2021年中国钢结构大会
荣誉表彰 第二期:科学技术奖特等奖项目(二) 本期项目简介
获奖项目名称
复杂高层建筑结构高效建造关键技术
主要完成单位 重庆大学、中建科工集团有限公司、华东建筑设计研究院有限公司、奥雅纳工程咨询(上海)有限公司、中国地震局工程力学研究所、深圳大学 主要完成人 刘界鹏、周绪红、冯亮、包联进、朱立刚、徐坤、杨远龙、程国忠、朱邵辉、王宣鼎、曹亮、伍洲、李东声、林旭川、余冠民
成果简介
项目背景
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们对高层建筑的独特外观和多元化功能等方面的要求日渐提高。但复杂高层建筑结构的建造存在挑战,导致其建造难度大,效率低,周期长,工程质量也很难控制,技术推广受到很大限制。复杂高层结构的技术挑战主要包括:(1)抗侧力体系不明确,设计与优化难度大、效率低,大震安全统一评价方法缺失;(2)节点复杂,分析与自动化优化设计技术缺失,分析与设计工作量大;(3)大型复杂钢构件与节点多,大型伸臂桁架及高位大跨度连体钢结构多,制造、检测与施工难度大 创新成果 针对上述亟待解决的问题,本项目依托国家重点研发计划和国家自然科学基金等科研项目开展了系列研究成果,研究成果达国际先进水平,具体创新成果如下: 01
研发复杂高层结构体系的自动优化技术,提出大震高效分析与安全评价方法 建立了基于遗传算法、双向渐进优化、构件自适应可行域等方法的复杂高层结构体系自动优化方法;研发了复杂高层结构基于施工过程的结构受力模拟与控制方法,提出了针对大震的高效分析、安全评价与消能减震方法;提出了复杂形状大跨度楼盖考虑人-结构耦合的振动舒适度高效计算方法。
图1 结构体系自动优化 02
(2)研发复杂高层结构的系列关键节点,提出复杂节点的高效设计技术 提出复杂高层结构的系列新型节点及其设计方法;提出大直径钢管混凝土柱框架节点的分析方法与设计理论;研发了高层结构大型复杂钢结构和钢管混凝土结构节点的自动设计技术。
图2 复杂高层结构体系分析与设计技术 03
(3)研发复杂钢结构的精确制造与施工技术,提出智能数字化检测及预拼装方法 研发了钢结构大型复杂截面巨柱和节点的精确制造技术,并开发了基于激光三维扫描点云数据和智能算法的复杂钢结构尺寸质量智能检测技术;开发了大型复杂钢结构的智能数字化预拼装技术;研发了大跨重型高空连体钢结构的高效整体提升技术。 图3 复杂钢结构高效制造、检测与施工技术
成果推广 项目研究成果已在100余项工程中应用,包括重庆来福士广场、西安迈科中心、苏州东方之门、北京中国尊、杭州来福士广场、上海国际世贸中心等。项目研究成果在复杂高层建筑结构的咨询、设计、生产与施工等各环节均取得了16.3亿元的直接经济效益。
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