國內外關于鋼構件性能評價研究的缺失，對完善鋼結構性能化設計具有積極意義。由中國工程院院士、清華大學教授聶建國等組成的評價專家組認定，該項目成果總體達到國際先進水平，其中基于應變指標的鋼構件性能評價準則等達到國際領先水平。該項成果也獲得了中國鋼結構協會科學技術進步獎一等獎。
“該項目的部分成果現已納入中國勘察設計協會的《建筑結構抗震性能化設計標準》及相關主流軟件。”張謹認為，這只是一個起步，希望未來能得到進一步發展和完善。她指出，如果此類標準能得到更廣泛的推廣應用，同時結合配套軟件開發，不僅能增強鋼結構在工程設計中的優勢，還可推動當前大力推廣的熱軋型鋼的應用。例如，中衡設計近期在某高烈度地區項目的試點設計中，其團隊基于抗震性能化設計方法和自開發的優化軟件，實現主要構件用鋼量減少25%，同時有效降低豎向承重構件損傷程度，并使支撐等耗能構件損壞分布更均勻，形成了更合理高效的耗能體系。
此外，在談到對鋼廠的建議時，張謹指出，當前鋼廠提供的型鋼規格未必完全符合設計需求，而設計方也未能主動去充分利用現有的型鋼資源，導致了鋼廠產品的應用受限。因此，她建議，從整個鋼結構產業鏈協同發展的角度出發，雙方應加強溝通對接，尤其在規格型號、標準制定、軟件適配和智能制造等方面加強深度融合，以推動鋼結構產品的更高效應用。
