近日，山西建设投资集团有限公司工会委员会公布2025年度“五小”竞赛评审结果，我院综合设计一所申报的《一种用于建筑管桁架结构的圆管与矩形管组合截面弦杆》通过评比，获得“三等奖”荣誉。

“五小”竞赛是山西建投集团为激发职工创新活力、汇聚全员智慧、推动企业高质量发展而设立的竞赛活动，对集团内具有创新性、实用性、效益性的新工艺、新技术进行评选。其评选标准既考量创新高度和技术水平，也评估经济效益及推广价值。

研发初心：

现有平面管桁架弦杆普遍采用全长统一的圆管或矩形管截面。由于弦杆不同部位内力大小不同，且两种截面性能各有特点：圆管加工安装便捷、各向力学性能均匀，但承载力相对较低；矩形管承载力与刚度更大，但成本更高。若全长采用单一截面，易造成材料浪费、增加结构自重。针对上述问题，设计团队开展了专项技术革新。

创新成果：

采用组合截面弦杆替代传统单一截面弦杆设计，使得弦杆受力合理，自重和耗钢量均明显降低。在截面改变处，创新采用圆管变矩形管刚性连接节点，实现应力的平稳过渡，避免节点应力集中，保证节点承载力大于杆件承载力。

关键技术：

通过有限元分析，弦杆沿长度方向分为若干分段，在受力大的分段布置矩形管形截面，受力小的分段布置圆管截面。在竖向均布荷载作用下，圆管段内力较小，但截面惯性矩与刚度也较小；矩形管段内力较大，但其截面惯性矩与刚度相应更大。通过合理截面设计与分段布置，可使组合截面弦杆在全长应力分布基本均匀，杆件整体变形满足设计要求。

圆管变矩形管刚性连接节点为梯形变径段 + 法兰盘 + 高强螺栓 + 加劲肋的组合构造，通过截面尺寸的平滑过渡，有效减少应力集中，实现刚性连接与可靠传力。

应用实例：

该技术已成功应用于萧河国际会展中心项目建设，共52榀桁架采用组合截面弦杆设计，相较于传统单一矩形管弦杆截面设计有效减轻结构自重、降低钢材消耗量，创造经济效益显著。

此次获奖，是山西建投集团对我院科技成果的认可。未来，我院将继续秉持创新驱动、提质增效的理念，做好设计中创新成果的总结和推广转化，为推动企业高质量发展和建筑业转型升级贡献更大力量！