中国冶金报社
记者 赵萍 报道
记者 顾学超 摄影
图为张谨
“钢结构的主要优势在于其固有的装配式特性和高度的工业化水平，且从全生命周期来看，钢材是符合可持续发展理念的绿色低碳建筑材料。今年政府工作报告中就明确要推动建设安全、舒适、绿色、智慧的‘好房子’，以及加快发展绿色低碳经济。”3月9日，全国两会召开期间，全国人大代表，中衡设计集团股份有限公司（下称中衡设计）总经理、总工程师张谨在接受《中国冶金报》记者连线采访时表示，市场的选择就是方向，要鼓励钢结构在高烈度设防地区（抗震设防烈度为8度及以上的地区）、大型公共建筑、多高层建筑等优势场景中推广应用，同时改进和完善现有抗震设计方法，真正实现好钢使在刀刃上。
张谨认为，在我国，钢结构目前主要应用于工业建筑及大跨度空间结构等领域，在量大面广的多高层民用建筑中的应用比例相对较低。这一现象除受到钢结构自身经济性的影响外，还与现行的设计方法密切相关。
作为钢结构设计行业的专家，张谨深耕钢结构抗震设计领域，多次在重要学术会议上就多高层钢结构建筑的工程应用、钢结构抗震性能化设计方法等课题作专题报告，为钢结构的抗震设计与实践提供了重要参考，推动了该领域的发展。
张谨向《中国冶金报》记者介绍，目前我国建筑抗震设计规范主要采用“经典规范设计法”，即通过制定一系列设计规则，基于反应谱理论，并按“处方式”条文采取抗震措施，来达到结构的抗震设计目标。很多专家研究表明，该方法对中等延性如钢筋混凝土结构适用性更高，但难以充分体现钢结构的高延性优势。钢结构的延性是指其在地震或其他外力作用下持续承受变形的能力，延性越高，结构的抗震性能和安全性越好，承载力需求越低。尽管在欧洲国家、美国等国外规范中，已针对不同结构体系延性特征考虑了地震作用的差异，但全盘再对标此类规范不仅耗时耗力，而且难以顺应工程中快速发展的新体系和新材料的应用需求。对此，张谨呼吁推行更具发展前景的性能化设计方法，以期全面提升我国抗震钢结构建筑的设计水平。
所谓抗震性能化设计则是将“经典规范设计法”中宏观定性的抗震设防目标设定为分层分级的多重性能目标，基于对结构性能准确分析和评估，并进而采取有针对性的设计措施。相比于“经典规范设计法”，抗震性能化设计方法可更全面地把控结构的地震响应，保证设计结果的可信度，实现“所见即所得”的设计效果。
“但目前我国在性能化设计方法的研究上，还存在不同规范标准间不太统一、相关性能评价体系缺失等情况。”张谨介绍，针对此，中衡设计联合东南大学、北京科技大学等单位，完成了“多高层钢结构抗震性能化设计创新与应用”的项目研究。该项目首创了受弯和压弯钢构件基于应变指标的性能评价准则，弥补了国内外关于钢构件性能评价研究的缺失，对完善钢结构性能化设计具有积极意义。由中国工程院院士、清华大学教授聂建国等组成的评价专家组认定，该项目成果总体达到国际先进水平，其中基于应变指标的钢构件性能评价准则等达到国际领先水平。该项成果也获得了中国钢结构协会科学技术进步奖一等奖。
“该项目的部分成果现已纳入中国勘察设计协会的《建筑结构抗震性能化设计标准》及相关主流软件。”张谨认为，这只是一个起步，希望未来能得到进一步发展和完善。她指出，如果此类标准能得到更广泛的推广应用，同时结合配套软件开发，不仅能增强钢结构在工程设计中的优势，还可推动当前大力推广的热轧型钢的应用。例如，中衡设计近期在某高烈度地区项目的试点设计中，其团队基于抗震性能化设计方法和自开发的优化软件，实现主要构件用钢量减少25%，同时有效降低竖向承重构件损伤程度，并使支撑等耗能构件损坏分布更均匀，形成了更合理高效的耗能体系。
此外，在谈到对钢厂的建议时，张谨指出，当前钢厂提供的型钢规格未必完全符合设计需求，而设计方也未能主动去充分利用现有的型钢资源，导致了钢厂产品的应用受限。因此，她建议，从整个钢结构产业链协同发展的角度出发，双方应加强沟通对接，尤其在规格型号、标准制定、软件适配和智能制造等方面加强深度融合，以推动钢结构产品的更高效应用。
